ونشكر الدكتور أمير إسلاموفيتش على المساعدة المختبرية ومساعدة الدفيئة. كما نشكر الدكتورة شيري فلينت غارسيا على توفير خطوط الاستبطان الذرة x teosinte.

1. نمو المواد النباتية
<ol><li>حدد خطوط النبات للتلقيح والفحص. وقد استخدم في هذا العمل خطان للذرة وخمسة خطوط تيوسينتي وأربعين خطا من خطوط الذرة x التيوسينتية ذات المقاومة غير المنقرة ل U. maydis (الجدول 1).</li>
	<li>بذور النبات للتجارب(U. maydis الحقن) والسيطرة (حقن المياه) حقن إبرة التجارب. القيام بذلك لكل خط النبات.</li>
	<li>زرع أربعة بذور (replicates) لكل خط النبات في شقق صغيرة عن طريق دفع البذور حوالي 1/2 بوصة في التربة مع الاصبع وتغطي مع التربة طفيفة (الشكلان 1A و 1B). لا تحزم التربة فوق البذور. زرع البذور أعمق أو التعبئة التربة على البذور قد يسبب مشاكل مع ظهور الشتلات.</li>
	<li>المياه البذور في التربة. تأكد من أن التربة غارقة والبذور تبقى تحت التربة بعد سقي.</li>
	<li>بعد الري، ضع النباتات في غرفة النمو مع بيئات نهارية وليل من درجة حرارة 28/20 درجة مئوية و14/10 ساعة من الفوتوبيريود، على التوالي وحوالي 500 ميكرومول/م2   ثانية إشعاعات نشطة ضوئيا في الجزء العلوي من المظلة. الحفاظ على الرطوبة النسبية خلال النهار والليل في حوالي 70٪ و 90٪، على التوالي.</li>
	<li>الحفاظ على جميع النباتات في غرفة النمو نفسها للحفاظ على بيئة النمو التي هي متطابقة عبر التجربة.</li>
	<li>بعد 10 أيام، وإزالة النباتات من غرفة النمو وتطعيم النباتات مع ثقافة تعليق الخلية U. maydis باستخدام طريقة حقن إبرة التطعيم. ملاحظة: يمكن تلقيح نباتات الذرة بعد 7 أيام منالزراعة 8-10. ومع ذلك ، فإن النباتات التيوسينت صغيرة جدا بعد 7 أيام. ولذلك، تلقيح كل من الذرة والنباتات التيوسينتي بعد 10 أيام من الزراعة من أجل الاتساق داخل التجربة (انظر الخطوة 2-12).</li>
</ol>2. حقن الإبرة تلقيح
<ol><li>القيام بكل عمل في غطاء محرك السيارة تدفق صفح. إزالة مخزونات الجلسرين U. maydis من تخزين الفريزر. استخدام حلقة معقمة ومخزونات الجليسيرول المتتالية من سلالات U. maydis البرية من النوع 1/2 (نوع التزاوج a1b1) و 2/9 (نوع التزاوج a2b2، بالقرب من متساوي المنشأ إلى 1/2) على لوحات البطاطا dextrose أجار (المساعد الشخصي الرقمي). الحفاظ على سلالات بشكل منفصل.</li>
	<li>ضع لوحات المساعد الشخصي الرقمي مع maydis U. في حاضنة 30 درجة مئوية لمدة يومين. إذا كان استخدام مسببات الأمراض الكائنات الحية مختلفة استخدام سلالة المناسبة، وسائل الإعلام وظروف النمو. رصد نمو الممرض على مدى فترة يومين لضمان أن سلالة مايديس U. ينمو بشكل جيد.</li>
	<li>إزالة لوحات المساعد الشخصي الرقمي من الحاضنة بعد يومين. يجب أن يكون للوحات نمو ممرض جيد وتحتوي على مستعمرات واحدة (الشكل 2A). من المهم الحصول على مستعمرات واحدة. إذا كانت المستعمرات واحدة ليست موجودة rereak لوحات في تركيز أقل.</li>
	<li>القيام بكل العمل في غطاء محرك السيارة تدفق صفح. استخدام مسواك معقمة لتحديد مستعمرة واحدة لكل سلالة من لوحات المساعد الشخصي الرقمي. ضع المسواك التي تحتوي على مستعمرة واحدة في مرق ديكستروز بطاطا 3 مل (PDB). ينصح أن يكون 2-3 الثقافات.</li>
	<li>ضع 3 مل PDB الثقافات في حاضنة 30 درجة مئوية / شاكر لمدة يومين في 200 دورة في الدقيقة. رصد نمو الثقافة على مدى يومين لضمان نمو الثقافة. يجب أن تبدو الثقافة غائمة للغاية.</li>
	<li>إزالة الثقافات السائلة من الحاضنة / شاكر وقياس التركيز في OD600 لضمان أن نمت الخلايا إلى OD من 1.0 (~ 1 × 107 خلايا / مل)17.</li>
	<li>جلب الثقافات تعليق الخلية مايديس U. إلى تركيز النهائي من 1 × 106 خلايا / مل، وذلك باستخدام الماء في حجم 30 مل النهائي الثقافة. هذا التركيز يؤدي باستمرار إلى عدوى جيدة من النباتات مع ثقافة تعليق الخلية الممرضة. 17 
</li>
</ol>ملاحظة: يجب اختبار تركيزات تعليق الخلايا المختلفة عند استخدام سلالات مسببات الأمراض المختلفة لتحديد تأليه الخلية المناسبة اللازمة للتلقيح18،19. يمكن استخدام التركيز النهائي المعطى لثقافة تعليق الخلية كنقطة انطلاق للترتزاز. وينبغي التحقق من التركيز المناسب لثقافة تعليق الخلية الممرضة من خلال تصور الأنماط الظاهرية النباتية مع عدوى جيدة(الأرقام 3A-E).
