Analyses de la maladie de la pourriture des racines sèches chez les pois chiches : une méthodologie détaillée
Summary
Cette étude présente des méthodologies pour étudier les mécanismes pathomorphologiques et moléculaires sous-jacents à l’interaction entre le pois chiches etla rhizoctonia bataticola. La méthode du papier buvard est utile pour étudier rapidement les réponses du génotype de pois chiches, tandis que la méthode à base de pot malade peut être utilisée pour imposer simultanément la sécheresse et l’infection à R. bataticola et dépister les génotypes tolérants.
Abstract
La maladie de la pourriture sèche des racines (DRR) est une menace émergente pour le stress biotique pour la culture des pois chiches dans le monde entier. Elle est causée par un pathogène fongique transmis par le sol, Rhizoctonia bataticola. Dans la littérature, les protocoles complets et détaillés étape par étape sur des analyses de maladie sont clairsemés. Cet article fournit des détails complets sur les étapes impliquées dans la mise en place d’une technique de papier buvard pour le dépistage rapide des génotypes pour la résistance à la DRR. La technique du papier buvard est facile et moins coûteuse. Une autre méthode, basée sur l’approche du pot malade, est un mimétisme de l’infection naturelle et peut être appliquée pour étudier les composants en interaction – plante, agent pathogène et environnement – impliqués dans le triangle de la maladie.
De plus, dans la nature, le DRR se produit principalement dans les zones de culture des pois chiches plu la pluie, où l’humidité du sol recule à mesure que la croissance des cultures progresse. Le stress dû à la sécheresse est connu pour prédisposer les plants de pois chiches à la maladie de DRR. La compréhension pathomorphologique et moléculaire de l’interaction plante-pathogène sous le stress dû à la sécheresse peut ouvrir la voie à l’identification de variétés d’élite résistantes au DRR à partir du bassin de germplasmes de pois chiches. Cet article fournit une méthodologie stepwise pour la préparation d’un pot malade et l’essai suivant de maladie. Dans l’ensemble, l’information présentée ci-après aidera les chercheurs à préparer l’inoculum fongique R. bataticola, à maintenir cet agent pathogène, à mettre en place la technique du papier buvard, à préparer la culture malade et le pot malade, et à évaluer l’infection pathogène chez les plantes de pois chiches.
Introduction
La pourriture sèche des racines (DRR) est l’une des maladies économiquement significatives chez les poischiches 1,2. Il s’agit d’une maladie spécifique aux racines causée par Rhizoctonia bataticola (télomorphe, Macrophomina phaseolina). Les plantes infectées n’ont pas de racines latérales et possèdent des taproots cassants et un feuillagejaune 1,3. DRR sous le stress de sécheresse a été rapporté pour être une menace émergente pour la culture de poischiches 1,2,3. En outre, l’incidence du DRR serait aggravée par le stress dû à la sécheresse sur leterrain 1,2,3. Le DRR est plus répandu dans les zones plu pleuvoir que dans les champs irrigués4. L’utilisation de variétés résistantes est le moyen de surmonter la maladie et de contourner l’utilisation de fongicides1,13. Étant donné que le germplasme de pois chiches disponible dans le monde entier abrite des variations génétiques pour le caractère5,le dépistage et l’identification des génotypes résistants/sensibles sont essentiels à la sélection moléculaire pour l’amélioration des cultures.
Des analyses robustes, faciles et rentables de la maladie sont essentielles pour étudier les modèles d’infection à R. bataticola chez les pois chiches. L’analyse primaire de la maladie utilisée pour observer la réponse des génotypes de pois chiches à l’infection à R. bataticola est la technique du papier buvard1,4. Il s’agit d’une technique simple qui peut être exécutée à l’aide d’inoculum fongique liquide, de semis aux racines et de papier buvard stérile. Cependant, cette technique n’a pas été utilisée à son maximum parce qu’aucun protocole étape par étape n’est disponible dans la littérature.
Pendant ce temps, la technique du pot malade implique la préparation d’une culture malade potentielle et l’imposition du stress dû à la sécheresse. Étant donné que le stress dû à la sécheresse aggrave l’incidence de la maladie de DRR3, il est essentiel d’étudier l’interaction plante-pathogène sous le stressdû à la sécheresse 6,7. La technique du pot malade fournit la plate-forme pour une telle étude simultanée, favorisant de meilleures possibilités pour le criblage de germplasme et comprenant la base mécaniste de l’interaction. Les changements pathomorphologiques tels qu’une augmentation de la longueur des racines et la réduction du nombre de racines latérales — inhérentes à la maladie du DRR — peuvent être abordés à l’aide de la technique du potmalade 1,3,7.
Dans ce cas, un protocole détaillé pour le papier buvard et les techniques de pot malade, qui peut être utilisé pour étudier l’interaction entre les pois chiches et R. bataticola et le germplasme de pois chiches, est présenté. Les détails des matériaux utilisés dans l’étude sont donnés dans le Tableau des matériaux.
Protocol
Representative Results
Discussion
La technique du papier buvard offre une approche simple pour dépister les génotypes de pois chiches dans des conditions de laboratoire. L’inoculation dip permet l’étude de l’interaction sur une base temporelle avec un contrôle facile sur la charge inoculum (Figure supplémentaire 1) et facilite le dépistage in vitro. En outre, même les jeunes semis peuvent être utilisés. La culture fongique de cinq jours (figure 1B) peut produire suffisamment d’inoculum pour …
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Les projets du laboratoire M.S.K sont appuyés par le financement de base du National Institute of Plant Genome Research. VI reconnaît DBT- FRJ (DBT/2015/NIPGR/430). Nous remercions les étudiants stagiaires, Mlle Rishika, M. Jayachendrayan et Mlle Durgadevi pour leur aide technique pendant le tournage vidéo, ainsi que M. Sandeep Dixit, Mlle Anjali et le Dr Avanish Rai pour avoir évalué de façon critique les données brutes et les fichiers manuscrits. Nous remercions M. Rahim H Tarafdar et M. Sunder Solanki pour leur aide dans le laboratoire. Nous reconnaissons le DBT-eLibrary Consortium (DeLCON) et la Bibliothèque NIPGR pour avoir fourni l’accès aux ressources électroniques et à l’installation de croissance des plantes NIPGR pour le soutien et l’espace de croissance des plantes.
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 |
Referências
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