Den växt infektion testet: Spray och sår-medierad inympning med den växt patogen Magnaporthe länkar
Summary
Här presenterar vi ett protokoll för att testa anläggningen virulens med växt patogen Magnaporthe familjen. Detta betänkande kommer att bidra till storskalig screening av patotyper av svampar isolat och tjäna som en utmärkt utgångspunkt för att förstå de resistenta mekanismerna av växter under molekylär avel.
Abstract
Växter äger ett kraftfullt system för att försvara sig själva mot potentiella hot av patogena svampar. För agriculturally viktiga växter, men nuvarande åtgärder för att bekämpa sådan patogener har visat sig vara alltför konservativ och, således, inte tillräckligt effektiva, och de kan potentiellt innebära miljörisker. Därför, är det ytterst nödvändigt att identifiera värd-motstånd faktorer att bistå i kontrollerande växtsjukdomar naturligt genom identifiering av resistenta arvsmassa, isolering och karakterisering av antibiotikaresistensgener och molekylär avel resistenta sorter. I detta avseende finns det behöver upprätta en korrekt, snabb och storskalig inokuleringsmetod för att odla och utveckla anläggningen antibiotikaresistensgener. Riset ger förluster och spränga svamp patogener Magnaporthe familjen orsakar svår sjukdomssymtom. Nyligen, M. familjen har vuxit fram som en modellorganism för att studera mekanismerna i växt-svamp patogener interaktioner. Därför rapporterar vi utvecklingen av en växt virulens testmetod som är specifik för M. länkar. Denna metod ger för både spray inympning med en conidial fjädring och skadade inympning med mycel kuber eller droppar conidial suspension. Det viktiga steget i den skadade inokuleringsmetod för fristående ris bladen är att göra sår på växtblad, vilket undviker störningar från värd penetration motstånd. Denna spray/såra protokollet bidrar till snabb, korrekt och storskalig screening av patotyper av M. familjen isolat. Detta integrerade och systematiska växten infektion metod kommer att tjäna som en utmärkt utgångspunkt för att få ett brett perspektiv på problem i växtpatologi.
Introduction
Ris blast, orsakad av M. länkar, är en av de mest allvarliga sjukdomarna för ris sorter i hela världen1,2. Processen som infekterar M. familjen värdväxter omfattar en conidia produktion och ytan fastsättning, en conidia grobarhet och appressorium-formationen, en formation av penetration peg och smittsamma hypha differentiering, och en sjukdom sprids 3. alla dessa stadier är vanliga i många andra växt patogena svampar, och, faktiskt, en blockad av någon enda steg förhindrar infektion av värdväxter. På grund av dess ekonomiska betydelse och genetiska tractability, M. familjen har vuxit fram som en modellorganism för att studera mekanismerna i växt-svamp patogener interaktioner1,4. Därför hjälper studera den molekylära basen för dessa utvecklingsstadier i M. familjen till att klarlägga de molekylära mekanismerna bakom svamp patogenicitet och identifiering av mål kandidatgener för screening och utforma roman fungicider5.
Senaste rapporter om M. familjen infektion har fokuserat på de molekylära mekanismerna av före penetration arrangerar, särskilt conidiation, appressorium bildandet, penetration pinnarna och den smittsamma tillväxt3, 6. det är därför viktigt att utveckla ett detaljerat protokoll för att testa M. familjen infektion. Häri, presenterar vi en detaljerad metod för en infektion test som använder spray-medierad infektion analyser med en conidial fjädring och inympning av sår med mycelial pluggar av M. länkar. I den här rapporten fokuserar protokollet på kulturen av stammar, utarbetandet av den conidiation lösningen för sprutning och mycelial plug-medierad inympning av växter med M. länkar. Dessa steg beskrivs i detalj nedan, och en schematisk vy visar hela arbetsflödet för metoden och en typisk lesion visas i figurerna 1 och 2, respektive.
Protocol
Representative Results
Discussion
Anläggningen sjukdomsgener motstånd har en viktig roll i att förebygga infektioner av patogener, inklusive svamp patogener1,12. Ris blast har använts som en modell att förstå vilken typ av patogen befolkningen strukturerar och identifiera växten motstånd gener4. Därför är det nödvändigt att undersöka sjukdom resistens genotyp och avirulence genotyper av de viktigaste sorterna av jordbrukets växter i stor skala att identifier…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Detta arbete stöds av särskilda vetenskapliga forskningsprojektet vid Beijing jordbruket universitetet (YQ201603) och det vetenskapliga projektet i Beijing pedagogiska kommittén (KM201610020005).
