Name: a hydroponic co-cultivation system for simultaneous and systematic analysis of plant/microbe molecular interactions and signaling
Uploaded: 2017-07-22T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Hydroponic Co-cultivation System for Simultaneous and Systematic Analysis of Plant/Microbe Molecular Interactions and Signaling at JoVE.com

ברצוננו להודות בריאן Weselowski ואלכסנדר W. איסטמן על העזרה שלהם ושימוש מועיל. כמו כן, ברצוננו להודות לד&quot;ר. יוג&#39;ין נסטר, לינגרוי ג&#39;אנג, האיטיאו שן, יוהאי קואי וגרג ת&#39;ורן על עזרתם, דיונים שימושיים וקריאה ביקורתית של כתב היד. מחקר זה מומן על ידי חקלאות Agri-Food קנדה, גידול קדימה-AgriFlex (RBPI מספר 2555) ו הגדלת קדימה II מספר 1670 הפרויקט, שנערך על ידי המחברים כחלק מתפקידיהם. מחקר זה מומן חלקית גם על ידי מדעי הטבע והנדסה מועצת המחקר של קנדה (NSERC) גילוי מענק RGPIN-2015-06052 הוענק ZC יואן.

1. תכנון ניסיוני <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קבע את היעדים הספציפיים של הניסוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קרא את הפרוטוקול כולו להלן. לקבוע אילו חלקים רלוונטיים למטרות הספציפיות ואם יש צורך בשינויים כלשהם. ראה להלן דוגמאות. <ol style=";text-alig...

בהינתן האופי ההדרגתי של הפרשת השורש, הריכוז של כימיקלים הנגרמים על ידי ארסיות, המופקים ב- Planta והשפעתם על אינטראקציות דינמיות של צמחים במרחב, מתרחשים במעברים מדורתיים וזמניים. במערכת זו הידרופוני שיתוף טיפוח, אין phytohormone סינתטי או כימיים המגרמת ארסיות מיקרוביאלי?...

