Nohutta Kuru Kök Çürüklüğü Hastalığı Tahlilleri: Detaylı Bir Metodoloji
Summary
Bu çalışmada nohut-Rhizoctonia bataticola etkileşiminin altında yatan patomorfolojik ve moleküler mekanizmaları incelemek için metodolojiler sunulmuştur. Blotting kağıt yöntemi hızla nohut genotip yanıtları çalışma için yararlıdır, hasta pot tabanlı yöntem aynı anda kuraklık ve R. bataticola enfeksiyon empoze etmek için kullanılabilir ve toleranslı genotipler için ekran.
Abstract
Kuru kök çürümesi (DRR) hastalığı, dünyada nohut yetiştiriciliği için ortaya çıkan biyotik stres tehdididir. Bir toprak kaynaklı mantar patojeni neden olur, Rhizoctonia bataticola. Literatürde hastalık tahlilleri ile ilgili kapsamlı ve ayrıntılı adım adım protokoller seyrektir. Bu makalede, DRR direnci için genotiplerin hızlı bir şekilde taranması için bir lekeleme kağıt tekniği kurma dahil adımlar hakkında tam ayrıntılar sağlar. Lekekağıt tekniği kolay ve daha az pahalıdır. Başka bir yöntem, hasta pot yaklaşımına dayalı, doğal enfeksiyon bir taklit ve etkileşen bileşenleri incelemek için uygulanabilir -bitki, patojen, ve çevre-hastalık üçgeninde yer.
Ayrıca, doğada, DRR çoğunlukla bitki büyüme ilerledikçe toprak nem çekilir yağmurla beslenen nohut yetiştirme alanlarında oluşur. Kuraklık stresi DRR hastalığına nohut bitkileri yatkınlık bilinmektedir. Kuraklık stresi altında bitki-patojen etkileşiminin patomorfolojik ve moleküler olarak anlaşılması, nohut mikroplu havuzdan drr dirençli elit çeşitlerin belirlenmesinin önünü açabilir. Bu makalede, bir hasta pot ve sonraki hastalık tsay hazırlanması için adım adımlı bir metodoloji sağlar. Genel olarak, burada sunulan bilgiler araştırmacılarR bataticola mantar inoculum hazırlamak, bu patojen korumak, leke kağıt tekniği kurmak, hasta kültür ve hasta pot hazırlamak ve nohut bitkilerde patojen enfeksiyonu değerlendirmek yardımcı olacaktır.
Introduction
Kuru kök çürümesi (DRR) nohut1,2ekonomik açıdan önemli hastalıklardan biridir. Rhizoctonia bataticola (teleomorf, Makroforin phaseolina)neden olduğu köke özgü bir hastalıktır. Enfekte bitkiler lateral kökleri eksikliği ve kırılgan taproots ve sarı yaprakları1,3sahip . Kuraklık stres altında DRR nohut ekimi için ortaya çıkan bir tehdit olduğu bildirilmiştir1,2,3. Ayrıca, DRR insidansı alan koşulları altında kuraklık stres altında ağırlaştırılmış olduğu bildirilmiştir1,2,3. DRR daha fazla sulu alanlarda daha yağmurla beslenen alanlarda yaygındır4. Dirençli çeşitlerin kullanımı hastalığın üstesinden gelmek ve fungisit kullanımı atlatmak için bir yoldur1,13. Nohut germplasm dünya çapında mevcut özelliği için genetik varyasyon barındıran çünkü5,tarama ve dirençli / duyarlı genotiplerin belirlenmesi ürün geliştirme için moleküler ıslahı için önemlidir.
Sağlam, kolay ve uygun maliyetli hastalık tahlilleri nohutta R. bataticola enfeksiyon modellerini araştırmak için gereklidir. Nohut genotiplerinin R. bataticola enfeksiyonuna tepkisini gözlemlemek için kullanılan birincil hastalık, lekeleme kağıt tekniği1,4′tür. Bu basit bir tekniktir ve sıvı mantar inoculum kullanılarak yürütülebilir, kökleri ile fideler, ve steril leke kağıt. Ancak literatürde adım adım protokol bulunmadığından bu teknik en üst düzeyde kullanılmamıştır.
