अज्ञात Fusarium oxysporum f.sp की दौड़ निर्धारित करने के लिए उपयोग की जाने वाली तीन इनोक्यूलेशन तकनीकों का एक विपरीत। निवेम आइसोलेट्स
Summary
तरबूज के फुसेरियम विल्ट के प्रबंधन के लिए मौजूद रोगज़नक़ दौड़ के ज्ञान की आवश्यकता होती है। यहां, हम रूट-डुबकी, संक्रमित कर्नेल सीडिंग, और संशोधित ट्रे-डिप इनोक्यूलेशन विधियों का वर्णन करते हैं ताकि रोगजनक कवक फुसेरियम ऑक्सीस्पोरम एफ एसपी निवम (एफओएन) की दौड़-टाइपिंग में उनकी प्रभावकारिता का प्रदर्शन किया जा सके।
Abstract
तरबूज (Citrullus lanatus) के Fusarium wilt, Fusarium oxysporum f. sp. niveum (Fon) के कारण, दक्षिण-पूर्वी संयुक्त राज्य अमेरिका में एक प्रमुख उत्पादन बाधा के रूप में फिर से उभरा है, विशेष रूप से फ्लोरिडा में। एकीकृत कीट प्रबंधन रणनीतियों की तैनाती, जैसे कि दौड़-विशिष्ट प्रतिरोधी cultivars, उत्पादकों के क्षेत्रों में रोगज़नक़ की विविधता और जनसंख्या घनत्व पर जानकारी की आवश्यकता होती है। रोगज़नक़ आइसोलेट्स की पहचान करने के लिए आणविक नैदानिक उपकरण विकसित करने में कुछ प्रगति के बावजूद, दौड़ निर्धारण के लिए अक्सर बायोएसे दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है।
रेस टाइपिंग रूट-डिप इनोक्यूलेशन, संक्रमित कर्नेल सीडिंग विधि, और चार तरबूज अंतर (ब्लैक डायमंड, चार्ल्सटन ग्रे, कैलहॉन ग्रे, प्लांट इंट्रोडक्शन 296341-एफआर) में से प्रत्येक के साथ संशोधित ट्रे-डुबकी विधि द्वारा आयोजित की गई थी। आइसोलेट्स को टीकाकरण के पांच सप्ताह बाद रोग की घटनाओं की गणना करके एक दौड़ पदनाम सौंपा जाता है। यदि किसी विशेष किस्म के लिए 33% से कम पौधे रोगसूचक थे, तो उन्हें प्रतिरोधी के रूप में वर्गीकृत किया गया था। 33% से अधिक घटनाओं वाले उन cultivars को अतिसंवेदनशील माना जाता था। यह पेपर दौड़, रूट-डुबकी, संक्रमित कर्नेल, और संशोधित ट्रे-डुबकी टीकाकरण का पता लगाने के लिए टीकाकरण के तीन अलग-अलग तरीकों का वर्णन करता है, जिनके अनुप्रयोग प्रयोगात्मक डिजाइन के अनुसार भिन्न होते हैं।
Introduction
मृदाजनित कवक जो फुसेरियम ऑक्सीस्पोरम प्रजाति परिसर (एफओएससी) बनाते हैं, वे प्रभावी हेमीबियोट्रोफिक पौधे के रोगजनक हैं जो गंभीर बीमारी का कारण बन सकते हैं और फसलों की एक विविध श्रृंखला में नुकसान उठा सकतेहैं। तरबूज के Fusarium wilt, F. oxysporum f. sp. niveum (Fon) के कारण, पिछले कई दशकों में दुनिया भर में दायरे, घटनाओं और गंभीरता में वृद्धि हो रही है 2,3. रोपाई में, फुसेरियम विल्ट के लक्षण अक्सर अवमंदन-बंद के समान होते हैं। पुराने पौधों में, पत्ते भूरे, क्लोरोटिक और नेक्रोटिक हो जाते हैं। आखिरकार, पौधों की मुरझाना पूर्ण पौधे के पतन और मृत्युके लिए प्रगति करती है। प्रत्यक्ष उपज हानि लक्षणों और पौधे की मृत्यु के कारण होती है, जबकि अप्रत्यक्ष उपज हानि फोलियार चंदवा 5 के उन्मूलन के कारण सूर्य की क्षति के कारण हो सकतीहै। यौन प्रजनन और संबंधित प्रजनन संरचनाओं को कभी भी एफ ऑक्सीस्पोरम में नहीं देखा गया है। हालांकि, रोगज़नक़ दो प्रकार के अलैंगिक बीजाणुओं, सूक्ष्म और मैक्रोकोनिडिया का उत्पादन करता है, साथ ही साथ क्लैमाइडोस्पोर नामक बड़ी, दीर्घकालिक उत्तरजीविता संरचनाएं भी होती हैं, जोकई वर्षों तक मिट्टी में जीवित रह सकती हैं।
