הבדיקה זיהום צמח: ריסוס, בתיווך הפצע חיסון עם הפתוגן של צמח Magnaporthe Grisea
Summary
כאן, אנו מציגים את פרוטוקול כדי לבדוק התקפה אלימה צמח עם המחלה צמח Magnaporthe grisea. דוח זה לתרום הקרנת בקנה מידה גדול pathotypes של פטריות מבודד, לשמש נקודת התחלה מצוינת להבנת מנגנוני עמידות הצמחים במהלך ההתרבות מולקולרית.
Abstract
צמחים בעלי מערכת חזקה כדי להגן על עצמם מפני איומים פוטנציאליים על ידי פטריות פתוגניים. בצמחים חשוב בחקלאות, אולם, אמצעים הנוכחי כדי להלחם פתוגנים כאלה הוכיחו שמרן מדי, לכן, לא מספיק יעיל, והם יכול העלול להוות סיכונים סביבתיים. לכן, זה הכרחי מאוד כדי זיהוי המארח-התנגדות גורמים כדי לסייע מחלות השליטה באופן טבעי דרך זיהוי עמיד germplasm, הבידוד, אפיון גנים עמידות ו רבייה מולקולרית של הזנים עמיד. בהקשר זה, יש צורך להקים שיטה מדויקת, מהירה, בקנה מידה גדול חיסון להתרבות ולפתח גנים עמידות צמחים. האורז הפיצוץ תסמיני המחלה חמורה של גורם Magnaporthe grisea פטריות פתוגניות, תשואות הפסדים. לאחרונה, מ grisea התפתחה אורגניזם מודל לומד את המנגנונים של אינטראקציות צמח-פטריות פתוגניות. לפיכך, מדווחים על התפתחות הצמח התקפה אלימה מתודת בדיקה ספציפית עבור grisea מ’. שיטה זו מספקת חיסון בתרסיס עם השעיה conidial וגם ופצעו חיסון עם קוביות תפטיר או טיפות השעיה conidial. השלב מפתח של שיטת חיסון wounding אורז מנותק עלים הוא לעשות פצעים על עלי הצמח, הנמנעת כל הפרעה הנגרמת על ידי המארח חדירה ההתנגדות. זה ספריי ופצעו פרוטוקול תורמת הקרנת מהירה, מדויקת, בקנה מידה גדול pathotypes של grisea מ’ מבודד. זה משולב, משיטת ההדבקה צמח שיטתית ישמש נקודת התחלה מצוינת להשגת פרספקטיבה רחבה של סוגיות פתולוגיה.
Introduction
הפיצוץ אורז, הנגרמת על ידי מ grisea, היא אחת המחלות הכי רציני אורז הזנים ברחבי העולם1,2. התהליך שבאמצעותו מ grisea מדביק צמחים פונדקאים כולל ייצור conidia, מצורף משטח, נביטה conidia עם היווצרות appressorium, היווצרות של חדירה פג ובידול hypha זיהומית, ולהפיץ מחלה 3. כל השלבים האלה שכיחים אצל רבים אחרים צמח פתוגניים פטריות, ומונעת, ואכן, מצור. על כל שלב בודד הזיהום של צמחים פונדקאים. בשל החשיבות הכלכלית שלה, גנטי ללקוחות שלנו, מ grisea התפתחה אורגניזם מודל לומד את המנגנונים של צמח-פטריות פתוגניות אינטראקציות1,4. לכן, לימוד הבסיס המולקולרי של אלה שלבים התפתחותיים מ grisea יעזור להבהיר את המנגנונים המולקולריים שבבסיס פטריות פתוגניות וזיהוי של המועמד גנים היעד של ההקרנה, עיצוב הרומן קוטלי פטריות5.
דיווחים אחרונים בנוגע grisea מ זיהום התמקדו המנגנונים המולקולריים של שלבי טרום חדירה, במיוחד את conidiation, היווצרות appressorium, את היתדות חדירה ואת הצמיחה זיהומיות3, 6. לכן חיוני לפתח פרוטוקול מפורט לבדיקת זיהום grisea מ’ . במסמך זה, אנו מציגים שיטה מפורטת עבור בדיקת זיהום אשר מנצל מבחני זיהום בתיווך ספריי עם השעיה conidial, את חיסון של פצעים עם תקעים mycelial של grisea מ’. בדו ח זה, הפרוטוקול מתמקד התרבות של זנים, הכנת הפתרון conidiation ריסוס, חיסון בתיווך הכנס mycelial של צמחים עם grisea מ’. שלבים אלה מתוארים פירוט בהמשך, ומבט סכמטית מציג את זרימת העבודה כולו של השיטה, פצע אופייני מוצגות דמויות 1 ו- 2, בהתאמה.