צמחים הקשורים חיידקים לשחק תפקידים חשובים ביוגיוכימיים רכיבה, bioremediation, הפחתת שינויי האקלים, צמיחה צמחים ובריאות, סובלנות הצמחים כדי מדגיש ביוטי ו מדגיש. מיקרואורגניזמים אינטראקציה עם צמחים הן ישירות דרך הצמח הקיר תא הקיר קשר בעקיפין באמצעות הפרשה כימית איתות 1 , 2 , 3 . כמו אורגניזמים נייחים, צמחים פיתחו מנגנונים ישירים ועקיפים להתנגד זיהום על ידי פתוגנים. ההגנות הישירות כוללות הגנה מבנית והבעה של חלבונים להגנה, ואילו הגנות עקיפות כוללות ייצור מטבוליט של צמחים משניים ואטרקציה של אורגניזמים הנגרמים לפטוגנים פולשים 4 , 5 . נגזרות שורש צמחים, הפרשות, mucilages, mucigel, ו lysates לשנות את התכונות הפיסיקליות-כימיות של הריזופירה כדי למשוך או להדוףחיידקים לקראת המארחים שלהם 6 . ההרכב הכימי של הפרשת שורש הוא מינים ספציפיים, ובכך לשמש מסנן סלקטיבי המאפשר מיקרואורגניזמים מסוימים המסוגלים לזהות תרכובות כאלה לפרוח בתוך הריזופירה 6 . לפיכך, מינים מיקרוביאליים תואם עשוי להיות מגורה כדי להפעיל ולהגדיל את האסוציאציות שלהם, או לטובת או נזק של המארח צמח 1 . הבנת האינטראקציות בין צמחים במיקרוסקופ היא הרקע לשיפור התפוקה של הצמח ותפקוד המערכת האקולוגית, שכן רוב החשיפה המיקרוביאלית והכימית מתרחשת במבנה השורש ובממשק הקרקע-קרקע 2 , 6 , 7 , 8 . עם זאת, בחינת האינטראקציות בין צמחים תת-קרקעיים ותגובות גומלין הייתה אתגר בשל סקרנותה<html> טבע דינאמי מורכב וחוסר מודלים ניסיוניים מתאימים עם מבנה שורש טבעי ומורפולוגיה של צמחים בתנאי צמיחה מבוקרים היטב. בתור אחד phytopathogens ביותר למד, Agrobacterium מדביק מגוון רחב של צמחים עם חשיבות חקלאית וגננות, כולל דובדבן, תפוח, אגס, ענבים, עלה 9 . Agrobacterium הוא אורגניזם מודל חשוב להבנת אינטראקציות בין צמחים פתוגן הוא כלי רב עוצמה בהשתנות צמחים והנדסת הצמחים 10 , 11 , 12 , 13 , 14 . צמח מולקולרי - אינטראקציות Agrobacterium נחקרו היטב במשך כמה עשורים, וההבנה הנוכחית של פתוגניות Agrobacterium הוא נרחב 9 ,f &quot;&gt; 11, 15, 16. פתוגניות Agrobacterium מיוחסת במידה רבה ביכולות התפתח שלו לתפוש אותות מן הצומח, וכתוצאה מכך אפנון הקנס של תכנית הארסיות שלה תא אל תא תקשורת, מניין שנקרא חישת 17. Agrobacterium ארסיות התוכנית מוסדר על ידי מספר אותות זמין הרזיוספירה וכולל שתי קבוצות של מערכות 2-רכיב, מערכת ChvG / I ו Vira / G. תנאים חומציים של הריזופירה להפעיל את שעתוק של chvG / I , virA / G , וכן כמה גנים אחרים המעורבים בפתוגניות של Agrobacterium , כולל virE0 , virE1 , virH1 , virH2 , וגנים של מערכת ההפרשה מסוג VI (T6SS) 18. תרכובות פנוליות הנגזרות מן הצמח, כולל אצטוסירינגן (4&#39;-hydroxy-3 &#39;, 5 &#39;-dimethoxyacetophenone), להפעיל את VIRA / G-2 מערכת רכיב באמצעות מנגנוני איתות זרחן 19 . וירא / G ואז מפעיל את כל הרגולציה ויר , וכתוצאה מכך העברה ואינטגרציה של ~ 20 Kb קטע DNA חיידקי שנקרא העברת DNA (T-DNA) מן הגידול שלה (Ti) פלסמיד לתוך גרעין הצמח 16 . T-DNA נושאת גנים האחראים לסינתזה של הורמוני הצמח של חומצה אינדולה -3 חומצה אצטית ( iaaM ו- iaaH ) ו- cytokinin ( ipt ), ופעם אחת מתבטאת בתאי הצמח, נוצרים כמויות גדולות של phytohormones. התוצאה היא התפשטות רקמות חריגה וצמח גידול הגידול, המכונה מחלת כתר הכתר, שהוא בעיה כרונית ו resurgent עבור צמחים 9 , 11 , 20 . רשות העתיקות פועלת גם יחד עם חומצה סליצילית וחומצה גנטית-אמינו בוטירית כדי להדחיק את האלימות של הג&#39;רובקטריום או להפחית את Agrobacteriu<html> (QS) 17 , 21 , 22 . כדי להתמודד עם דיכוי זה, T-DNA גם נושאת גנים עבור ביוסינתזה opine, אשר מפעילה Agrobacterium מניין חישה כדי לקדם פתוגניות Agrobacterium וגם משמש כמקור מזין הפתוגן 22 , 23 . למרות הבנה מעמיקה הכוללת של אינטראקציות Agrobacterium- plant ואת העברת ה- T-DNA כתוצאה אל המארח צמח, האירועים איתות מורכבים בשלב הראשוני של האינטראקציה הם הבינו פחות טוב. זה בחלקו בשל המגבלות של גישות קונבנציונאלי לחקור Agrobacterium- Plant האות. תא צמחים ההשעיה תרבויות מלאכותית באתר ספציפי הפציעה משמשים בדרך כלל ללמוד אינטראקציות מולקולרית צמח מיקרובי 24 ,Ef &quot;&gt; 26 , 27. עם זאת, המתלים התא חסר מורפולוגיה צמחית טיפוסית, בפרט, תאים ההשעיה המפעל אין מבנים שורש שורש exudates, אשר חשובים מאוד להפעלת chemotaxis מיקרוביאלית ארסיות 28 , 29. תחזוקה של מורפולוגיה הצמח ואת מבנה השורש כבר מטופל על ידי צמחים הפציעה באופן מלאכותי, אשר מאפשר זיהום באתר ספציפי, וכתוצאה מכך איתור של גנים הקשורים להגנת הצמחים הקשורים צמח רקמות נגוע ישירות 30 , 31. עם זאת, הפגיעה מלאכותית שונה באופן משמעותי מפני זיהום הפתוגן בטבע , במיוחד הפצע מוביל הצטברות חומצה jasmmonic (JA), אשר באופן שיטתי מפריע איתות צמח טבעי הגנה 26. בנוסף, כימיקלים סינתטיים משמשים בדרך כלל כדי לגרום באופן מלאכותי צמח המארח תגובותאו ארסיות פתוגן. למרות תוסף של חומרים כימיים כגון רפלקטיביים של ריכוזים ב Planta אפשרי, תוסף כזה אינו מסביר את הפיזור של שורש exudates בהדרגה לתוך הריזופירה שמסביב, אשר מייצר שיפוע chemotactic חשה על ידי חיידקים 28 , 32 . בהינתן המגבלות של גישות קונבנציונליות לחקר האינטראקציות בין צמחים לצמחים, הדיוק והעומק של הנתונים המתקבלים עשויים להיות מוגבלים ומגבילים, והידע הנובע מהגישה הקונבנציונלית עשוי שלא לתרגם באופן ישיר ל- Planta . היבטים רבים של איתות צמחים - Agrobacterium עדיין לא הבנתי במלואה, במיוחד בשלב מוקדם של אינטראקציות, כאשר הסימפטומים המחלה לא פיתחו עדיין. כדי לתקן את המגבלות של גישות קונבנציונליות, עבודה זו מציגה זול, נשלט היטב, הידרופוני גמיש גמערכת המאפשרת לחוקרים לקבל תובנות מעמיקות יותר לתוך מסלולי האיתות והמענה המורכבים בשלב הראשוני של האינטראקציות בין צמחים מולקולריים למיקרובי. הידרופוניקה כבר בשימוש נרחב כדי ללמוד חומרי הזנה צמח, exudates שורש, תנאי הצמיחה, ואת ההשפעות של רעילות מתכתי על צמחים 33 , 34 . ישנם מספר יתרונות של מודלים הידרופוניים, כולל דרישות מרחביות קטנות, הנגישות של רקמות צמחים שונות, שליטה הדוקה של מזין / תנאים סביבתיים, ואת הדברה / מחלה שליטה. מערכות הידרופוניות גם מגבילות פחות לגידול הצמח בהשוואה לטכניקות ציפוי אגר / phytoagar, אשר בדרך כלל להגביל את הצמיחה לאחר 2-3 שבועות. חשוב לציין, תחזוקת מבנים שלמים של צמחים מקלה על הפרשת השורש הטבעית הדרושה לכימותרזה מיקרוביאלית והשראה ארסית 8 , 29 . המערכת descriהמיטה כאן היא פשוטה יותר ופחות אינטנסיבית מאשר החלופות 33 , 34 . הוא משתמש בפחות חלקים ואינו דורש כלים אחרים מלבד מספריים סטנדרטיים. היא משתמשת רשת מתכת (בניגוד ניילון 33 ) כתמיכה חזקה לצמיחה צמחים שיטה פשוטה של ​​אוורור בתנאים סטריליים דרך רועד לתמוך צמיחה מיקרוביאלית. בנוסף, המערכת יכולה להשתמש רשת מתכת בגדלים שונים כדי לתמוך בצמח הצמיחה, אשר מתאים מיני צמחים שונים מבלי להגביל את רוחב השורשים שלהם. במערכת cocultivation הידרופוני המוצג כאן, צמחים מעובדים במערכת הידרופוני סטרילית שבה שורשי הצמח להפריש תרכובות אורגניות התומכות בצמיחה של חיידקים מחוסן. במערכת זו cocultivation, חומרים כימיים מלאכותיים, כגון הורמונים צמחיים, מעניק הגנה, או כימיקלים הממריצים ארסיות, הם משלימים, אשר משקף את התא הטבעי- סיגנל הומיאוסטזיס במהלך אינטראקציות של צמח חיידקי. עם מערכת cocultivation הידרופוני זה, ניתן היה לקבוע ביטוי גנים בו זמנית ברקמת השורש ארבידופסיס thaliana Col-0 על זיהום על ידי Agrobacterium, כמו גם הפעלת גנים Agrobacterium על cocultivation עם ארבידופסיס. הוכח עוד יותר כי מערכת זו מתאימה ללמוד Agrobacterium מצורף לשורשים צמח, כמו גם את הפרופיל rootome שורש הצמח, על cocultivation (זיהום) עם Agrobacterium ( איור 1 ). <img alt="איור 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55955/55955fig1.jpg" /> איור 1: סקירה של מערכת Cocultivation הידרופוני, עם ניתוח דוגמאות. צמחים גדלים על גבי הרשת (יורה מעל הרשת), עם השורשים שקועים במדיום הידרופוני כי הוא מחוסן אז עם חיידקים ואו coculture. רקמות הצמח החיידקים מופרדים אז לחילוץ וניתוחים בו זמנית. נתון זה שונה מהמלצה 35 .

