Name: a flexible low cost hydroponic system for assessing plant responses to small molecules in sterile conditions
Uploaded: 2018-08-25T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Flexible Low Cost Hydroponic System for Assessing Plant Responses to Small Molecules in Sterile Conditions at JoVE.com

Эта работа была поддержана в Сан-Паулу исследовательский фонд (FAPESP; Предоставить 12/19561-0) и Общество Макса Планка. Элиас F. Араужо (FAPEMIG 14/30594), Каролина C. Монте Белло (FAPESP; Грант 10407/14-3), Валерия Mafra (FAPESP; Грант 14/07918-6), и благодарны за стипендии Вивиан C. H. да Силва (накидки/CNPEM 24/2013). Авторы благодарят Кристиан Мейер из Института Жан Пьер Bourgin (ИПРА, Версаль, Франция) за щедро предоставленные антител против RPS6. Авторы благодарят RTV UNICAMP и Эд Паулу Апареси́до де Соуза Маноэль за их техническую поддержку в ходе аудио записи.

1. Подготовка жидких и твердых культуры и средств массовой информации
<ol><li>Подготовить жидкой среды, используя половину сила фотосинтетическую и Скуг (МС) средний с витаминами [0,0125 мг/Л cobalt(II) хлорид пентагидрат, 0,0125 мг/Л Небходимая сульфата пентагидрат, 18,35 мг/Л тетранатрия железа натри?...

Эта оптимизированная гидропонных структура позволяет культуры успешным в vitro растений. Семена прорастают на твердой питательной на плоской поверхности наконечник пипетки, значительный прирост по сравнению с системами, где семена замачивают с питательным раствором. Большим преи?...

Преимущества выращивания растений с использованием гидропоники широко признается в производстве больших и форма растений, позволяя воспроизводимость экспериментов1,2,3. В этой системе состав питательный раствор можно должным образом контролируется и переработанных вдоль всех стадиях роста и развития растений. Кроме того корни не подвергаются к абиотическим стрессам, как может случиться в почвы выращенных растений, таких как питательных голода и воды дефицит4. Как растения, выращенные гидропоники настоящий Морфологические и физиологические черты, довольно похож на те, которые выращиваются в почве эта система широко использовалась в исследованиях потому, что она позволяет осуществлять мониторинг роста корня/стрелять и их заготовки без травмы2,5.
Благодаря возможности изменения состава и концентрации раствора питательная большинство исследований с использованием гидропоники условий выполнено охарактеризовать функции микро - и макроэлементы1,3 ,6,,78. Однако эта система оказалась очень полезной для широкого круга приложений в биологии растений, таким образом, чтобы уточнить функции гормонов и химических веществ в растениях. Например открытие strigolactones как новый класс гормонов9 и фенотип ускоренного роста, вызванного Брассиностероиды приложения10 были исполнены в гидропонных условиях. Кроме того, эта система позволяет эксперименты с метками изотопов (например, 14N /15N и 13CO2)11,12 , чтобы оценить их включению в белков и метаболитов по масс-спектрометрии.
Учитывая важность этой системы в исследования растений, большое количество гидропонных культур был разработан в последние несколько лет, включая системы, использующие (i) передача саженцев из плит для гидропоники контейнеры3, 13; (ii) минеральная вата, которая ограничивает доступ к на ранних стадиях корень развития2,,1415; (iii) полиэтилена гранулят как плавающий органа, который делает однородной применение малых молекул/лечение трудным16; или (iv) уменьшенное количество растений9,17. Обычно большой объем гидропонных танков, описаны во многих из этих протоколов (небольшие объемы, начиная от 1-5 L, до 32 Л)18, что делает применение химических веществ чрезвычайно дорогим. Хотя некоторые исследования описывают гидропоники выращивания в асептических условиях8,19, Ассамблея системы обычно довольно трудоемким, состоящий из идеальный регулировки нейлоновые сетки в пластика или стекла контейнеры5,8,17,20.
Ввиду важности Arabidopsis thaliana как модель завод большинство гидропоники системы были разработаны для этого вида1,2,8,14,18, 19 , 20. Тем не менее, есть несколько исследований, отчетности гидропоники роста функции других видов растений с помощью предварительной обработки семян для улучшения их всхожесть и синхронизации ставки в vitro8,16 . Для работы в больших масштабах, мы разработали протокол для создания простых и недорогостоящих обслуживания гидропоники системы, которая обеспечивает стерильные условия для выращивания растений, в том числе A. thaliana и другие виды, такие как трава Щетинник Зелёный. Метод, описанный здесь подходит для различных экспериментов, как рост рассады можно развернуть, синхронизации и легко контролируется. Кроме того, эта система имеет много преимуществ, как: (i) его Ассамблее прост и может быть повторно использован его компонентов; (ii) оно позволяет легко применение различных химических веществ в жидкой среде; (iii саженцев прорастают и расти непосредственно в среде культуры без необходимости перехода к системе гидропоники; (iv) стрелять и корень развития/рост может тесно контролироваться и саженцы собирают без ущерба; и (v), это делает его возможным для работы на больших масштабах, поддержания физиологических условиях.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Merck</td>
			<td>100983</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium hypochlorite solution</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>425044</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polysorbate 20&#160;&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P2287</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Murashige and Skoog (MS) medium including vitamins&#160;</td>
			<td>Duchefa Biochemie</td>
			<td>M0222</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid (MES) monohydrate</td>
			<td>Duchefa Biochemie</td>
			<td>M1503</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agar&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A7921</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium hydroxide</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>484016</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laminar flow hood</td>
			<td>Telstar</td>
			<td>BH-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hotplate</td>
			<td>AREC</td>
			<td>F20510011</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Growth chamber</td>
			<td>Weiss Technik</td>
			<td>HGC 1514</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass Petri dish (150 mm x 25 mm)</td>
			<td>Uniglass</td>
			<td>189.006</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>200 &#956;L pipette tip racks&#160;</td>
			<td>Kasvi</td>
			<td>K8-200-5 *</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>300 &#956;L multichannel pipette</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>3122000060</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>300 &#956;L pipette tips</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>30073088</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>200 &#956;L pipette&#160;</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>3120000054</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>200 &#956;L pipette tips</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>30000870</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td>Tramontina</td>
			<td>25912/108</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tweezer</td>
			<td>ABC Instrumentos</td>
			<td>702915</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel blade</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S2771</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adhesive transparent tape (45mm x 50m)</td>
			<td>Scotch 3M</td>
			<td>5803</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable plastic boxes, external dimensions: 353 mm (L)x 178 mm (W) x 121mm (H)</td>
			<td>Maxipac</td>
			<td>32771</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a flexible low cost hydroponic system for assessing plant responses to small molecules in sterile conditions