<ol start="8"><li>مزيج كميات متساوية من اثنين من سلالات مايديس U. قبل التطعيم. إذا كان استخدام سلالة واحدة من مسببات الأمراض المضي قدما إلى الخطوة 2.9. إعداد ثقافات تعليق الخلايا الجديدة في U. maydis لكل تجربة تلقيح وتجاهل ثقافات تعليق الخلايا بعد يومين.</li>
	<li>للتلقيح حقن إبرة التجريبية, ملء حقنة 3 مل مع U. مايديس تعليق الخلية الثقافة عن طريق رسم ثقافة تعليق الخلية في الحقنة.</li>
	<li>للتلقيح حقن إبرة التحكم، وملء حقنة 3 مل بالماء17. استخدم نفس الإجراء للتلقيح التجريبي لحقن الإبر.</li>
	<li>إرفاق إبرة تحت الجلد 0.457 مم × 1.3 سم إلى نهاية كل حقنة 3 مل. حجم الإبرة المحددة سوف يسلم ثقافة تعليق الخلية بين أوراق النبات مع الحد الأدنى من الضرر للأنسجة النباتية.</li>
	<li>إزالة النباتات التجريبية والسيطرة من غرفة النمو بعد 10 أيام من زرع استعدادا للتلقيح حقن الإبر (الشكل 2B) (انظر الخطوة 1.7).</li>
	<li>أدخل بعناية إبرة تحت الجلد التي تحتوي على ثقافة تعليق الخلية U. maydis في جذع نبات تجريبي بزاوية 90 درجة فوق خط التربة مباشرة. أدخل الإبرة حتى تكون في منتصف الساق. لا تدفع الإبرة من خلال الجذعية (الشكل 2C).</li>
	<li>حقن النبات التجريبي مع حوالي 100 ميكرولتر من U. مايديس تعليق الخلية الثقافة18,19. وهذا سوف تختلف قليلا اعتمادا على ارتفاع الشتلات. سوف تدفع ثقافة تعليق الخلية من خلال الجذعية والانتقال إلى دوامة النبات. وسوف تكون ثقافة تعليق الخلية مرئية في دوامة النبات. استمر في حقن 100 ميكرولتر من ثقافة تعليق الخلية في كل نبات على حدة حتى تصبح الحقنة 3 مل فارغة.</li>
	<li>بعد الحقن، وإزالة الإبرة بعناية من جذع النبات. إزالة الإبرة من حقنة فارغة الآن 3 مل وملء بالماء. قم بإرفاق الإبرة مرة أخرى بالمحاقنة وادفع الماء عبر الإبرة لإزالة أي نسيج نباتي قد يتم التقاطه في طرف الإبرة.</li>
	<li>كرر الخطوات 2.9-2.15 لكل مصنع تجريبي. اتبع نفس البروتوكول لمحطات التحكم عن طريق حقن المياه.</li>
	<li>ضع النباتات التجريبية والتحكمية الملقح مرة أخرى في غرفة النمو. المياه النباتات يوميا عن طريق التبول التربة وليس الأنسجة النباتية.</li>
	<li>تحقق من النباتات يوميا للكشف عن تطور مسببات الأمراض وتفاعلات مقاومة النبات.</li>
</ol>3. المقاومة رد فعل الفرز
<ol><li>تسجيل وتسجيل ردود فعل المقاومة لكل نبات 7 و 10 و 14 و 21 يوما بعد التطعيم (نقطة في البوصة) باستخدام مقياس تقييم رد فعل المقاومة من 1 إلى 5. تزداد شدة المرض مع زيادة القيم العددية على مقياس التصنيف(الجدول 2). A 1C (ليف الكلوروسيس), 1A (ليف إنتاج الأنثوسيانين), أو 2 (أوراق صغيرة غال) رد فعل المقاومة يشير إلى المقاومة. A 3 (الجذعية غال)، 4 (غال القاعدية)، أو 5 (موت النبات) رد فعل المقاومة يشير إلى قابلية(الشكلين 3A-E والجدول 2)18،19.</li>
	<li>تسجيل كل من النباتات التجريبية والسيطرة وتسجيل تقييمات رد فعل المقاومة.</li>
	<li>قارن ردود فعل المقاومة للنباتات التجريبية والسيطرة. حدد النباتات التجريبية مع 1C، 1A، أو 2 مقاومة رد فعل التقييم. وتعتبر هذه النباتات لتكون مقاومة لU. maydis18,19.</li>
