बैक्टीरियल विल्ट रोग के सरल आनुवंशिक विश्लेषण के लिए राल्स्टोनिया सोलनेसेरम के साथ टीका के बाद टमाटर रूट परिवर्तन
Summary
यहां, हम बैक्टीरियल मुरझानी रोग के अध्ययन के लिए सीधा आनुवंशिक विश्लेषण करने के लिए राल्स्टोनिया सोलनसेरम के साथ टीका के बाद टमाटर जड़ परिवर्तन के लिए एक बहुमुखी विधि प्रस्तुत करते हैं।
Abstract
राल्सोनिया सोलनसेरम एक विनाशकारी मिट्टी जनित संवहनी रोगजनक है जो पौधों की प्रजातियों की एक बड़ी श्रृंखला को संक्रमित कर सकता है, जिससे कृषि के लिए एक महत्वपूर्ण खतरा पैदा होता है। हालांकि, रालिस्टोनिया मॉडल को अरबीडोप्सिसमें स्यूडोमोनास सिरिंगा जैसे बैक्टीरियल प्लांट रोगजनकों से जुड़े अन्य मॉडलों की तुलना में काफी कम रोजाना किया जाता है। राल्सोनिया और फसल पौधों के बीच बातचीत को समझने के लिए लक्षित अनुसंधान बैक्टीरियल मुरझाना रोग के खिलाफ लड़ने के लिए टिकाऊ समाधान विकसित करने के लिए आवश्यक है, लेकिन वर्तमान में देशी मेजबान पौधों में बातचीत के विभिन्न घटकों की विशेषता के लिए सीधा प्रयोगात्मक परख की कमी से रुकावट है । इस परिदृश्य में, हमने राल्स्टोनियाके प्राकृतिक मेजबान टमाटर के राल्स्टोनिया संक्रमण का आनुवंशिक विश्लेषण करने के लिए एक विधि विकसित की है। यह विधि एग्रोबैक्टीरियम राइजोजीन-टमाटरकी जड़ों के मध्यस्थता परिवर्तन पर आधारित है, जिसके बाद राल्स्टोनिया मिट्टी-परिणामी पौधों के टीका को भीग रहा है, जिसमें ब्याज के निर्माण को व्यक्त करने वाली परिवर्तित जड़ें होती हैं। रूट परिवर्तन परख की बहुमुखी प्रतिभा या तो जीन अतिअभिव्यक्ति या जीन RNAi द्वारा मध्यस्थता मुंह बंद करने की अनुमति देता है । अवधारणा के सबूत के रूप में, हमने इस विधि का उपयोग यह दिखाने के लिए किया कि टमाटर की जड़ों में एसएलसीईएसए6 की RNAi-मध्यस्थता ने राल्स्टोनियाके प्रतिरोध को प्रदान किया। यहां, हम इस विधि का विस्तार से वर्णन करते हैं, जिससे आनुवंशिक दृष्टिकोण अपेक्षाकृत कम समय में और उपकरणों और पौधों के विकास की जगह की छोटी आवश्यकताओं के साथ बैक्टीरियल मुरझाने वाली बीमारी को समझने में सक्षम होते हैं।
Introduction
बैक्टीरियल मुरझानी रोग का कारण एजेंट राल्स्टोनिया सोलासेरम,दुनिया भर में वितरण के साथ एक विनाशकारी मिट्टी जनित संवहनी रोगजनक है जो आलू, टमाटर, तंबाकू, केला, काली मिर्च और बैंगन सहित पौधों की प्रजातियों की एक बड़ी श्रृंखला को संक्रमित कर सकता है, अन्य के बीच1,2। राल्सोनिया के कारण उपज नुकसान टमाटर, आलू या केले में उत्पादन के 80-90% तक पहुंच सकता है, खेती, जलवायु, मिट्टी और अन्य कारकों के आधार पर3. हालांकि, राल्स्टोनिया मॉडल बैक्टीरियल प्लांट रोगजनकों से जुड़े अन्य मॉडलों की तुलना में काफी कम है, जैसे स्यूडोमोनास सिरिंगया या Xanthomonas spp। इसके अतिरिक्त, संयंत्र-माइक्रोब