Широкий спектр исследований в биологии растений выполняются с использованием гидропоники культур. В этой работе представлен в vitro гидропоники роста система, предназначенная для оценки реакция растений на химических и других веществ, представляющих интерес. Эта система очень эффективна в получении однородной и здоровые саженцы C3 и C4 модели видов Arabidopsis thaliana и Setaria зелёный, соответственно. Стерильные культивирования избегает водорослей и микроорганизмов загрязнения, которые известны ограничивающих факторов для нормального роста и развития растений в гидропонике. Кроме того эта система является масштабируемой, позволяя урожая растительного материала в крупных масштабах с незначительных механических повреждений, а также урожай отдельных частей растения, при желании. Подробный протокол, демонстрируя, что эта система имеет сборку простой и недорогой, как он использует пипеткой стойки в качестве основной платформы для выращивания растений, предоставляется. Возможности этой системы была проверена с помощью Arabidopsis саженцы оценить эффект препарата АЗД-8055, химического ингибитор целевого объекта киназы rapamycin (TOR). Ингибирование TOR эффективно обнаружена 30 мин в кратчайшие сроки после лечения АЗД-8055 в корни и побеги. Кроме того АЗД-8055-лечение растений отображается ожидаемых крахмала избыток фенотип. Мы предложили эту гидропоники системы как идеальный метод для исследователей завод стремится контролировать действия индукторов растений или ингибиторы, а также оценить метаболизм потоков с использованием изотопов маркировки соединений, которые, в целом, требует использования дорогих реагентов.

Киназы TOR является основной регулятор, который интегрирует питательных веществ и энергии, сигнализации способствовать пролиферации клеток и рост всех эукариот. Усилия по разъяснению функций TOR в растениях включают поколения Arabidopsis трансгенных линий, содержащих ?...

Watch this Scientific Journal Video about A Flexible Low Cost Hydroponic System for Assessing Plant Responses to Small Molecules in Sterile Conditions at JoVE.com

A Flexible Low Cost Hydroponic System for Assessing Plant Responses to Small Molecules in Sterile Conditions

Простой, универсальный и недорогой в vitro гидропоники системы успешно была оптимизирована, позволяя широкомасштабных экспериментов в стерильных условиях. Эта система облегчает применение химических веществ в растворе и их эффективного поглощения корнями для молекулярной, биохимических и физиологических исследований.