FOSC को मनाया मेजबान श्रेणियों के आधार पर formae speciales में वर्गीकृत किया गया है, आमतौर पर एक या कुछ मेजबान प्रजातियोंतक सीमित है। हालांकि हाल के शोध ने संकेत दिया है कि यह प्रजाति परिसर 15 विभिन्न प्रजातियों का एक समग्र हो सकता है, तरबूज को संक्रमित करने वाली विशेष प्रजातियां वर्तमानमें अज्ञात हैं। F. oxysporum f. sp. niveum (Fon) उपभेदों के समूहों के लिए नाम है जो विशेष रूप से Citrullus lanatus या पालतू तरबूज 8,9 को संक्रमित करते हैं। अधिकांश रोगजनक फॉर्मे स्पेशलीज़ के भीतर ऑक्सीस्पोरम उपभेदों में उनके आनुवंशिक घटकों और एक मेजबान प्रजाति की ओर उग्रता के संबंध में विविधता के कुछ स्तर प्रदर्शित होते हैं। उदाहरण के लिए, एक तनाव एक मेजबान के सभी cultivars को संक्रमित कर सकता है, जबकि दूसरा केवल अधिक संवेदनशील cultivars को संक्रमित कर सकता है। इस तरह की भिन्नता के लिए खाते में, इन समूहों को अनौपचारिक रूप से विकासवादी संबंधों या सामान्य फेनोटाइपिक विशेषताओं के आधार पर दौड़ में वर्गीकृत किया जाता है। फोन के भीतर, चार दौड़ (0, 1, 2, और 3) को चुनिंदा तरबूज किस्मों के एक सेट के खिलाफ उनकी रोगजनकता के आधार पर विशेषता दी गई है, जिसमें दौड़ 3 की खोज हाल ही में10 हुई है।
इस स्पष्ट विविधता के बावजूद, बीजाणुओं या हाइफे की आकृति विज्ञान फोन दौड़ की दौड़ के बीच अलग-अलग नहीं हैं, जिसका अर्थ है कि एक अलग की अद्वितीय दौड़11 की पहचान करने के लिए आणविक या फेनोटाइपिक एसेस की आवश्यकता होती है। आणविक अनुसंधान ने कुछ आनुवंशिक अंतरों की पहचान की है। उदाहरण के लिए, जाइलम (SIX) प्रभावकों में स्रावित की भूमिका का अध्ययन एफ ऑक्सीस्पोरम में वर्षों से किया गया है, और इनमें से कुछ प्रभावकों को क्षैतिज जीन हस्तांतरण12 के दौरान आदान-प्रदान किए गए गुणसूत्रों पर स्थित किया गया है। उदाहरण के लिए, SIX6 Fon दौड़ 0 और 1 में पाया जाता है लेकिन दौड़ 213 में नहीं। छह effectors F. oxysporum f. sp. lycopersici और F. oxysporum f. sp. cubense की रोगजनकता में फंस गए हैं, जो टमाटर और केले पर Fusarium wilt का कारण बनता है, क्रमशः 14,15,16,17. F. oxysporum f. sp. spiniciae के उपभेदों के बीच छह effector प्रोफाइल के विश्लेषण, पालक पर Fusarium wilt रोगज़नक़, वर्गीकरण है कि सटीक रूप से आनुवंशिक और फेनोटाइपिक विविधता18 को दर्शाता है सक्षम किया गया है. हालांकि, फोन दौड़ के विषाणु तंत्र के बीच अंतर वर्तमान में पूरी तरह से समझा नहीं गया है, और उनके उपयोग पर विकसित आणविक assays ने असंगत और गलत परिणाम दिखाएहैं। इसलिए, संक्रमण assays से फेनोटाइपिक परिणाम वर्तमान में आइसोलेट्स को वर्गीकृत करने का सबसे अच्छा तरीका है।
