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

Взаимодействие между бобовых растений-хозяев Medicago truncatula A17 и ризобиальных бактерии Sinorhizobium meliloti 1021 является одним из самых сговорчивых модельных систем для изучения развития узелков корневой и азотфиксирующего симбиоза. Геномы обоих симбиотических партнеров были последовательными ^1,2 и оба завода и бактерии поддаются генетической манипуляции ^3,4. Анализ фенотипов как основных бактериальных мутантов требуется способность наблюдать этапы развития узелков и количественно симбиотические производительность с течением времени. Здесь мы опишем метод для наблюдения развития клубеньковых М. truncatula резюме. Jemalong A17 инокулированные S. meliloti 1021 в рамках отдельных микрокосм, изготовленных из стандарта, круглый диаметром 100 мм, 15 мм в глубину лабораторных пластин (рис. 1А). Съемки подвергается и растет через зубчатым портала в стороне пластины (FigurES 1B, 1C и 1E). Корни содержатся в микрокосмах и выдерживают стерильный, позволяя при наблюдении через крышку пластины (фиг. 1D). Поскольку съемки доступен, его рост не ограничен и может быть измерена с периодическими интервалами без ущерба стерильность корня. Метод создания зубчатый пластинчатые микрокосм была первоначально разработана Ли и др.. ⁵ для выращивания растений люцерны, но она не была широко принята, несмотря на его многочисленные преимущества по сравнению с другими методами. Разновидностью этого метода была также разработана для анализа взаимодействия между корнями растений и микоризы ^6. Мы теперь адаптирована и оптимизирована этот метод для роста M. truncatula растения. Преимущества этого протокола более наиболее часто используемых методов описаны ниже.

Есть несколько методов, которые в настоящее время в широком использовании для нодуляции исследований М. truncatula inoculated с S. meliloti ^7. Наиболее часто используемый способ получения масштабной желвачный корней рост аэропонного кессонов ^7. В этом способе растения подвешены на большой емкости и корни газированные смесью S. meliloti и питательный раствор ^7. Этот способ является практичным, если только один генотип С. meliloti для которого требуется проверить. Так как это требует аэрозолизации высоких концентраций бактерий, существует высокая вероятность перекрестного загрязнения между кессонов, привитых различных бактериальных штаммов. Другой метод, который часто используется для подготовки большого количества привитых растений является рост в кадках или горшках перлит, вермикулит, песок или кальцинированной глины, которые переплетаются с питательным раствором и инокулированного S. meliloti ^7. Этот метод требует использования открытых ваннах или горшках, и требует полива и пополнение питательного раствора. Другим недостатком является то, что горшках растениядолжны быть удалены из этой матрицы макрочастиц для изучения корней и узелков. Другой недостаток этого метода в том, что большая площадь инкубатора пространства требуется при многих различных С. meliloti генотипы должны быть сравнены, потому отдельный горшок должен быть использован для каждого бактериального генотипа. "Леонард банку" является вариацией на этом методе ^8,9. Леонард сосуд состоит из двух стерилизованных сосудах уложенных один поверх другого и соединенных фитиль. Среда роста помещается в нижней емкости и втягивается через фитиль под действием капиллярных сил в матрицу роста перлит, вермикулит, песок или прокаленной глины в верхней судна. Рассада (ы) размещаются в матрице роста и инокулировали S. meliloti. Этот метод не требует полива, но исследование корней и узелков требует, чтобы саженец быть удалены из матрицы роста частиц.

Есть несколько методов, которые позволяют легко экспертизу кенгуруц. Одним из них является прозрачным "мешочек рост" пластик ^7. Недостатком этого метода является то, что частый полив требуется, так как только ≤ 10 мл жидкой среды является оптимальным для выращивания М. truncatula в мешочках ^7. Чехол эксперименты также обычно ограничивается ~ 2 недели ^7, в связи с распадом бумаги фитиль в сумке. Два других методов, которые обычно используются похожи на нашего метода в том, что растения, выращенные на агаре и корни видны, но эти способы также имеют недостатки, что наша процедура позволяет избежать. В этих способах растения полностью содержится в пределах 24,5 см х 24,5 см чашках с агаром запечатанных вокруг верхней части с пористой или хирургической лентой, выращенные в агар-уклон труб закрывали пробками хлопка или пластмассовыми крышками ^7. Оба этих метода позволяют легко Анализ корней и может быть стерильными. Тем не менее, скошенного агара трубки обычно выращивают только с 20 мл агаровой среде ⁷ и требуют полива и питательных веществddition для долгосрочного роста растений. Растения, выращенные в пределах 24,5 см х 24,5 см агаром микрокосм есть достаточное количество влаги и питательных веществ для долгосрочного роста, но растет стрелять быстро становится скованным в закрытых пластина микрокосм и газообразный этилен может создать ингибирования нодуляции ^7. В процедуре, описанной здесь, стрелять подвергается и растет свободно вне микромира, которая содержит ~ 70 мл средства массовой информации, что позволяет долгосрочного роста.

Процедура, описанная здесь может быть полезен не только для изучения клубеньков бобовых растений, но и для изучения корневых фенотипов других среднего размера растений. Разница между этими микрокосмах и традиционный поликарбонат растительной ткани-культуры в том, что банку корни в пластине микрокосмах описанных здесь расти на вертикальной поверхности агара, а не вниз в горизонтальном слое агара в нижней части банки. Это позволяет корневой быть отходит от поверхности агара с минимальной DAmage для корневых волосков и минимальной адгезией агара к поверхности корня, что облегчает изучение корневых волосков с помощью микроскопа.