Karabiber Bitkilerinde Phytophthora capsici için Etkili Bir Aşılama Yöntemi
Summary
Karabiber bitkisinin bazal kafasını iğnelemek, ona zarar vermek için kısa ve zaman kazandıran bir yöntemdir. Burada, karabiber bitkilerini enfekte etmek için bir video ile ayrıntılı adımlar sağladık.
Abstract
Piper nigrum L. (karabiber), dünya çapında ekonomik açıdan önemli bir baharat ürünü olan tipik bir odunsu asmadır. Karabiber üretimi, bir “boğulma noktası” sorunu olarak endüstri gelişimini ciddi şekilde etkileyen Phytophthora capsici’nin neden olduğu kök çürüklüğü hastalığından önemli ölçüde etkilenmektedir. Bununla birlikte, karabiberdeki direncin moleküler genetik mekanizması belirsizdir ve bu da yeni karabiber çeşitlerinin geliştirilmesinde yavaş ilerlemeye yol açmaktadır. Karabiber bitkilerinde Phytophthora capsici için etkili bir aşılama ve hassas örnekleme sistemi, bu bitki-patojen etkileşimini incelemek için gereklidir. Bu çalışmanın temel amacı, karabiberin bazal başının Phytophthora capsici ile aşılandığı ayrıntılı bir metodolojiyi göstermek ve aynı zamanda odunsu asma bitkilerinin aşılanması için bir referans sağlamaktır. Karabiber bitkisinin bazal kafası, ona zarar vermek için iğnelendi ve misel topakları, nemi korumak için üç deliği kapladı, böylece patojen bitkiyi iyi enfekte edebildi. Bu yöntem, toprak damlatma veya kök daldırma dahil olmak üzere geleneksel aşılama yöntemlerinin neden olduğu dengesizliği çözmenin daha iyi bir yolunu sağlar. Ayrıca, tarımsal hassas ıslahta bitkiler ve diğer toprak kaynaklı bitki patojenleri arasındaki etki şeklini incelemek için umut verici bir araç sağlar.
Introduction
Karabiber (Piper nigrum L.) odunsu bir tırmanışçı ve en önemli baharat bitkilerinden biridir. “Baharatların Kralı”1 olarak bilinir ve Asya, Afrika ve Latin Amerika’da 40’tan fazla ülke ve bölgede yetiştirilir. Phytophthora kök çürüklüğü, karabiberin en yıkıcı hastalığıdır ve oomisit Phytophthora capsici’den kaynaklanır. Bu patojen ayrıca salatalıkları, patlıcanları, acı biberleri ve domatesleri de enfekte eder 2,3. Karabiber ile, bütün bir ürün bazen bu hastalık tarafından yok edilebilir. Biber ekim alanlarının genişlemesi, Çin karabiber endüstrisinin gelişimini önemli ölçüde engelleyen dirençli çeşitlerin bulunmamasının bir sonucu olarak kısıtlanmıştır. Karabiber bitkilerinde Phytophthora capsici için etkili bir aşılama ve hassas bir örnekleme sistemi, bu bitki-patojen etkileşimini incelemek için gereklidir.
Germplazma kaynaklarında direncin tanımlanması ve taranması, patojenin patojenitesinin araştırılması ve dirençli çeşitlerin ıslahı ve kullanılması için temel gerekliliktir. Yaygın olarak kullanılan bir yaklaşım, bitki türlerine ve patojen gruplarına dayanan çeşitli tanımlama yöntemleri kullanmaktır. Güncel tanımlama yöntemleri, son yıllarda geliştirilen popülasyon tanımlama, bireysel tanımlama, organ tanımlama, doku tanımlama, hücre tanımlama, biyokimyasal tanımlama ve moleküler tanımlamayı içerir 4,5. Bu alanlarda başarılar elde edildi ama birçok sorun da var. Hangi yöntem seçilirse seçilsin, tesis direnci tanımlamanın temel gereksinimleri, net hedefler, güvenilir sonuçlar ve basit, hızlı ve standartlaştırılması kolay yöntemler dahil olmak üzere tutarlıdır. Karabiber direncinin belirlenmesinde de bu ilkeye uyulmalıdır.