एफ ऑक्सीस्पोरम शुरू में जाइलम20 तक अपना रास्ता बनाने से पहले जड़ों के माध्यम से मेजबानों को संक्रमित करता है। यह किसी दिए गए मेजबान कल्टीवर की जड़ों का प्रत्यक्ष टीकाकरण दौड़-टाइपिंग करने का एक प्रभावी तरीका बनाता है और रूट-डिप और ट्रे-डिप इनोक्यूलेशन विधियोंका आधार है। जब एक मेजबान को संक्रमित नहीं किया जाता है, तो एफ ऑक्सीस्पोरम मिट्टी में रहता है और वर्षों तक निष्क्रिय रह सकता है। ब्याज के एक क्षेत्र से मिट्टी में अतिसंवेदनशील तरबूज cultivars बढ़ती Fon की उपस्थिति के लिए परीक्षण करने का एक तरीका है। मिट्टी में प्रतिरोध के विभिन्न ज्ञात स्तरों की किस्मों को शामिल करने के लिए इस विधि का विस्तार करना जो जानबूझकर फोन से संक्रमित है, दौड़-टाइपिंग (तालिका 1) करने का एक अच्छा तरीका भी है और प्रभावित कर्नेल सीडिंग विधि का आधार है। संशोधित ट्रे-डुबकी विधि मूल ट्रे-डुबकी विधि की एक भिन्नता है जो एक उच्च-थ्रूपुट रेस-टाइपिंग की अनुमति देती है जहां कई पौधों और फील्ड आइसोलेट्स की तेजी से जांच की जा सकतीहै। एक त्वरित और सफल रेस-टाइपिंग बायोएसे के महत्वपूर्ण कारकों में विभिन्न रोगज़नक़ दौड़ के प्रतिरोध में अंतर का दस्तावेजीकरण करने वाली किस्मों का उपयोग करना शामिल है, यह सुनिश्चित करना कि संक्रमण के दौरान इनोकुलम जैविक रूप से सक्रिय और प्रचुर मात्रा में है, एक ऐसे वातावरण को बनाए रखना जो रोगज़नक़ और मेजबान दोनों के लिए अनुकूल है, और बीमारी की गंभीरता या घटनाओं के लिए एक सुसंगत रेटिंग प्रणाली का उपयोग करना। यह पेपर रूट-डिप23,24, संक्रमित कर्नेल सीडिंग25,26, और ऊपर वर्णित सिद्धांतों के आधार पर फेनोटाइपिक रेस-टाइपिंग के लिए संशोधित ट्रे-डुबकी22 विधियों का वर्णन करता है।
Protocol
Representative Results
Discussion
रेस टाइपिंग के तीन तरीके प्रस्तुत किए गए हैं। इन विधियों में से प्रत्येक विशेष प्रश्नों और प्रयोगात्मक स्थितियों के लिए सबसे उपयुक्त है। संक्रमित कर्नेल इनोक्यूलेशन विधि (मिट्टी का संक्रमण) शायद सरल…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
हम डॉ अली और प्लांट मॉलिक्यूलर डायग्नोस्टिक लैबोरेटरी के साथ-साथ जॉर्जिया विश्वविद्यालय में डॉ पिंगशेंग जी को स्वीकार करना चाहते हैं, जिनके नेतृत्व और समर्थन ने हमारे फोन कार्यक्रम को स्थापित करने में मदद की।
Materials
| 100% Fuller’s Earth | Sigma-Aldrich | F200-5KG | |
| 1 L glass Erlenmeyer Flask | PYREX | 4980-1L | |
| 15 mL falcon tubes | Fisher Scientific | 14-959-49B | |
| 50 mL graduated cylinder | Lab Safety Supply | 41121805 | |
| 50 mL Eppendorf Conical Tubes | Fisher Scientific | 05-413-921 | |
| Aluminum foil wrap | Reynolds Wrap | 720 | |
| Bleach | Walmart | 587192290 | |
| Bunsen burner | Fisher Scientific | 03-391-301 | |
| CaCO3 | sigma-Aldrich | 239216 | |
| cell spreaders | Fisher Scientific | 08-100-11 | |
| Cheesecloth | Lions Services, Inc | 8305-01-125-0725 | |
