Эффективный метод посева Phytophthora capsici на растениях черного перца
Summary
Прикалывание прикорневой головки растения черного перца является коротким и экономящим время методом его повреждения. Здесь мы предоставили подробные шаги с видео для заражения растений черного перца.
Abstract
Piper nigrum L. (черный перец) – типичная древесная лоза, которая является экономически важной культурой специй во всем мире. На производство черного перца значительно влияет болезнь корневой гнили, вызванная Phytophthora capsici, которая серьезно повлияла на развитие отрасли как проблема «удушья». Однако молекулярно-генетический механизм резистентности у черного перца неясен, что приводит к медленному прогрессу в развитии новых сортов черного перца. Эффективная система посева и точного отбора проб Phytophthora capsici на растениях черного перца имеет важное значение для изучения этого взаимодействия растений и патогенов. Основной целью этого исследования является демонстрация подробной методологии, в которой базальная головка черного перца инокулируется Phytophthora capsici, а также обеспечивает ссылку на прививку древесных виноградных растений. Базальная головка растения черного перца была приколота, чтобы повредить его, а гранулы мицелиала покрыла три отверстия, чтобы сохранить влагу, чтобы патоген мог хорошо заразить растение. Этот метод обеспечивает лучший способ решения нестабильности, вызванной традиционными методами посева, включая обливание почвы или погружение корней. Он также предоставляет перспективные средства для изучения способа действия между растениями и другими почвенными патогенами растений в сельскохозяйственной точной селекции.
Introduction
Черный перец (Piper nigrum L.) является древесным альпинистом и одной из самых важных культур специй. Он известен как «Король специй»1 и культивируется в более чем 40 странах и регионах Азии, Африки и Латинской Америки. Корневая гниль Phytophthora является самым разрушительным заболеванием черного перца и вызывается оомицетом Phytophthora capsici. Этот возбудитель также поражает кукурбиты, баклажаны, перец чили и помидоры 2,3. С черным перцем целый урожай иногда может быть уничтожен этим заболеванием. Расширение посевных площадей перца ограничено в результате отсутствия устойчивых сортов, что значительно затруднило развитие китайской индустрии черного перца. Эффективная прививка и точная система отбора проб Phytophthora capsici на растениях черного перца имеют важное значение для изучения этого взаимодействия растений и патогенов.
Выявление и скрининг резистентности в ресурсах зародышевой плазмы является основным требованием для исследования патогенности патогена, а также для селекции и использования резистентных сортов. Широко используемый подход заключается в использовании различных методов идентификации на основе видов растений и групп патогенов. Современные методы идентификации включают идентификацию популяции, индивидуальную идентификацию, идентификацию органов, идентификацию тканей, идентификацию клеток, биохимическую идентификацию и молекулярную идентификацию, которые были разработаны в последние годы 4,5. В этих областях были достигнуты успехи, но есть и много проблем. Независимо от того, какой метод выбран, основные требования идентификации устойчивости растений являются последовательными, включая четкие цели, надежные результаты и методы, которые просты, быстры и легко стандартизируются. Этот принцип также должен соблюдаться при выявлении устойчивости черного перца.
В естественных полевых условиях на выявление устойчивости к болезням могут влиять многие факторы окружающей среды. Поэтому было предложено использовать в лаборатории отдельные листья и орошаемые корни для выявления устойчивости к болезням. Молодые листья здоровых растений прививали in vitro в лаборатории, а площадь больных листьев измеряли путем инокуляции возбудителя с целью выявления устойчивости растений к болезням6. Однако прививка листьев in vitro может использоваться только для общей идентификации резистентности, а не для исследований молекулярного взаимодействия. Несмотря на это, статус устойчивости к болезням часто присутствует в орошаемой корневой прививке, вызывая неопределенность в последующем исследовании молекулярной селекции для устойчивости к болезням. Поэтому быстрые и простые методы обнаружения внутри помещений имеют важное значение. Это исследование направлено на то, чтобы обеспечить метод идентификации резистентности в лаборатории.
