الكمي للاستعمار الفطرية، تولد الأبواغ، وإنتاج السموم الفطرية عن طريق اختبارات بيولوجية على النواة
Summary
ودفع الدمار الذي محاصيل الحبوب من قبل الفطريات بذرة اصابة العديد من الجهود البحثية من أجل فهم أفضل النباتات الممرض التفاعلات. لدراسة بذور للفطريات التفاعلات في إعداد مختبر، طورنا طريقة قوية لالكمي للاستنساخ الفطرية، والكتلة الحيوية، وتلوث بالسموم الفطرية باستخدام اختبارات بيولوجية على نواة.
Abstract
وتعفن الحبوب بواسطة البذور تصيب الفطريات يشكل واحدا من أكبر التحديات الاقتصادية في جميع أنحاء العالم لإنتاج الحبوب، ناهيك عن مخاطر جسيمة على صحة الإنسان والحيوان. بين إنتاج الحبوب، الذرة يمكن القول إن أكثر المحاصيل تضررا، وذلك بسبب العوامل المسببة للأمراض التي يسببها خسائر في سلامة الحبوب والبذور تلوث بالسموم الفطرية. والسموم الفطرية وهما الأكثر انتشارا ومشكلة لمزارعي الذرة والأغذية والأعلاف والمعالجات الأفلاتوكسين و fumonisin، التي تنتجها النكهات الرشاشيات وverticillioides فيوزاريوم، على التوالي.
وقد أثبتت الدراسات التي أجريت مؤخرا في التفاعلات الجزيئية النباتية الممرض وعد في فهم آليات محددة مرتبطة ردود مصنع للعدوى الفطرية وتلوث بالسموم الفطرية 1،2،3،4،5،6. لأن العديد من المعامل تستخدم المقايسات نواة لدراسة النباتات والممرض التفاعلات، وهناك حاجة لطريقة موحدة لقياس العوامل البيولوجية المختلفة، لذلكويمكن النتائج من المختبرات المختلفة العابرة للتفسير. عن وسيلة قوية وقابلة للتكرار لتحاليل الكمية على البذور، وضعنا نواة المقايسات في المختبر، وطرق لاحق لتحديد نمو الفطريات، والكتلة الحيوية، وتلوث بالسموم الفطرية. يتم تلقيح أربع حبات الذرة معقمة في قوارير الزجاج مع تعليق الفطرية (10 6)، وحضنت لمدة محددة سلفا. ثم يتم اختيار عينة قوارير للتعداد من غبيرات بواسطة تحليل الكتلة الحيوية عدادة الكريات، إرغوستيرول المستندة إلى الأداء العالي اللوني السائل (HPLC)، تقدير الأفلاتوكسين باستخدام أسلوب AflaTest مقياس التألق، وتقدير fumonisin بواسطة HPLC.
Protocol
Discussion
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نود أن نشكر براندون هاسيت وكارلوس اورتيز لمساعدتها التقنية. وأيد هذا العمل من قبل جبهة الخلاص الوطني منح المعهد المصرفي، 0544428، 0951272، IOS، ودائرة الرقابة الداخلية 0925561 إلى Kolomiets الدكتور مايكل، والمعهد الوطني وزارة الزراعة الأميركية للأغذية والزراعة (NIFA)، م ع تربية النبات ومنحة التعليم # 2010-85117 -20539 إلى الدكاترة. سيث موراي، Isakeit توماس، وKolomiets مايكل.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalog # |
| Potato Dextrose Agar | Fisher Scientifc | S71659A |
| Tween-20 | Fisher Scientifc | BP337-100 |
| Plastic incubation container | Sterilite | 1713LAB06 |
| Blender | Vicam | 20200 |
| 24 cm Fluted Filter Papers | Vicam | 31240 |
| 1.5 μm glass microfibre | Vicam | 31955 |
| Afla Test column | Vicam | G1024 |
| Afrla Test Developer | Vicam | 32010 |
| Methanol | Vicam | 35016 |
| Acetonitrile | Fisher Scientifc | AC14952-0025 |
| Ethanol | Fisher Scientifc | AC39769-0025 |
| C-18 solid phase extraction column (Prep SEP SPE C18 Column) | Fisher Scientifc | 60108-304 |
| O-phthalaldehyde (OPA) | Sigma Chemical Co | 79760-5g |
| Boric acid | Fisher Scientifc | BP168-500 |
| Sodium borate | Fisher Scientifc | RDCS0330500 |
| Mercaptoethanol | Fisher Scientifc | 45-000-231 |
| Shimadzu HPLC LC-20AT (Pump) | Shimadzu Scientific Instruments, Inc. | LC-20AT |
| Zorbax ODS column (4.6x150mm) | Agilent Technologies | 443905-902 |
| Shimatzu RF-10Axl fluorescence detector | Shimadzu Scientific Instruments, Inc. | RF-10AXL |
| Sodium phosphate | Fisher Scientifc | AC38987-0010 |
| FB1 standards | Sigma Chemical Co. | F1147-1mg |
| Chloroform | VWR | MK444410 |
| 13 mm syringe filter with 0.45 um nylon membrane (HPLC) | Pall Life Science | 4426 |
| Ergosterol | Sigma-Aldrich | 45480-50G-F |
| Scintillation vials | VWR | 66021-602 |
| Sodium Chloride | Vicam | G1124 |
References
- Tsitsigiannis, D. I., Keller, N. P. Oxylipins as developmental and host-fungal communication signals. Trends Microbiol. 15, 109-118 (2007).