Гибкие низкая стоимость гидропоники системы для оценки реакция растений на небольших молекул в стерильных условиях

A wide range of studies in plant biology are performed using hydroponic cultures. In this work, an in vitro hydroponic growth system designed for ...

Research

JoVE Journal

Environment

Methods for Performing Crosses in Setaria viridis, a New Model System for the Grasses

Methods for Performing Crosses in Setaria viridis, a New Model System for the Grasses

Методы Выполнение Кресты в<em&gt; Setaria виридис</em&gt;, Система Новая модель для трав

Setaria viridis is an emerging model system for C4 grasses. It is closely related to the bioenergy feed stock switchgrass and the grain crop foxtail ...

A Rapid and Efficient Method for Assessing Pathogenicity of Ustilago maydis on Maize and Teosinte Lines

A Rapid and Efficient Method for Assessing Pathogenicity of Ustilago maydis on Maize and Teosinte Lines

Быстрый и эффективный метод оценки патогенности Ustilago maydis на линиях кукурузы и teosinte

Maize is a major cereal crop worldwide. However, susceptibility to biotrophic pathogens is the primary constraint to increasing productivity. U. maydis is ...

Single-plant, Sterile Microcosms for Nodulation and Growth of the Legume Plant Medicago truncatula with the Rhizobial Symbiont Sinorhizobium meliloti

Single-plant, Sterile Microcosms for Nodulation and Growth of the Legume Plant Medicago truncatula with the Rhizobial Symbiont Sinorhizobium meliloti

Одно-растений, Стерильные Микрокосмы для нодуляции и рост бобовых растений<em&gt; Люцерна truncatula</em&gt; С ризобиальных симбионта<em&gt; Sinorhizobium meliloti</em

Rhizobial  bacteria form symbiotic, nitrogen-fixing nodules on the roots of compatible host  legume plants.  One  of the most well-developed model systems ...

Pretreatment of Lignocellulosic Biomass with Low-cost Ionic Liquids

Предварительная обработка биомассы лигноцеллюлозы с недорогими Ионные жидкости

A number of ionic liquids (ILs) with economically attractive production costs have recently received growing interest as media for the delignification of ...

Reliable Method for Assessing Seed Germination, Dormancy, and Mortality under Field Conditions

Надежный метод оценки всхожести семян, пок, и смертности в полевых условиях

We describe techniques for approximating seed bank dynamics over time using Helianthus annuus as an example study species. Strips of permeable polyester ...

Measuring the Flight Ability of the Ambrosia Beetle, Platypus Quercivorus (Murayama), Using a Low-Cost, Small, and Easily Constructed Flight Mill

Measuring the Flight Ability of the Ambrosia Beetle, Platypus Quercivorus Murayama, Using a Low-Cost, Small, and Easily Constructed Flight Mill

Измерение способности полета Амброзия жука, Quercivorus Утконос (Мураяма), используя лоу кост, небольшой и легко построены полета мельница

The ambrosia beetle, Platypus quercivorus (Murayama), is the vector of a fungal pathogen that causes mass mortality of Fagaceae trees (Japanese oak wilt). ...

Construction of a Compact Low-Cost Radiation Shield for Air-Temperature Sensors in Ecological Field Studies

Строительство компактный лоу кост излучения щита для датчиков температуры воздуха в экологической области исследований

Low cost temperature sensors are increasingly used by ecologists to assess climatic variation and change on ecologically relevant scales. Although ...

Construction of a Low-cost Mobile Incubator for Field and Laboratory Use

Строительство недорогих мобильных инкубатора для поля и лабораторного использования

Incubators are essential for a range of culture-based microbial methods, such as membrane filtration followed by cultivation for assessing drinking water ...

Cereal Crop Ear Counting in Field Conditions Using Zenithal RGB Images

Зерновых культур уха подсчета в поле условия с использованием зенитное RGB-изображений

Ear density, or the number of ears per square meter (ears/m2), is a central focus in many cereal crop breeding programs, such as wheat and barley, ...

BtM, a Low-cost Open-source Datalogger to Estimate the Water Content of Nonvascular Cryptogams

BtM, открытым исходным кодом измерители лоу кост оценить содержание воды Nonvascular Cryptogams

Communities of nonvascular cryptogams, such as mosses or lichens, are an important part of the Earth's biodiversity, contributing to the regulation of the ...