옥수수와 테오신테 라인에 우스틸라고 성 실증의 병원성을 평가하기위한 신속하고 효율적인 방법
Summary
생체영양 병원체 우스틸라고 수교를 이용한 옥수수 및 테오신테 식물을 접종하는 바늘 주입 방법의 사용이 설명된다. 상기 바늘 주입 접종 방법은 병원체가 아프레소리아 형성을 통해 식물에 유입되는 식물 잎 사이에 곰팡이 병원균의 통제된 전달을 용이하게 한다. 이 방법은 매우 효율적이며, 미국 maydis와재현 가능한 접종을 가능하게 합니다.
Abstract
옥수수는 전 세계적으로 주요 시리얼 작물입니다. 그러나, 바이오 트로피크 병원체에 대한 감수성은 생산성을 높이기 위한 주요 제약조건이다. U. maydis는 옥수수에 옥수수 smut의 생물 영양 곰팡이 병원균 및 인과 에이전트입니다. 이 질병은 미국에서 매년 약 10억 달러의 상당한 수율 손실을 담당하고 있으며 작물 회전, 살균제 적용 및 종자 치료를 포함한여러 가지 방법은 현재 옥수수 smut2를제어하는 데 사용됩니다. 그러나, 호스트 저항은 옥수수 smut를 관리 하기 위한 유일한 실용적인 방법. 옥수수, 밀, 쌀 등 농작물 식물의 식별은 다양한 생영양 병원균에 내성이 있는 것으로 매년3-5%감소한다. 따라서 식물 잎 사이에 병원균을 효율적이고 재현적으로 전달하는 병원균 접종 방법의 사용은 미국 의 질비에내성이 있는 옥수수 선의 신속한 식별을 용이하게 할 것이다. 바와 같이, 미국 메이디스에내성이 있는 옥수수 라인을 들여쓰기위한 첫 번째 단계, 바늘 주입 접종 방법 및 저항 반응 스크리닝 방법은 옥수수, 테오신테 및 옥수수 x 테오신테 내성 라인을 접종하고 내성 식물을 선택하기 위해 이용되었다.
옥수수, 테오신테 및 옥수수 x 테오신테 내성 라인, 약 700 식물로 구성, 심어졌다, 미국 maydis의변형으로 접종, 저항을 위해 선별. 접종 및 스크리닝 방법은 성공적으로 미국 maydis에저항하는 3개의 테오신트 라인을 확인했습니다. 여기에 옥수수, 테오신테 및 옥수수 x 테오신테 내성 라인에 대한 상세한 바늘 주입 접종 및 저항 반응 스크리닝 프로토콜이 제시된다. 이 연구는 바늘 주입 접종이 식물 잎 사이에 미국 maydis를 효율적으로 전달할 수 있는 농업에서 귀중한 도구이며, 현재 질병 내성을 위해 번식 프로그램에서 결합하고 테스트할 수 있는 미국 산염에 내성이 있는 식물 라인을 제공했음을 보여줍니다.
Introduction
식물의 곰팡이 질병은 농업에 가장 저명한 위협 중 하나입니다. 세계 인구의 식량 수요로 인해 질병 저항이 개선된 작물을 개발할 필요성이 증가하고 있습니다. 식물 병원체는 작물 수확량6에부정적인 영향을 미치는 질병을 일으키는 현장에서 작물 식물을 자연적으로 감염시킵니다. 저항하는 식물을 식별하고 활용하면 저항을 개선하고 수율 손실을 줄일 수 있는 것으로 나타났습니다. 내성 품종은 옥수수, 밀, 쌀, 사탕수수를 포함한 많은 식물 종에서 식물 병원균으로 식물을 접종하고 저항하는 라인7을선택하여 확인되었습니다. 따라서 효율적인 접종 방법의 개발 및 사용은 많은 식물을 접종하고 저항을 위해 선별 할 수 있게 합니다. 딥 접종, 병원체 현탁액 배양배의 배관, 바늘 주입 접종8-11등 다양한 접종 방법이 사용되고 있다. 각 방법을 통해 병원균이 식물성 잎 사이에 안정적으로 도입되어야 하며 병원균의 형성을 통해 식물성전환증을 통해 식물성전환기(12,13)를보장해야 한다.
