جيل من النباتات في المركب Medicago truncatula تستخدم لفحوصات Nodulation
Summary
نظهر كيف يمكن استخدام جذور النباتات شعر مركب لدراسة النباتات الريزوبيم التفاعلات وnodulation في الأنواع يصعب تحويل -<em> Medicago truncatula</em>.
Abstract
مشابهة لtumerfaciens الأجرعية ، يمكن rhizogenes الأجرعية نقل السلطات الوطنية المعينة الاجانب الى خلايا النبات على أساس الحكم الذاتي الذي يحفز الجذر (ري) البلازميد ألف. يمكن أن يسبب شعر rhizogenes تشكيل الجذر على الأنسجة النباتية والنباتات شكل مركب بعد التحول. مركب على هذه النباتات ، وبعض من الجذور وإعادة إحياء المعدلة وراثيا ، التي تحمل نوع T – DNA البرية وناقلات ثنائية هندسيا ، بينما يطلق النار لا تزال غير المعدلة وراثيا ، ويعملون على توفير الطاقة ودعم النمو. وهذه النباتات جذر شعر مركب لا تنتج البذور المعدلة وراثيا ، ولكن هناك عددا من الميزات الهامة التي تجعل من هذه النباتات المركبة مفيدة جدا في مجال البحوث النباتية. أولا ، مع طائفة واسعة المضيف ، A. ويمكن تحويل rhizogenes الأنواع النباتية كثيرة ، ولا سيما dicots ، مما يسمح للهندسة الوراثية في مجموعة متنوعة من الأنواع. الثانية ، A. rhizogenes يصيب الأنسجة وexplants مباشرة ، ولا الثقافات الأنسجة قبل التحول من الضروري الحصول على النباتات المركبة ، مما يجعلها مثالية لتحويل الأنواع النباتية المتمردة. وعلاوة على ذلك ، يمكن توليد أنسجة الجذر المعدلة وراثيا في غضون أسابيع. لtruncatula Medicago ، يمكننا الحصول على الجذور كما المعدلة وراثيا في فترة قصيرة تبلغ ثلاثة أسابيع ، وأسرع من الانخفاض الطبيعي التحول الأزهار Arabidopsis. عموما ، وشعر تكنولوجيا جذور النباتات المركب هو أداة مرنة ومفيدة لدراسة وظائف الجينات والجذر الظواهر ذات الصلة. هنا علينا أن نظهر كيف يمكن استخدام جذور النباتات شعر مركب لدراسة النباتات الريزوبيم التفاعلات وnodulation في M. يصعب تحويل الأنواع truncatula.
Protocol
Discussion
محطة توليد شعر جذر مركب هو وسيلة سريعة وسهلة للحصول على كميات كبيرة من المواد المعدلة وراثيا عن الأنواع dicot كثيرة. على الرغم من أن هذه الطريقة لا يمكن ان تنتج البذور المعدلة وراثيا ، يمكن أن تنتج المواد المعدلة وراثيا في غضون بضعة أسابيع. الأسلوب هو مناسبة خاصة بالنسبة للنباتات التي تجد صعوبة إقامة مزارع الأنسجة أو توليد transformants مستقرة. على مر السنين ، وقد استخدمنا هذه التقنية لدراسة وظائف الجينات ووظائفها المروج ، microRNAs ، الجذر الوحشي والتنمية الجذرية ، والدفاع ، واستجابات التوتر اللاأحيائية ، nodulation والعمليات التكافلية الأخرى ، والاستجابات هرمون التنميط الأيضية ، والتنميط الجيني ، وتحليل البروتين ، و غيرها من العمليات البيولوجية. البروتوكول هو قوية وقابلة للتكرار.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
فإن الكتاب أود أن أشكر الدكتور كريس تايلور (جامعة ولاية أوهايو) لإدخال التكنولوجيا شعر الجذر إلى مختبرنا والدكاترة. Senthil سوبرامانيان (جنوب داكوتا جامعة ولاية) ، وخوان تشانغ (Ludong جامعة شاندونغ الصين) لتحسين البروتوكول. كما نشكر الدكتور تشنغ هاو (الزراعة جامعة نانجينغ) ليساعد في صنع هذا الفيديو. ويدعم هذا العمل في جزء من المنح المقدمة من وزارة الطاقة (DE – SC0001295) ، جبهة الخلاص الوطني (MCB – 0923779) وزارة الزراعة (2010-65116-20514) لOY
References
- Limpens, E., Ramos, J., Franken, C., Raz, V., Compaan, B., Franssen, H., Bisseling, T., Geurts, R. RNA interference in Agrobacterium rhizogenes-transformed roots of Arabidopsis and Medicago truncatula. J. Exp. Bot. 55, 983-992 (2004).
- Collier, R., Fuchs, B., Walter, N., Kevin, L. W., Taylor, C. G. Ex vitro composite plants: an inexpensive, rapid method for root biology. Plant J. 43, 449-457 (2005).
- Zhang, J., Subramanian, S., Stacey, G., Yu, O. Flavones and flavonols play distinct critical roles during nodulation of Medicago truncatula by Sinorhizobium meliloti. Plant J. 57, 171-183 (2009).
- Boisson-Dernier, A., Chabaud, M., Garcia, F., Becard, G., Rosenberg, C., Barker, D. G. Agrobacterium-rhizogenes-transformed roots of Medicago truncatula for the study of nitrogen-fixing and endomycorrhizal symbiotic associations. Mol. Plant-Microbe Interact. 14, 695-700 (2001).
- Zhang, J., Subramanian, S., Zhang, Y., Yu, O. Flavone synthases from Medicago truncatula are flavanone-2-hydroxylases and are important for nodulation. Plant Physiol. 144, 741-751 .
- Subramanian, S., Hu, X., Lu, G., Odelland, J., Yu, O. The promoters of two isoflavone synthase genes respond differentially to nodulation and defense signals in transgenic soybean roots. Plant Mol Biol. 54, 623-639 (2004).
- Vincent, J. . A manual for the practical study of root nodule bacteria International Biological Program Handbook. , 1-13 (1970).
- Subramanian, S., Graham, M. Y., Yu, O., Graham, T. L. RNA Interference of Soybean Isoflavone Synthase Genes Leads to Silencing in Tissues Distal to the Transformation Site and to Enhanced Susceptibility to Phytophthora sojae. Plant Physiol. 137, 1345-1353 (2005).