Doğal alan koşullarında, hastalık direncinin tanımlanması birçok çevresel faktörden etkilenebilir. Bu nedenle, hastalık direncini tanımlamak için laboratuvarda müstakil yaprakların ve sulanan köklerin kullanılması önerilmiştir. Sağlıklı bitkilerden elde edilen genç yapraklar laboratuvarda in vitro olarak aşılandı ve bitkilerin hastalık direncini belirlemek için patojen aşılanarak hastalıklı yaprak alanı ölçüldü6. Bununla birlikte, in vitro yaprak aşılaması, moleküler etkileşim çalışmaları için değil, yalnızca genel direnç tanımlaması için kullanılabilir. Buna rağmen, hastalığa dirençli durum sıklıkla sulanan kök aşılamasında ortaya çıkar ve hastalık direnci için moleküler ıslahın takip çalışmasında belirsizliğe neden olur. Bu nedenle, hızlı ve basit iç mekan algılama yöntemleri çok önemlidir. Bu çalışma, laboratuvarda direnç tanımlaması için bir yöntem sunmayı amaçlamaktadır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu çalışmada, karabiber bitkisinde bazal kafa hasara ve etkili bir aşılama sistemi sağlamak için iğnelenmiştir. Misel peletleri daha sonra nemi korumak ve patojenin bitkiyi iyi enfekte etmesini sağlamak için üç deliği kapladı. Aşılamayı takiben, yapraklar sararmaya başladı ve düştü ve aşılanan bitkiler öldü. Kontrol tesislerinde lezyon gelişmedi. Çoğu gen, kontrol grubuna kıyasla Phytophthora capsici ile aşılamayı takiben farklı şekilde eksprese edildi. Mantar hastalıkları, …
Acknowledgements
Bu çalışma, Çin Ulusal Anahtar Ar-Ge Programı (2020YFD1001200), Çin Tarım Araştırma Sistemi (CARS-11), Hainan Eyaleti Akademisyenleri için İnovasyon Platformu’nun özel araştırma fonu (YSPTZX202154), Çin’in Hainan Eyaleti Doğa Bilimleri Vakfı (321RC652) ve Çin Doğa Bilimleri Vakfı (No. 31601626) tarafından finansal olarak desteklenmiştir.
Materials
| Agar powder | Solarbio | A8190 | |
| Clean bench | Haier | ||
| Dextrose | Xilong Scientific | 15700501 | |
| High temperature sterilizing oven | Zaelway | ||
| Petri dish plates | Biosharp | BS-90-D |
Referenzen
- Gordo, S. M., et al. High-throughput sequencing of black pepper root transcriptome. BMC Plant Biology. 12 (1), (2012).
- Leonian, L. H. Stem and fruit blight of Peppers caused by Phytophthora capsici sp. Nov. Phytopathology. 12 (9), 401-408 (1922).
- Ding, X., et al. Priming maize resistance by its neighbors: Activating 1,4-benzoxazine-3-ones synthesis and defense gene expression to alleviate leaf disease. Frontiers in Plant Science. 6, 830 (2015).
- Fonseca, C. E. L., Vianda, D. R., Hansen, J. L., Pell, A. N. Associations among forage quality traits, vigor, and disease resistance in alfalfa. Crop Science. 39 (5), 1271-1276 (1999).
- Altier, N. A., Thies, J. A. Identification of resistance to Pythium seedling disease in Alfalfa using a culture plate method. Plant Disease. 79 (4), 341-345 (1995).
- Pratt, R. G., Rowe, D. E. Evaluation of simplified leaf inoculation procedures for identification of quantitative resistance to Sclerotinia trifoliorum in Alfalfa seedling. Plant Disease. 82 (10), 1161-1164 (1998).
- Hao, C., et al. De novo transcriptome sequencing of black pepper (Piper nigrum L.) and an analysis of genes involved in phenylpropanoid metabolism in response to Phytophthora capsici. BMC Genomics. 17 (1), 1-14 (2016).
- Dong, C., et al. Field inoculation and classification of maize ear rot caused by Fusarium verticillioides. Bio-protocol. 8 (23), 3099 (2018).
- English, J. T., Laday, M., Bakonyi, J., Schoelz, J. E., Érsek, T. Phenotypic and molecular characterization of species hybrids derived from induced fusion of zoospores of Phytophthora capsica and Phytophthora nicotianae. Mycological Research. 103 (8), 1003-1008 (1999).
- Chatterjee, S., et al. Antioxidant activity of some phenolic constituents from green pepper (Piper nigrum L.) and fresh nutmeg mace (Myristica fragrans). Food Chemistry. 101 (2), 515-523 (2007).
- Pfender, W. F. Production of sporangia and release of zoospores by Phytophthora megasperma in soil. Phytopathology. 67 (5), 657-663 (1977).
- Nagila, A., Schutte, B. J., Sanogo, S., Idowu, O. J. Chile pepper sensitivity to mustard seed meal applied after crop emergence. HortScience. 56 (2), 1-7 (2021).
- Lamour, K. H., Stam, R., Jupe, J., Huitema, E. The oomycete broad-host-range pathogen Phytophthora capsica. Molecular Plant Pathology. 13 (4), 329-337 (2012).
- Hardham, A., Gubler, F. Polarity of attachment of zoospores of a root pathogen and pre-alignment of the emerging germ tube. Cell Biology International Reports. 14 (11), 947-956 (1990).