इंटरैक्शन में अधिकांश अध्ययन मॉडल संयंत्र अरबीडोप्सिस थैलियानापर केंद्रित हैं। हालांकि इन मॉडलों का उपयोग कर अनुसंधान काफी हद तक संयंत्र बैक्टीरिया बातचीत की हमारी समझ में योगदान दिया है, वे वर्तमान आवश्यकता को संबोधित करने के लिए फसल पौधों में इन बातचीत को समझने नहीं है । राल्सोनिया और फसल पौधों के बीच बातचीत को समझने के लिए लक्षित अनुसंधान बैक्टीरियल मुरझाना रोग के खिलाफ लड़ने के लिए टिकाऊ समाधान विकसित करने के लिए आवश्यक है, लेकिन वर्तमान में बातचीत के विभिन्न घटकों की विशेषता के लिए सीधा प्रयोगात्मक परख की कमी से रुकावट है । विशेष रूप से, टमाटर, राल्सोनियाके लिए एक प्राकृतिक मेजबान, दुनिया भर में दूसरी सबसे महत्वपूर्ण सब्जी फसल है और बैक्टीरियल मुरझाना रोग सहित4रोगों की अधिकता से प्रभावित है । इस काम में हमने टमाटर के राल्स्टोनिया संक्रमण का जेनेटिक एनालिसिस करने की आसान विधि विकसित की है। यह विधि एग्रोबैक्टीरियम राइजोजीनपर आधारित है – टमाटर की जड़ों के मध्यस्थता परिवर्तन, चयन मार्कर5के रूप में DsRed फ्लोरेसेंस का उपयोग करके, इसके बाद राल्स्तोनिया मिट्टी-परिणामी पौधों के टीका को भीग रहा है, जिसमें रुचि के निर्माण को व्यक्त करने वाली परिवर्तित जड़ें होती हैं। रूट परिवर्तन परख की बहुमुखी प्रतिभा या तो जीन अतिअभिव्यक्ति या जीन RNAi द्वारा मध्यस्थता मुंह बंद करने की अनुमति देता है ।
इस विधि की संभावित सीमा में गैर-परिवर्तित जड़ों के अवशिष्ट विकास होते हैं। यह उन मामलों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जहां प्लाज्मिड का उपयोग एक रिपोर्टर जीन का अभाव है जो परिवर्तित जड़ों के चयन की अनुमति देता है। इस समस्या को हल करने के लिए, हमने एंटीबायोटिक चयन के आधार पर एक वैकल्पिक विधि विकसित की है, जो स्वस्थ एंटीबायोटिक प्रतिरोधी परिवर्तित जड़ों के विकास की अनुमति देते हुए गैर-परिवर्तित जड़ों के विकास को रोकती है । चूंकि ए राइजोजीन शूटिंग के परिवर्तन को प्रेरित नहीं करता है, इसलिए वे एंटीबायोटिक के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं, और इसलिए, उन्हें एंटीबायोटिक युक्त माध्यम से अलग रखा जाना चाहिए।
हालांकि राल्सटोनिया के खिलाफ पौधों का प्रतिरोध अच्छी तरह से नहीं समझा जाता है, लेकिन कई रिपोर्टों में बैक्टीरियल मुरझानेवाले प्रतिरोध कोबढ़ाने के लिए सेल वॉल परिवर्तन से जुड़े हैं6,7,,8,,9। यह सुझाव दिया गया है कि ये सेल दीवार परिवर्तन संवहनी विकास को प्रभावित करते हैं, जो पौधे10के अंदर राल्स्टोनिया की जीवनशैली के लिए एक आवश्यक पहलू है। अरबिडोप्सिस थैलियाना में सेल्यूलोज सिंथासिस सीईएसए4, सीईएसए7 और सीईएसए8 को एन्कोडिंग करने वाले जीन में उत्परिवर्तनों को माध्यमिक कोशिका दीवार अखंडता को ख़राब करने के लिए दिखाया गया है, जिससे