Protocol
Representative Results
Discussion
В этом исследовании базальная головка была приколота, чтобы повредить и обеспечить эффективную систему прививки в растении черного перца. Затем гранулы Mycelial покрыли три отверстия, чтобы сохранить влагу и позволить патогену хорошо заразить растение. После прививки листья пожелтели и у…
Acknowledgements
Эта работа была финансово поддержана Национальной ключевой программой исследований и разработок Китая (2020YFD1001200), Китайской системой сельскохозяйственных исследований (CARS-11), специальным исследовательским фондом Инновационной платформы для академиков провинции Хайнань (YSPTZX202154), Фондом естественных наук китайской провинции Хайнань (321RC652) и Фондом естественных наук Китая (No 31601626).
Materials
| Agar powder | Solarbio | A8190 | |
| Clean bench | Haier | ||
| Dextrose | Xilong Scientific | 15700501 | |
| High temperature sterilizing oven | Zaelway | ||
| Petri dish plates | Biosharp | BS-90-D |
Riferimenti
- Gordo, S. M., et al. High-throughput sequencing of black pepper root transcriptome. BMC Plant Biology. 12 (1), (2012).
- Leonian, L. H. Stem and fruit blight of Peppers caused by Phytophthora capsici sp. Nov. Phytopathology. 12 (9), 401-408 (1922).
- Ding, X., et al. Priming maize resistance by its neighbors: Activating 1,4-benzoxazine-3-ones synthesis and defense gene expression to alleviate leaf disease. Frontiers in Plant Science. 6, 830 (2015).
- Fonseca, C. E. L., Vianda, D. R., Hansen, J. L., Pell, A. N. Associations among forage quality traits, vigor, and disease resistance in alfalfa. Crop Science. 39 (5), 1271-1276 (1999).
- Altier, N. A., Thies, J. A. Identification of resistance to Pythium seedling disease in Alfalfa using a culture plate method. Plant Disease. 79 (4), 341-345 (1995).
- Pratt, R. G., Rowe, D. E. Evaluation of simplified leaf inoculation procedures for identification of quantitative resistance to Sclerotinia trifoliorum in Alfalfa seedling. Plant Disease. 82 (10), 1161-1164 (1998).
- Hao, C., et al. De novo transcriptome sequencing of black pepper (Piper nigrum L.) and an analysis of genes involved in phenylpropanoid metabolism in response to Phytophthora capsici. BMC Genomics. 17 (1), 1-14 (2016).
- Dong, C., et al. Field inoculation and classification of maize ear rot caused by Fusarium verticillioides. Bio-protocol. 8 (23), 3099 (2018).
- English, J. T., Laday, M., Bakonyi, J., Schoelz, J. E., Érsek, T. Phenotypic and molecular characterization of species hybrids derived from induced fusion of zoospores of Phytophthora capsica and Phytophthora nicotianae. Mycological Research. 103 (8), 1003-1008 (1999).
- Chatterjee, S., et al. Antioxidant activity of some phenolic constituents from green pepper (Piper nigrum L.) and fresh nutmeg mace (Myristica fragrans). Food Chemistry. 101 (2), 515-523 (2007).
- Pfender, W. F. Production of sporangia and release of zoospores by Phytophthora megasperma in soil. Phytopathology. 67 (5), 657-663 (1977).
- Nagila, A., Schutte, B. J., Sanogo, S., Idowu, O. J. Chile pepper sensitivity to mustard seed meal applied after crop emergence. HortScience. 56 (2), 1-7 (2021).
- Lamour, K. H., Stam, R., Jupe, J., Huitema, E. The oomycete broad-host-range pathogen Phytophthora capsica. Molecular Plant Pathology. 13 (4), 329-337 (2012).
- Hardham, A., Gubler, F. Polarity of attachment of zoospores of a root pathogen and pre-alignment of the emerging germ tube. Cell Biology International Reports. 14 (11), 947-956 (1990).