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="663">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">plant seeds (Arabidopsis thaliana Col-0)</td>
			<td style="width:163px;">Arabidopsis Biological Resource Centre</td>
			<td style="width:119px;">CS7000</td>
			<td style="width:167px;">https://abrc.osu.edu/order-stocks</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">bacteria (Agrobacterium tumefaciens C58)</td>
			<td style="width:163px;">University of Washington</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">labeled bacteria</td>
			<td style="width:163px;">in-house</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">optional, depends on downstream analyses</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">vortex</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">microcentrifuge tubes</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">microcentrifuge</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">5% sodium hypochlorite</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">double distilled water</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">autoclave</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">micropipette&#160;</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">70 % ethanol</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Murashige and Skoog (MS) basal salts</td>
			<td style="width:163px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">M5524</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">sucrose</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">MES</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">B5 vitamin mix</td>
			<td style="width:163px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td>G1019</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">phytoagar</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">deep Petri dishes</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">stainless steel mesh</td>
			<td style="width:163px;">Ferrier Wire Goods Company Ltd</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td style="width:167px;">grade: 304; mesh count: 40 &#215; 40; wire DIA: 0.01</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">micropore tape, 1 inch</td>
			<td style="width:163px;">3M</td>
			<td style="width:119px;">1530-1</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">diurnal growth chamber</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:215px;">cylindrical glass tanks, 100 &#215; 80 mm&#160;</td>
			<td style="width:163px;">Pyrex</td>
			<td style="width:119px;">3250</td>
			<td style="width:167px;">other sizes can be used, in which case liquid content may need adjustment</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">flow hood</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">forcepts</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">yeast extract</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">tryptone</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:215px;">MgSO4</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">shaking incubator</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">spectrophotometer</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">NaCl</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">shaker</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">scissors</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">optional, depends on downstream analyses</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">fluorescence microscope</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">optional, depends on downstream analyses</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">microscope slides and cover slips</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">optional, depends on downstream analyses</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">nail polish</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">optional, depends on downstream analyses</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Bacterial RNA extraction kit</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">optional, depends on downstream analyses</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">plant RNA extraction kit (RNeasy Plant Mini Kit)</td>
			<td style="width:163px;">Qiagen</td>
			<td>74903 or 74904</td>
			<td style="width:167px;">optional, depends on downstream analyses</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">material and equipment for RT-qPCR</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">optional, depends on downstream analyses</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">material and equipment for microarray analysis</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">optional, depends on downstream analyses</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">liquid nitrogen</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">optional, depends on downstream analyses</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">mortar and pestle</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">optional, depends on downstream analyses</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">0.2 &#181;m pore filter</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">optional, depends on downstream analyses</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">50 mL conical tubes</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">optional, depends on downstream analyses</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">freeze dryer</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">optional, depends on downstream analyses</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">sealable test tubes</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">optional, depends on downstream analyses</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">ethyl acetate</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">optional, depends on downstream analyses</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">nitrogen gas</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">optional, depends on downstream analyses</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">material and equipment for HPLC</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">optional, depends on downstream analyses</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">material and equipment for ESI-TOF-MS</td>
			<td style="width:163px;">(various)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">optional, depends on downstream analyses</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a hydroponic co-cultivation system for simultaneous and systematic analysis of plant/microbe molecular interactions and signaling