- Gao, X., Shim, W. -. B., Göbel, C., Kunze, S., Feussner, I., Meeley, R., Balint-Kurti, P., Kolomiets, M. Disruption of a maize 9-lipoxygenase results in increased resistance to fungal pathogens and reduced levels of contamination with mycotoxin fumonisin. Mol. Plant-Microbe Interact. 20, 922-933 (2007).
- Brodhagen, M., Tsitsigiannis, D. I., Hornung, E., Goebel, C., Feussner, I., Keller, N. P. Reciprocal oxylipin-mediated cross-talk in the Aspergillus – seed pathosystem. Mol. Microbiol. 67, 378-391 (2008).
- Gao, X., Brodhagen, M., Isakeit, T., Brown, S. H., Göbel, C., Betran, J., Feussner, I., Keller, N. P., Kolomiets, M. V. Inactivation of the lipoxygenase ZmLOX3 increases susceptibility of maize to Aspergillus spp. Mol. Plant-Microbe Interact. 22, 222-231 (2009).
- Gao, X. Q., Kolomiets, M. V. Host-derived lipids and oxylipins are crucial signals in modulating mycotoxin production by fungi. Toxin Rev. 28, 79-88 (2009).
- Mukherjee, M., Kim, J. -. E., Park, Y. -. S., Kolomiets, M. V., Shim, W. -. B. Regulators of G protein signaling in F. verticillioides mediate differential host-pathogen responses on non-viable versus viable maize kernels. Mol. Plant Pathol. 12, 479-491 (2011).
- Zheng, M. Z., Richard, J. L., Binder, J. A review of rapid methods for the analysis of mycotoxins. Mycopathologia. 161, 261-273 (2006).
- Bacon, C. W., Bennett, R. M., Hinton, D. M., Voss, K. A. Scanning electron microscopy of Fusarium moniliforme within asymptomatic maize kernels and kernels associated with equine leukoencephalomalacia. Plant Dis. 76, 144-148 (1992).
- Munkvold, G. P., Hellmich, R. L., Rice, L. G. Comparison of fumonisin concentrations in kernels of transgenic Bt maize hybrids and nontransgenic hybrids. Plant Dis. 83, 130-138 (1999).
- Sagaram, U. S., Shaw, B. D., Shim, W. -. B. Fusarium verticillioides GAP!, a gene encoding a putative glycolipid-anchored surface protein, participates in conidiation and cell wall structure but not virulence. Microbiol. 153, 2850-2861 (2007).
- Shim, W. -. B., Flaherty, J. E., Woloshuk, C. P. Comparison of Fumonisin B1 biosynthesis in maize germ and degermed kernels by Fusarium verticillioides. J. Food Protect. 66, 2116-2122 (2003).
- Shim, W. -. B., Woloshuk, C. P. Regulation of fumonisin B1 biosynthesis and conidiation in Fusarium verticillioides by a cyclin-like (C-type) gene, FCC1. Appl. Environ. Micrbiol. 67, 1607-1612 (2001).
- Christensen, S. A. . Conversation with: Won-Bo Shim. , (2011).
- Shin, J. -. H., Shim, W. -. B. Characterization of PPR1 and PPR2, genes encoding regulatory subunits of protein phosphatase 2A in Fusarium verticillioides. Phytopathol. 99, S119 (2009).
- Breivik, O. N., Owades, J. L. Spectrophotometric Semimicrodetermination of Ergosterol in Yeast. Yeast. Agric. and Food Chem. 5, 360-363 (1957).