딥 접종 방법은 식물 묘목 을 병원체 현탁액 배양으로 잠급하는 것을 포함하며, 파이펫팅 방법은 병원균 세포 현탁액 배양을 식물 묘목의 소용돌이에 배치해야합니다. 그러나 두 가지 방법에 문제가 있습니다. 첫째, 두 가지 방법은 잎 표면에서 매우 가변적인 식물 조직으로 병원균의 자연적인 움직임에 의존한다. 대부분의 병원균은 식물 잎 표면에 장토 마개 또는 상처를 통해 자연적으로 식물에 들어갑니다. 그러나, 잎 표면에 스토마타 및/또는 상처를 통해 식물 잎 표면을 관통하는 병원체 기능에 상당한 가변성이 있다. 따라서 병원균 침투는 잠재적으로 일관되지 않은 데이터를 초래할 수 있는 접종 방법으로 제어할 수 없습니다. 둘째, 많은 수의 식물을 선별할 때, 묘목을 병원체 현탁액 배양으로 침수하는 것은 시간이 많이 소요될 수 있으며, 스크리닝될 수 있는 식물의 수를 제한할 수 있다. 반대로, 본 원에 기재된 바늘 주입 접종 프로토콜은아프레소리아(14)의형성을 용이하게 하는 식물 잎 사이에 병원체 현탁액 배양을 전달한다. 병원체는 병원체 침투 문제를 제거하는 식물에 들어가기 위해 새로 개발 된 appressoria를 활용합니다. 또한, 바늘 주입 접종 프로토콜은 미국 신체 상해와 접종 된 옥수수와 테오신테 식물에 대한 표현형의 범위를 제공하고 좋은 감염을 입증한다. 표현형은 병원체 현탁액 배양에 가장 적합한 농도를 결정하기 위해 마커로서 사용될 수 있으며, 이는 상이한 실험 내부와 그 사이에 일관된 식물 표현형을 초래한다.
병원균 세포 현탁액 배양으로 식물 접종에 이어 식물은 전형적으로 내성 또는 취약한 표현형8-11,15를검출하기 위해 선별된다. 질병 등급 척도가 식물 표현형을 선별하고 분류하기 위해 광범위하게 사용되고 있지만, 분석중인 병원체에 따라 등급 척도가 다릅니다. 따라서, 미국 메이디및 옥수수 상호작용에 대한 질병 등급 척도 프로토콜 확립은 유사한 곰팡이 병원균(16)에 활용될 수 있다.
현재 일련의 프로토콜은 옥수수, 테오신테 및 옥수수 x 테오신테 내성 라인의 미국 증시 세포 현탁액 배양 및 질병 내성 반응 스크리닝을 가진 바늘 주입 접종을 자세히 설명합니다. 본 프로토콜은 옥수수 식물로 의한 미국 수산화의 바늘 주입 접종에 국한되지 않지만 상대적으로 모든 곰팡이 병원균 및 식물 종에 활용 될 수있다. 따라서, 동일한 프로토콜에 있는 두 방법의 세부 사항을 포함하여 연구원은 직접 접종 및 검열을 위한 프로토콜을 이용하거나 관심있는 병원체 및 식물 종에 더 잘 맞추기 위하여 원래 프로토콜을 조작할 수 있게 할 것입니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
본 연구에서는 700개의 옥수수와 테오신테 식물의 줄기로 미국 의 균주를 전달하는 데 사용되는 바늘 주입 접종 방법이 성공적이었다. 또한, 개정된 질병 저항 등급 척도는 식물을 선별하고 병원체 발달을 검출하기 위해 사용되었다. 두 가지 방법을 모두 사용한 결과, 미국 메이디에 저항하는 식물 라인은 700개의 옥수수와 테오신테 식물 중 에서 확인되었으며, 이는 이제 질병 내성을 …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
에미르 이슬라모비치 박사에게 실험실과 온실 지원을 해주셔서 감사드립니다. 셰리 플린트-가르시아 박사에게 도주해 주신 것에 대해서도 감사드립니다.
Materials
| Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | Comments |
| Seed for plants | Collected from original crosses | ||
| Growth chamber | Conviron | PGR14 REACH-IN | |
| Planting flats | Hummert International | 14-3385-2 | |
| Soil (3 parts pine bark; 1 part peat moss with perlite) | Hummert International | 10-1059-2 | |
| Laminar flow hood | Lab Conoco | 70875372 | |
| Glycerol stock of pathogen (U. maydis) or fungal pathogen of interest | Stocks were grown from original culture | ||
| Sterile loop | Fisher Scientific | S17356A | |
| Potato dextrose agar (PDA) plates | Fisher Scientific | R454311 | |
| Incubator set to 30 °C | Fisher Scientific | 11-690-650F | |
| Sterile toothpicks | Walmart | Purchased from Walmart and sterilized by autoclave | |
| Potato dextrose broth (PDB) | Fisher Scientific | ICN1008617 | |
| Incubator-shaker set to 30 °C | New Brunswick | 14-278-179 | |
| Spectrophotometer | Fisher Scientific | 4001000 | |
| U. maydis cell suspension culture (1 x 106 cells/ml) | Grown from glycerol stock as described in the methods | ||
| 3 ml Syringes | Becton Dickinson | 309606 | |
| .457 mm x 1.3 cm Hypodermic needles | Kendall Brands | 8881250321 |
Riferimenti
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