PVP-40 mediated enhancement of mesophyll protoplast yield and viability for transient gene expression in black huckleberry
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Black huckleberry ( Vaccinium membranaceum ) is a native fruit species of high nutritional, medicinal, ecological, and economic value. The black huckleberries, abundant in bioactive compounds, offer significant antioxidants and anti-inflammatory effects and play a key role in maintaining wildlife and forest ecosystems. Despite its importance, protoplast isolation and gene editing have not been reported in this species. These techniques are essential for functional genomics and crop improvement, but the recalcitrant nature of this species, complex genome, and variable ploidy present significant challenges for cellular and molecular manipulation. This study aimed to establish a reliable protocol for efficient mesophyll protoplast isolation and transient gene expression in V. membranaceum using in vitro-grown leaves. Results A systematic optimization of enzyme composition, osmotic concentration, antioxidant supplementation, and pH was undertaken to enhance protoplast yield and viability in V. membranaceum . The optimized enzymatic combination of 2% cellulase R-10, 1% hemicellulase, 1% Macerozyme R-10, and 1.5% pectinase facilitated efficient cell wall degradation while maintaining structural integrity. The inclusion of 0.6 M mannitol ensured osmotic stability, and 1% PVP-40 effectively suppressed phenolic oxidation, significantly improving protoplast viability. A near-neutral pH of 5.8 supported optimal enzyme activity without inducing cellular damage. Under these optimized conditions, 14 h enzymatic digestion produced 7.20 × 10⁶ protoplasts g⁻ 1 FW with 95.1% viability. Subsequent optimization of PEG-mediated transformation identified 40% PEG-4000 with 30 µg plasmid DNA as the most effective combination, achieving 75.1% transient expression efficiency. Nuclear localization of GFP-tagged proteins, confirmed by DAPI staining, validated the robustness of the optimized system. Conclusions This study presents a standardized, PVP-40–enhanced protocol for mesophyll protoplast isolation with notable yield and viability in V. membranaceum , supporting efficient transient gene expression. The method provides a robust platform for functional genomics, gene editing, and biotechnological applications in this underutilized species and other related plant species.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».