עיצוב ניסיוני המחקה טבעי אינטראקציות צמח חיידק חשוב מאוד כדי לתכנן את הצמח מורכב מיקרובי אותות תהליכים. Thaliana ארבידופסיס - tumefaciens Agrobacterium מספק מערכת מודל מעולה ללמוד פתוגנזה חיידקי אינטראקציות צמח. מחקרים קודמים של אינטראקציות צמח -אגרוקטריום הסתמכו במידה רבה על תרבויות ההשעיה של תא הצמח, על הפגיעה המלאכותית של צמחים, או על ההשראה המלאכותית של גורמי ארסיות מיקרוביאליים או על ידי הגנת צמחים על ידי כימיקלים סינתטיים. עם זאת, שיטות אלה נבדלים איתות טבעי planta , שבו צמחים ומיקרובים לזהות ולהגיב נימוסים מרחביים וזמניים. עבודה זו מציגה מערכת cocultivation הידרופוני שבו צמחים שלם נתמכים על ידי רשתות רשת מתכת cocultivated עם Agrobacterium . במערכת זו cocultivation, אין phytohormone סינתטי או כימיים המפעילה micrהשמנת יתר obial או הגנת הצומח הוא הוסיף. מערכת cocultivation הידרופוני דומה מקרוב אינטראקציות צמחיות צמחיות איתות הומאוסטזיס ב planta . שורש הצמח יכול להיות מופרדים מן המדיום המכיל Agrobacterium , ואת איתותים ותגובות של המארחים צמח ואת החיידקים אינטראקציה ניתן לחקור בו זמנית באופן שיטתי. בכל נקודת זמן נתונה / מרווח, רקמות צמחיות או חיידקים ניתן לקצור בנפרד עבור ניתוחים שונים &quot;omics&quot;, הוכחת כוח ויעילות של מערכת זו. מערכת ההידרופיקציה הידרופונית יכולה להיות מותאמת בקלות ל:) 1 (איתות הדדי של מערכות שונות של חיידקים צמחיים,) 2 איתות בין המארח הצמח ובין מיני חיידקים מרובים ( כלומר, קונסורציום מיקרוביאלי או מיקרוביומות,)) 3 כיצד נוטלים חומרים מזינים וכימיקלים ב מיקרוביאלי איתות צמח, ו 4) איך microbes אינטראקציה עם המארחים צמח ולתרום צמח סובלנות כדי ביו oR מדגיש אביוטי.