| Clear plastic dishes | Visions Wave | 999RP6CLSS | ~15 cm diameter |
| Clear vinyl tubing for mushroom bag clamps | Shroom Supply | 6" for small bag, 8" for medium bag, 10" for large bag | |
| Cotton Balls | Fisherbrand | 22-456-885 | Sterile |
| Ethanol | Fisher Chemical | A4094 | 100%, then combine with water to make 70% for use |
| Flourescent Tube Lights | MaxLume | Model T5 | 2800 K Color Temperature, 24'' or 48'' long |
| granulated agar | VWR International | 90000-786 | |
| Hand-held Spray Bottle | Ability One | 24122002 | ~0.95 L |
| hemacytometer | Fisher Scientific | 02-671-55A | Two chamber hemacytometer |
| Lab trays | Fisher Scientific | 15-236-2A | |
| Large, sealable plastic bags | Ziploc | 430805 | 38 cm x 38 cm |
| Mister / watering can | Bar5F | B10H22 | |
| Mushroom Bag Clamp | Shroom Supply | 6" for small bag, 8" for medium bag, 10" for large bag | |
| Nitrile Gloves | Fisher Scientific | 19-130-1597D | |
| Organic Rye Berries | Shroom Supply | 0.5 gallon or 25 lb bags | |
| P1000 pipette and tips | Fisher Scientific | 14-388-100 | |
| Petri dishes | Fisherbrand | FB0875713 | Round, 100 mm diameter, 15 mm height |
| Planting media | Jolly Gardener | Pro-Line C/B | |
| Plastic Pitcher | BrandTech | UX0600850 | 1 L or larger |
| Plastic planting pots | Neo/SCI | 01-1177 | ~15 cm diameter and ~10 cm height |
| Plastic, autoclave-safe bin | Thermo Scientific | UX0601022 | 3 L |
| Quarter-strength potato dextrose agar media | Cole-Parmer | UX1420028 | Use powder in combination with recipe for QPDA |
| Scientific Balance Scale, measuring in g | Ohaus | 30208458 | Any precise scale that can hold and measure 200g will work |
| Size #4 cork bore | Cole-Parmer | NC9585352 | |
| Small Mushroom grow bag | Shroom Supply | 0.5 micron filter, also comes in medium and large sizes | |
| Soil trowel | Walmart | 563876946 | |
| Styrofoam flats (6 x 12 cells) | Speedling | Model TR72A | |
| Styrofoam flats (8 x 16 cells) | Speedling | Model TR128A | |
| Syringe (5 or 10 mL) | fisher Scientific | 14-829-19C | |
| Timer | Walmart | TM-01 | |
| V8 Original 100% Vegetable Juice | Walmart | 564638212 | |
| vortex | Fisher Scientific | 02-215-418 | |
| Watermelon Seed – Black Diamond | Willhite Seed Inc | 17 | |
| Watermelon Seed – Calhoun Gray | Holmes Seed Company | 4440 | |
| Watermelon Seed – Charleston Gray | Bonnie Plants | 7.15339E+11 | |
| Watermelon Seed – PI 296341-FR | Contact authors | Contact authors | |
| Wheat Kernels (Maxie var.) (optional) | Alachua County Feed & Seed |
References
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