Bu arada, hasta pot tekniği potansiyel bir hasta kültürünün hazırlanması ve kuraklık stres dayatılması içerir. Kuraklık stresi DRR hastalığı insidansını ağırlaştırdığı göz önüne alındığında3, bu kuraklık stres altında bitki-patojen etkileşimi çalışmak için gereklidir6,7. Hasta pot tekniği böyle bir eşzamanlı çalışma için platform sağlar, germplasm tarama için daha iyi olanaklar teşvik ve etkileşim mekanistik temelini anlamak. Kök uzunluğunun artması ve lateral kök sayısında azalma gibi patomorfolojik değişiklikler —DRR hastalığına bağlı olarak— hasta pot tekniği1,3,7kullanılarak ele alınabilir.
Burada, nohut ve R. bataticola ve ekran nohut germplasm arasındaki etkileşimi incelemek için kullanılabilecek kağıt ve hasta pot teknikleri, lekeleme için ayrıntılı bir protokol sunulmaktadır. Çalışmada kullanılan malzemelerin ayrıntıları Malzeme Tablosu’ndaverilmiştir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Blotting kağıt tekniği laboratuvar koşullarında nohut genotipleri ekrana basit bir yaklaşım sağlar. Dip aşılama, inokül yükü üzerinde kolay kontrol(Ek Şekil 1)ile etkileşimin zamansal olarak araştırılmasını sağlar ve in vitro taramayı kolaylaştırır. Ayrıca genç fideler bile kullanılabilir. Beş günlük mantar kültürü(Şekil 1B)bitkilere bulaştırmak için yeterli inoculum verebilir. Sıvı inokül hem misel hem de mikroskroti içerir (<stron…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
M.S.K laboratuvarındaki projeler Ulusal Bitki Genom Araştırmaları Enstitüsü çekirdek finansmanı tarafından desteklenir. VI, DBT- JRF (DBT/2015/NIPGR/430) kabul eder. Kursiyer öğrencilere, Bayan Rishika’ya, Bay Jayachendrayan’a ve Bayan Durgadevi’ye video çekimi sırasında ki teknik yardımları için teşekkür ederiz ve Bay Sandeep Dixit, Bayan Anjali ve Dr. Avanish Rai ham verileri ve el yazması dosyaları eleştirel olarak değerlendirdiği için. Sayın Rahim H Tarafdar ve Bay Sunder Solanki’ye laboratuvardaki yardımları için teşekkür ederiz. Tesis büyüme desteği/alanı için e-kaynaklara ve NIPGR Tesis Büyüme Tesisine erişim sağlayan DBT-eLibrary Konsorsiyumu (DeLCON) ve NIPGR Kütüphanesi’ni kabul ediyoruz.
Materials
| Fungus- Rhizoctonia bataticola | Pathogen inoculum | Indian Type Culture Collection No. 8365 | GenBank: MH509971.1, ITCC 8635 (https://www.iari.res.in/index.php?option=com_content&view=article& id=1251&Itemid=1370) |
| Soilrite mix | Soil medium in the lab | Keltech Energies Limited, Bangalore, India | http://www.keltechenergies.com/ |
| Filter paper | Blotting paper to support the plant growth | Himedia | http://himedialabs.com/catalogue/chemical2017/index.html#374 |
| Pot | Growing plants | 10 and 30 cm size pots | Routinely used nursery pots, for example, https://dir.indiamart.com/impcat/nursery-pots.html |
| Potato dextrose agar/broth | Culture and maintain the fungus | Cat# 213400, DifcoTM, MD, USA | https://www.fishersci.com/shop/products/bd-difco-dehydrated-culture-media-potato-dextrose-agar-3/p-4901946 |
| Incubator | Culture the fungus | LOM-150-2, S/N AI13082601-38, MRC, incubator, and shaker | http://www.mrclab.com/productDetails.aspx?pid=91131 |
| Growth chamber | Growing plants in controlled condition | Model No. A1000, Conviron, Canada | https://www.conviron.com/products/gen1000-reach-in-plant-growth-chamber |
| Laminar airflow | Carrying out aseptic exercises | Telstar, Bio II advance, Class II cabinet, EN-12469-2000 | https://www.telstar.com/lab-hospitals-equipment/biological-safety-cabinets/bio-ii-advance-plus/, http://www.atlantisindia.co.in/laminar-air-flow.html |