צמיחה של מערכת שיתוף הידרופוני שיתוף עקומת הצמיחה של א &#39;tumefaciens C58 הפגינו שלב בפיגור משמעותי ב 16 h הראשונית של cocultivation, ואחריו צמיחה יציבה מאוד כאשר שיתוף מעובד עם א Thaliana Col-0, עד מקסימום OD...

Watch this Scientific Journal Video about A Hydroponic Co-cultivation System for Simultaneous and Systematic Analysis of Plant/Microbe Molecular Interactions and Signaling at JoVE.com

A Hydroponic Co-cultivation System for Simultaneous and Systematic Analysis of Plant/Microbe Molecular Interactions and Signaling

מערכת cocultivation הידרופוני שתואר תומך צמחים שלם עם מסכי רשת מתכת cocultivates אותם עם חיידקים. רקמות הצמח, חיידקים, ומולקולות מופרדים אז ניתן לקצור בנפרד עבור ניתוחים במורד הזרם, בו זמנית מאפשר תגובות מולקולריות של שני המארחים צמח אינטראקציה חיידקים או microbiomes להיחקר.

הידרופוני Co- טיפוח מערכת לניתוח סימולטני ושיטתי של הצמח / מיקרובי אינטראקציות מולקולרית איתות

An experimental design mimicking natural plant-microbe interactions is very important to delineate the complex plant-microbe signaling processes. ...

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Biology

Plant Biology

Plant Reproduction

SCIENTISTS IN ACTION

A Neuronal and Astrocyte Co-Culture Assay for High Content Analysis of Neurotoxicity

עצב Astrocyte שותף תרבות Assay לניתוח תכולה גבוהה של neurotoxicity

High Content Analysis (HCA) assays combine cells and detection reagents with automated imaging and powerful image analysis algorithms, allowing ...