राल्स्टोनियाका प्रतिरोध बढ़ा है, जो एबीए सिग्नलिंग8से जुड़ा हुआ प्रतीत होता है । इसलिए, हमारी विधि के लिए अवधारणा के प्रमाण के रूप में, हमने एसएलसीईएसए6 (Solyc02g072240),एक माध्यमिक कोशिका-दीवार सेल्यूलोज सिंथाज़, और AtCESA8 (At4g18780)के ऑर्थोलॉग के RNAi-मध्यस्थता जीन सिलेक्ट िंग का प्रदर्शन किया। बाद में मिट्टी-Ralstonia के साथ भीग टीका से पता चला है कि मुंह बंद SlCESA6 बैक्टीरियल मुरझाना लक्षणों के लिए प्रतिरोध बढ़ाया, सुझाव है कि सेल की दीवार-राल्सोनिया के लिए प्रतिरोध मध्यस्थता की संभावना टमाटर में संरक्षित है, और हमारी विधि को मान्य करने के लिए टमाटर की जड़ों में जीवाणु मुरझाना प्रतिरोध के आनुवंशिक विश्लेषण ले । Ralstonia यहां, हम इस विधि का विस्तार से वर्णन करते हैं, जिससे आनुवंशिक दृष्टिकोण अपेक्षाकृत कम समय में और उपकरणों और पौधों के विकास की जगह की छोटी आवश्यकताओं के साथ बैक्टीरियल मुरझाने वाली बीमारी को समझने में सक्षम होते हैं।
Protocol
Representative Results
Discussion
राल्सोनिया सोलनसेरम कृषि के लिए एक महत्वपूर्ण खतरा बन गया है; हालांकि, कृषि महत्व के प्राकृतिक मेजबानों के साथ इसकी बातचीत अभी भी अन्य बैक्टीरियल रोगजनकों की तुलना में खराब समझ में आती है, विशेष रू?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
हम सहायक चर्चाओं के लिए मर्को प्रयोगशाला के सभी प्रयोगशाला सदस्यों, सांख्यिकीय सलाह के लिए अलवारो लोपेज़-गार्सिया और इस कार्य के दौरान तकनीकी और प्रशासनिक सहायता के लिए शिनयु जियान को धन्यवाद देते हैं। हम फ्लोरेसेंस इमेजिंग के साथ सहायता के लिए पीएससी सेल बायोलॉजी कोर सुविधा का शुक्रिया अदा करते हैं इस काम को चीनी विज्ञान अकादमी (अनुदान XDB27040204), शंघाई सेंटर फॉर प्लांट स्ट्रेस बायोलॉजी (चीनी) के रणनीतिक प्राथमिकता अनुसंधान कार्यक्रम द्वारा समर्थित किया गया था विज्ञान अकादमी) और चीनी १००० प्रतिभा कार्यक्रम ।
Materials
| 90 mm square Petri-dishes | |||
| Agar powder | Sigma-Aldrich | ||
| Bacto peptone | BD (Becton and Dickinson) | ||
| Casamino acids | Sigma-Aldrich | ||
| Filter paper | |||
| In Vivo Plant Imaging System NightShade LB 985 | Berthold Technologies | ||
| Jiffy pots | Jiffy Products International A.S. | ||
| Micropore tape | 3M | ||
| Murashige and Skoog medium (M519) | Phytotechlab | ||
| Pindstrup substrate | Pindstrup Mosebrug A/S | ||
| Scalpel and blade | |||
| Sodium hypochlorite | Sigma-Aldrich | ||
| Sterile clean bench | |||
| Tweezers | |||
| Wahtman paper | Wahtman International Ltd. Maldstone | ||
| Yeast extract | OXOID |
Referências
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