| Mesh | Filtering the fungal mycelia | Nylon mosquito net | Mesh with 0.6-1 mm diameter pore size |
| Autoclave | Autoclaving media and chickpea seeds | Autoclave | http://www.scientificsystems.in/autoclave |
| Microscopes | Visualizing the infection ang fungal mycelia | SMZ25 / SMZ18, Research Stereomicroscopes, Leica EZ4 educational stereomicroscope | https://www.microscope.healthcare.nikon.com/products/stereomicroscopes-macroscopes/smz25-smz18 https://www.leica-microsystems.com/products/stereo-microscopes-macroscopes/p/leica-ez4/ https://www.microscopyu.com/museum/eclipse-80i |
| Weighing balance | Weighing fungus and chemicals | Sartorius Electronic Weighing Balance, BSA 4202S-CW | https://www.sartorius.com/en/products/weighing/laboratory-balances |
| WGA-FITC | Fungus staining | Sigma | https://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/l4895?lang=en®ion=IN |
| Aniline blue | Fungus staining | Himedia | http://www.himedialabs.com/intl/en/products/Chemicals/Dyes-Indicators-and-Stains/Aniline-blue-Water-soluble-Practical-grade-GRM901 |
Riferimenti
- Sharma, M., Ghosh, R., Pande, S. Dry root rot (Rhizoctonia bataticola (Taub.) Butler): an emerging disease of chickpea – where do we stand. Archives of Phytopathology and Plant Protection. 48 (13-16), 797-812 (2015).
- Sinha, R., Irulappan, V., Mohan-Raju, B., Suganthi, A., Senthil-Kumar, M. Impact of drought stress on simultaneously occurring pathogen infection in field-grown chickpea. Scientific Reports. 9 (1), (2019).
- Nene, Y., Haware, M., Reddy, M. Chickpea diseases: resistance screening techniques, information bulletins No. 10. Patancheru. Information Bulletin No. 10. Patancheru, A.P., India: International CroDS Research Institute for the Semi-Arid Tropics. , 1-10 (1981).
- Pande, S., Krishna Kishore, G., Upadhyaya, H. D., Narayana Rao, J. Identification of sources of multiple disease resistance in mini-core collection of chickpea. Plant Disease. , (2006).
- Pandey, P., Irulappan, V., Bagavathiannan, M. V., Senthil-Kumar, M. Impact of combined abiotic and biotic stresses on plant growth and avenues for crop improvement by exploiting physio-morphological traits. Frontiers in Plant Science. 8, (2017).
- Irulappan, V., Senthil-Kumar, M. Morpho-physiological traits and molecular intricacies associated with tolerance to combined drought and pathogen stress in plants. Biotechnologies of Crop Improvement, Volume 3: Genomic Approaches. , (2018).
- Jensen, A. B., et al. Standard methods for fungal brood disease research. Journal of Apicultural Research. 52 (1), 1-39 (2013).
- Agrios, G. . Plant Pathology: Fifth Edition. , 9780080473 (2004).
- Coley-Smith, J. R., Cooke, R. C. Survival and germination of fungal sclerotia. Annual Review of Phytopathology. , (1971).
- Nagamma, G., Saifulla, M., Sab, J., Pavitra, S. . Screening of chickpea genotypes against dry root rot caused by Macrophomina phaseolina (tassi) goid. 10 (4), 1795-1800 (2015).
- Infantino, A., et al. Screening techniques and sources of resistance to root diseases in cool season food legumes. Euphytica. 147 (1-2), 201-221 (2006).
- Khaliq, A., et al. Integrated control of dry root rot of chickpea caused by Rhizoctonia bataticola under the natural field condition. Biotechnology Reports. 25, 00423 (2020).
