沈阳农大发表文献引用LUYOR-3415

近日，沈阳农业大学在MDPI在线发表文献《Fluorescent Soybean Hairy Root Construction and Its Application in the Soybean—Nematode Interaction: An Investigation》,文章部分图片采用了LUYOR-3415RG荧光蛋白激发光源照射下配合LUV-495A拍摄。

文献地址：

https://www.mdpi.com/2079-7737/10/12/1353/htm

大豆（甘氨酸更大（L.）Merr.）是全球最重要的作物植物之一，是油和蛋白质的主要来源，但产量受到大豆囊肿线虫（SCN，Heterodera甘氨酸）的限制，它寄生在大豆根上。挽救SCN造成的产量损失的主要手段是遗传抗性[1]。大多数商业抗性品种的抗性来自北京和PI88788，但正在逐渐被SCN克服[2]。

近年来，rhg1和Rhg4的功能分析取得了巨大的成功[3]。它们中的四个抗性基因已经逐渐得到验证，包括GmAAT ，GmSNAP18 ，GmWI12 和GmSHMT08 。在这些基因中发现了两种类型的抗性表型，北京型和PI88788型[2]。北京型对SCN种族3[8，9]产生快速的抗性反应，而PI88788型导致合胞体缓慢变性[10]。这两种耐药性类型都导致SCN幼体的发育停滞，这已被酸性紫红色染色观察到[11]。耐药基因通常抑制SCN的发展，但感染过程不受抑制。这些结果鼓励了对抗性候选基因的研究，例如含有亮氨酸的富亮氨酸区域（LRR）蛋白质，蛋白质激酶[12]，细胞色素P450s和次级代谢途径中的酶。

大豆转化在基因功能研究中发挥了关键作用，但大豆的稳定遗传转化通常需要四到六个月才能收获转基因植物。因此，有必要开发一种的基因表达系统来研究抗性基因。

与遗传转化相比，根瘤菌介导的根系突变体（根瘤菌）介导的毛根转化更快，转化频率更高[18]。A. 根瘤菌以类似于根瘤菌引起的冠胆的方式引起大豆的毛茸茸的根部。两者都在伤口部位感染，并将T-DNA从细菌转移到大豆细胞。最初，毛发根系是从根瘤菌菌株K599的子叶外植体中诱导的。综合豆科研究小组（IGRS，澳大利亚）提供了一个修改后的方案，允许毛根从子叶节点和下胚轴再生[18]。由于大豆根系中的SCN寄生虫，验证毛根中靶基因对SCN的抗性很方便。

这些案例和方法加速了大豆根系生物学的研究，但使用根瘤菌介导的毛根转化研究大豆与SCN相互作用存在三个缺点。首先是通过PCR或Sanger测序鉴定阳性外来根的繁琐过程，这是直接但效率低下的。其中一种解决方案是使用花青素作为标记，这已被应用于根结节的研究[21]。然而，花青素属于黄酮类化合物，由于花青素的抗性潜力，可能不适合研究大豆和甘氨酸之间的相互作用。GFP被认为是大豆转基因选择中的荧光标记[24]。第二个缺点是大多数操作需要无菌环境，这严重影响了效率，尽管这可以通过在农杆菌感染部位使用下胚轴来解决。最后一个缺点是H. 甘氨酸的第二阶段幼体（J2s，感染阶段）需要在接种前进行绝育。这种操作降低了线虫的生命力。

在这里，我们报告了快速，可见和有效的荧光毛茸茸根与SCN（FHR-SCN）病理系统，用于验证大豆候选基因的抗性表型。FHR-SCN病理系统基于根瘤菌介导的大豆下胚层转化，但不依赖于无菌操作;也无需制备共培养基和根系诱导培养基或对SCN幼体进行灭菌。阳性根可以在视觉上选择并用SCN接种。使用这种方法，只需6周即可验证候选基因的表型。此外，我们构建了一种新型质粒pNI-GmUbi，用于过表达实验。此外，抗性表型基因间歇性锰亲-1用FHR-SCN方法从转基因大豆植物中复制。结果表明，两种方法差异不大。

总之，FHR-SCN病理系统大大减少了验证对SCN的耐药表型的时间。我们预计病理系统将广泛应用于大豆与SCN之间相互作用的分析。

上图为使用LUYOR-3415RG激发光源照射观察的效果

Figure 2. Root system regenerated from the wound of explant. (a) Root system observed by a bright-field where the adventitious roots and positive hairy roots cannot be separated by sight; (b) root system observed by a 495 nm bind pass filter where the adventitious roots and fluorescent hairy roots can be easily distinguished with LUYOR-3415RG used as the excitation light source.

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