Protocol
Representative Results
Discussion
גנים עמידות למחלות צמחים תפקיד חיוני במניעת זיהומים על ידי פתוגנים, כולל פתוגנים ופטריות1,12. אורז הפיצוץ שימש כמודל להבין את טבעם של פתוגן האוכלוסייה מבנים, וכן לזיהוי צמח ההתנגדות גנים4. לכן, יש צורך לבחון את המחלה ההתנגדות גנוטיפ ואת avirulence אחר?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי הפרויקט מחקר מדעי מיוחד של האוניברסיטה לחקלאות של בייג’ינג (YQ201603) ואת הפרויקט המדעי של ועדת חינוך בייג’ינג (KM201610020005).
Materials
| Agar | AOBOX Biotechnology（China） | 01-023 | |
| Filter paper | GE Healthcare brand(Sweden) | 10311387 | |
| 50-mL tube | CORNING(Amercia) | 430290 | |
| Centrifuge | Eppendorf(Amercia) | 5804R | |
| Tween-20 | Coolaber（China） | CT11551-100ml | |
| Culture dish | Thermofisher(Amercia) | 150326 | |
| 0.5-5 mL pipette | Eppendorf | 4920000105 | |
| 100-1000uL pipette | Eppendorf | 4920000083 | |
| Vacuum pump | Leybold | D25B | |
| Dissection needle | FST | 26000-35 | |
| Incubator | MEMMERT | PYX313 | |
| Inoculation ring | Greiner Bio One | 731175 |
References
- Li, W. T., et al. A natural allele of a transcription factor in rice confers broad-spectrum blast resistance. Cell. 170 (1), 114-126 (2017).
- Chi, M. H., Park, S. Y., Kim, S., Lee, Y. H. A novel pathogenicity gene is required in the rice blast fungus to suppress the basal defenses of the host. PLoS Pathogens. 5 (4), 1000401 (2009).
- Jia, Y., Valent, B., Lee, F. N. Determination of host responses to Magnaporthe grisea.on detached rice leaves using a spot inoculation method. Plant Disease. 87 (2), 129-133 (2003).
- Ebbole, D. J. Magnaporthe as a model for understanding host-pathogen interactions. Annual Review of Phytopathology. 45, 437-456 (2007).
- Hamer, J. E., Talbot, N. J. Infection-related development in the rice blast fungus Magnaporthe grisea. Current Opinion in Microbiology. 1 (6), 693-697 (1998).
- Howard, R. J., Valent, B. Breaking and entering: host penetration by the fungal rice blast pathogen Magnaporthe grisea. Annual Review of Microbiology. 50, 491-512 (1996).
- Chen, X. L., et al. N-Glycosylation of Effector Proteins by an α-1,3- Mannosyltransferase Is Required for the Rice Blast Fungus to Evade Host Innate Immunity. The Plant Cell. 26 (3), 1360-1376 (2014).
- Zhang, Y., et al. M.ARG1, MoARG5,6 and MoARG7 involved in arginine biosynthesis are essential for growth, conidiogenesis, sexual reproduction, and pathogenicity in Magnaporthe oryzae. Microbiological Research. 180, 11-22 (2015).
- Du, Y. X., et al. A serine/threonine-protein phosphatase PP2A catalytic subunit is essential for asexual development and plant infection in Magnaporthe oryzae. Current Genetics. 59 (1-2), 33-41 (2013).
- Yang, J., et al. A novel protein com1 is required for normal conidium morphology and full virulence in Magnaporthe oryzae. Molecular Plant-Microbe Interactions. 23 (1), 112-123 (2010).
- Cao, Z. J., et al. An ash1-like protein MoKMT2H null mutant is delayed for conidium germination and pathogenesis in Magnaporthe oryzae. BioMed Research International. 2016, 1575430 (2016).
- Bryan, G. T., et al. A single amino acid difference distinguishes resistant and susceptible alleles of the rice blast resistance gene Pi-ta. The Plant Cell. 12 (11), 2033-2045 (2000).
- Zhou, J. M. Plant pathology: a life and death struggle in rice blast disease. Current Biology. 26 (18), 843-845 (2016).
- Guo, M., et al. MoGrr1, a novel F-box protein, is involved in conidiogenesis and cell wall integrity and is critical for the full virulence of Magnaporthe oryzae. Applied Microbiology and Biotechnology. 99 (19), 8075-8088 (2015).
- Talbot, N. J. On the trail of a cereal killer: Exploring the biology of Magnaporthe grisea. Annual Review of Microbiology. 57, 177-202 (2009).
- Wilson, R. A., Talbot, N. J. Under pressure: investigating the biology of plant infection by Magnaporthe oryzae. Nature Reviews Microbiology. 7, 185-195 (2009).
- Jia, Y. L., Lee, F. N., McClung, A. Determination of Resistance Spectra of the Pi-ta and Pi-k Genes to U.S. Races of Magnaporthe oryzae Causing Rice Blast in a Recombinant Inbred Line Population. Plant Disease. 93, 639-644 (2009).
- Peng, Y. L., Shishiyama, J. Temporal sequence of cytological events in rice leaves infected with Pyricularia oryzae. Canadian Journal of Botany. 66 (4), 730-735 (1988).
