in vitro根器官形成のモデルとしてのシロイヌナズナの根源誘導thaliana

不定の根の形成、非根組織（例：葉、胚軸、茎など）上の根の発達は、マイクロプロパゲーション中の重要なステップです。根誘導処理は、in vitroおよびin vivoの挿し木でマイクロプロポジットされた多数の種に日常的に使用されていますが、不定のルート化を制御するメカニズムはまだよく理解されていません。研究者は、シロイヌナズナの根気の根源を研究することにより、分子の側面に対するより良い洞察を得ようとします。既存のアッセイには、苗の溶解とde novoの測定が含まれます。エチオール化された胚軸は、オーキシン応答因子（ARF）、マイクロRNA、および環境環境が潜在的なルート化を駆動する環境条件が統合される、新規オーキシン制御シグナル伝達経路を発現します。代替アッセイは、いわゆる薄い細胞層（TCL）を使用して、シロイヌナズナの花序幹からの細胞の切除された細胞を切除します。ただし、エティオレーションされた苗系とTCLアッセイの両方は、成体の幹組織に根が誘導される産業的な根のプロセスにしか関連していません。ここでは、挿し木やin vitroでマイクロプロパゲートされたシュートに似た組織構造を持つシロイヌナズナの甲状腺機能幹部のセグメントを使用する不定の根誘導システムについて説明します。このシステムにより、化学物質による複数の処理と、多数の外植片のさまざまな環境条件の評価が可能になります。したがって、統計分析のために多数のデータポイントを必要とする高スループットの化学的スクリーニングと実験に適しています。このアッセイを使用して、古典的なオーキシンの外来根誘導能力を評価し、異なるオーキシンに対する差別的な応答を実証することができました。NAA、IBA、およびIAAは、ステムセグメントの不定の応援を刺激しましたが、2,4-DとPicloramはそうではありませんでした。光条件は、オーキシンの根誘導能力に大きく影響しました。さらに、外来の根形成の環境制御に加えて、STEMベースの外来根器官形成の空間的および時間的側面も調査しました。成体の茎のde novo根開始に関与する細胞を決定するために、走査型電子顕微鏡を採用しました。これにより、オーキシン応答性幹組織の視覚化が可能になります。この手法を使用して、直接（カルス界面なし）および間接（中間カルス相を備えた）器官形成を容易に区別しました。記載されているマイクロステムセグメントシステムは、他の非不合格種にも適しており、異なる治療の迅速な評価を実行して不定の根誘導を研究するための貴重なツールです。

Adventitious root formation, the development of roots on non-root tissue (e.g. leaves, hypocotyls and stems) is a critical step during micropropagation. Although root induction treatments are routinely used for a large number of species micropropagated in vitro as well as for in vivo cuttings, the mechanisms controlling adventitious rooting are still poorly understood. Researchers attempt to gain better insight into the molecular aspects by studying adventitious rooting in Arabidopsis thaliana. The existing assay involves etiolation of seedlings and measurements of de novo formed roots on the elongated hypocotyl. The etiolated hypocotyls express a novel auxin-controlled signal transduction pathway in which auxin response factors (ARFs), microRNAs and environmental conditions that drive adventitious rooting are integrated. An alternative assay makes use of so-called thin cell layers (TCL), excised strips of cells from the inflorescence stem of Arabidopsis thaliana. However, both the etiolated seedling system and the TCL assay are only distantly related to industrial rooting processes in which roots are induced on adult stem tissue. Here, we describe an adventitious root induction system that uses segments of the inflorescence stems of Arabidopsis thaliana, which have a histological structure similar to cuttings or in vitro micropropagated shoots. The system allows multiple treatments with chemicals as well as the evaluation of different environmental conditions on a large number of explants. It is therefore suitable for high throughput chemical screenings and experiments that require numerous data points for statistical analysis. Using this assay, the adventitious root induction capacity of classical auxins was evaluated and a differential response to the different auxins could be demonstrated. NAA, IBA and IAA stimulated adventitious rooting on the stem segment, whereas 2,4-D and picloram did not. Light conditions profoundly influenced the root induction capacity of the auxins. Additionally to the environmental control of adventitious root formation, we also investigated the spatial and temporal aspects of stem-based adventitious root organogenesis. To determine the cells involved in de novo root initiation on the adult stems, we adopted scanning electron microscopy, which allows the visualization of the auxin responsive stem tissue. Using this technique, direct (without callus interface) and indirect (with intermediate callus phase) organogenesis was readily distinguished. The described micro-stem segment system is also suitable for other non-woody species and it is a valuable tool to perform fast evaluations of different treatments to study adventitious root induction.