Virus-induced Gene Silencing (VIGS) in Nicotiana benthamiana and Tomato

Virus-induced Gene Silencing VIGS in Nicotiana benthamiana and Tomato

Virus-Induced להשתקת גנים (VIGS) ב ניקוטיאנה benthamiana עגבניות

RNA interference (RNAi) is a highly specific gene-silencing phenomenon triggered by dsRNA1. This silencing mechanism uses two major classes of RNA ...

Split-Ubiquitin Based Membrane Yeast Two-Hybrid (MYTH) System: A Powerful Tool For Identifying Protein-Protein Interactions

Split-Ubiquitin Based Membrane Yeast Two-Hybrid MYTH System: A Powerful Tool For Identifying Protein-Protein Interactions

Split-יוביקוויטין ממברנה שמרים בהתבסס שני היברידי (מיתוס) מערכת: כלי רב עוצמה עבור זיהוי חלבונים אינטראקציות

The fundamental biological and clinical importance of integral membrane proteins prompted the development of a yeast-based system for the high-throughput ...

A System for ex vivo Culturing of Embryonic Pancreas

A System for ex vivo Culturing of Embryonic Pancreas

מערכת ל<em&gt; Vivo לשעבר</em&gt; Culturing של לבלב עוברי

The pancreas controls vital functions of our body,  including the production of digestive enzymes and regulation of blood sugar  levels1. Although in the ...

A Chemical Screening Procedure for Glucocorticoid Signaling with a Zebrafish Larva Luciferase Reporter System

הליך מיון כימי לGlucocorticoid איתות עם מערכת כתב דג הזברה הזחל בלוציפראז

Glucocorticoid stress hormones and their artificial derivatives are widely used drugs to treat inflammation, but long-term treatment with glucocorticoids ...

Mechanical Stimulation-induced Calcium Wave Propagation in Cell Monolayers: The Example of Bovine Corneal Endothelial Cells

הרבייה מכאנית מושרה גירוי סיד גל בmonolayers הסלולרי: דוגמה לתאי אנדותל קרני שור

Intercellular communication is essential for the coordination of physiological processes between cells in a variety of organs and tissues, including the ...

Metabolic Labeling and Membrane Fractionation for Comparative Proteomic Analysis of Arabidopsis thaliana Suspension Cell Cultures

Metabolic Labeling and Membrane Fractionation for Comparative Proteomic Analysis of Arabidopsis thaliana Suspension Cell Cultures

מטבולית תיוג וממברנה היפוך חלוקה לניתוח השוואתי של proteomic<em&gt; Thaliana ארבידופסיס</em&gt; תא תרבויות השעיה

Plasma membrane microdomains are features based on the physical properties of the lipid and sterol environment and have particular roles in signaling ...

High-throughput CRISPR Vector Construction and Characterization of DNA Modifications by Generation of Tomato Hairy Roots

CRISPR וקטור בינוי אפיון תפוקה גבוהה של שינויי DNA על ידי דור של שורשי עגבניות שעירים

Targeted DNA mutations generated by vectors with clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)/Cas9 technology have proven useful for ...

Laboratory Protocol for Genetic Gut Content Analyses of Aquatic Macroinvertebrates Using Group-specific rDNA Primers

פרוטוקול המעבדה הגנטית ניתוחים תוכן הבטן של הימית Macroinvertebrates באמצעות קבוצה ספציפית rDNA תחל

Analyzing food webs is essential for a better understanding of ecosystems. For example, food web interactions can undergo severe changes caused by the ...

Molecular Analysis of Endothelial-mesenchymal Transition Induced by Transforming Growth Factor-&#946; Signaling

Molecular Analysis of Endothelial-mesenchymal Transition Induced by Transforming Growth Factor-ÃƒÆ’Ã…Â½Ãƒâ€šÃ‚Â² Signaling

אנליזה מולקולרית של אנדותל-mesenchymal מעבר המושרה על ידי הפיכת גורם גידול-β איתות

Phenotypic plasticity of endothelial cells underlies cardiovascular system development, cardiovascular diseases, and various conditions associated with ...