Materials
| Agar | AOBOX Biotechnology（China） | 01-023 | |
| Filter paper | GE Healthcare brand(Sweden) | 10311387 | |
| 50-mL tube | CORNING(Amercia) | 430290 | |
| Centrifuge | Eppendorf(Amercia) | 5804R | |
| Tween-20 | Coolaber（China） | CT11551-100ml | |
| Culture dish | Thermofisher(Amercia) | 150326 | |
| 0.5-5 mL pipette | Eppendorf | 4920000105 | |
| 100-1000uL pipette | Eppendorf | 4920000083 | |
| Vacuum pump | Leybold | D25B | |
| Dissection needle | FST | 26000-35 | |
| Incubator | MEMMERT | PYX313 | |
| Inoculation ring | Greiner Bio One | 731175 |
References
- Li, W. T., et al. A natural allele of a transcription factor in rice confers broad-spectrum blast resistance. Cell. 170 (1), 114-126 (2017).
- Chi, M. H., Park, S. Y., Kim, S., Lee, Y. H. A novel pathogenicity gene is required in the rice blast fungus to suppress the basal defenses of the host. PLoS Pathogens. 5 (4), 1000401 (2009).
- Jia, Y., Valent, B., Lee, F. N. Determination of host responses to Magnaporthe grisea.on detached rice leaves using a spot inoculation method. Plant Disease. 87 (2), 129-133 (2003).
- Ebbole, D. J. Magnaporthe as a model for understanding host-pathogen interactions. Annual Review of Phytopathology. 45, 437-456 (2007).
- Hamer, J. E., Talbot, N. J. Infection-related development in the rice blast fungus Magnaporthe grisea. Current Opinion in Microbiology. 1 (6), 693-697 (1998).
- Howard, R. J., Valent, B. Breaking and entering: host penetration by the fungal rice blast pathogen Magnaporthe grisea. Annual Review of Microbiology. 50, 491-512 (1996).
- Chen, X. L., et al. N-Glycosylation of Effector Proteins by an α-1,3- Mannosyltransferase Is Required for the Rice Blast Fungus to Evade Host Innate Immunity. The Plant Cell. 26 (3), 1360-1376 (2014).
- Zhang, Y., et al. M.ARG1, MoARG5,6 and MoARG7 involved in arginine biosynthesis are essential for growth, conidiogenesis, sexual reproduction, and pathogenicity in Magnaporthe oryzae. Microbiological Research. 180, 11-22 (2015).
- Du, Y. X., et al. A serine/threonine-protein phosphatase PP2A catalytic subunit is essential for asexual development and plant infection in Magnaporthe oryzae. Current Genetics. 59 (1-2), 33-41 (2013).
- Yang, J., et al. A novel protein com1 is required for normal conidium morphology and full virulence in Magnaporthe oryzae. Molecular Plant-Microbe Interactions. 23 (1), 112-123 (2010).
- Cao, Z. J., et al. An ash1-like protein MoKMT2H null mutant is delayed for conidium germination and pathogenesis in Magnaporthe oryzae. BioMed Research International. 2016, 1575430 (2016).
- Bryan, G. T., et al. A single amino acid difference distinguishes resistant and susceptible alleles of the rice blast resistance gene Pi-ta. The Plant Cell. 12 (11), 2033-2045 (2000).
- Zhou, J. M. Plant pathology: a life and death struggle in rice blast disease. Current Biology. 26 (18), 843-845 (2016).
- Guo, M., et al. MoGrr1, a novel F-box protein, is involved in conidiogenesis and cell wall integrity and is critical for the full virulence of Magnaporthe oryzae. Applied Microbiology and Biotechnology. 99 (19), 8075-8088 (2015).
- Talbot, N. J. On the trail of a cereal killer: Exploring the biology of Magnaporthe grisea. Annual Review of Microbiology. 57, 177-202 (2009).
- Wilson, R. A., Talbot, N. J. Under pressure: investigating the biology of plant infection by Magnaporthe oryzae. Nature Reviews Microbiology. 7, 185-195 (2009).
- Jia, Y. L., Lee, F. N., McClung, A. Determination of Resistance Spectra of the Pi-ta and Pi-k Genes to U.S. Races of Magnaporthe oryzae Causing Rice Blast in a Recombinant Inbred Line Population. Plant Disease. 93, 639-644 (2009).
- Peng, Y. L., Shishiyama, J. Temporal sequence of cytological events in rice leaves infected with Pyricularia oryzae. Canadian Journal of Botany. 66 (4), 730-735 (1988).