	<li>كرر التجربة بأكملها للتحقق من الأنماط الظاهرية النباتية.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Smith, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Crop+fungal+resistance+developed+using+genetic+engineering+and+antifungal+proteins+from+viruses.">Crop fungal resistance developed using genetic engineering and antifungal proteins from viruses.</a> , (2011).</li><li>Sher, A. F., MacNab, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Vegetable diseases and their control. , 223-226 (1986).</li><li>Crepet, W. L., Feldman, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+earliest+remains+of+grasses+in+the+fossil+record.">The earliest remains of grasses in the fossil record.</a> Am. J. Bot. 78, 1010-1014 (1991).</li><li>Iltis, H. H., Scoderstrom, T. R., Hilu, K. W., Campbell, C. S., Barkworth, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maize+evolution+and+agricultural+origins.">Maize evolution and agricultural origins.</a> Grass systematic and evolution. , 195-213 (1997).</li><li>Mangelsdorf, P. C., Reeves, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+origin+of+corn.+III.+Modern+races,+the+product+of+tesonite.">The origin of corn. III. Modern races, the product of tesonite.</a> Bot. Mus. Leafl.. 18, 389-411 (1957).</li><li>Agrios, G. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Plant Pathology. , (1997).</li><li>Dean, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+top+10+fungal+pathogens+in+molecular+plant+pathology.">The top 10 fungal pathogens in molecular plant pathology.</a> Mol. Plant. Pathol. 13, 414-430 (2012).</li><li>Estrada, A. E., Jonkers, W., Kistler, H. C., May, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interactions+beteen+Fusarium+verticillioides,+Ustilago+maydis,+and+Zea+mays:+An+endophyte,+a+pathogen,+and+their+shared+plant+host.">Interactions beteen Fusarium verticillioides, Ustilago maydis, and Zea mays: An endophyte, a pathogen, and their shared plant host.</a> Fung. Genet. Biol. 49, 578-587 (2012).</li><li>Freeman, S., Rodriguez, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+rapid+technique+for+assessing+pathogenicity+of+Fusarium+oxysporum+f.+sp+niveum+and+F.+o.+melonis+on+cucrbits.">A rapid technique for assessing pathogenicity of Fusarium oxysporum f. sp niveum and F. o. melonis on cucrbits.</a> Plant Dis. 77, 1198-1201 (1993).</li><li>Gottwald, T. R., Graham, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+device+for+precise+and+nondisruptive+stomatal+inoculation+of+leaf+tissue+with+bacterial+pathogens.">A device for precise and nondisruptive stomatal inoculation of leaf tissue with bacterial pathogens.</a> Phytopathol. 82, 930-935 (1992).</li><li>Posada, F., Aime, M. C., Peterson, S. W., Rehner, S. A., Vega, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inoculation+of+coffee+plants+with+the+fungal+entomopathogen+Beauveria+bassiana+(Asomycota:+Hypocreales).">Inoculation of coffee plants with the fungal entomopathogen Beauveria bassiana (Asomycota: Hypocreales).</a> Mycolog. Res. 111, 748-757 (2007).</li><li>Bolker, M., Bohnert, H. U., Braun, K. H., Gorl, J., Kahmann, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tagging+pathogenicity+genes+in+Ustilago+maydis+by+restriction+enzyme-mediated+intergratior+(REMI).">Tagging pathogenicity genes in Ustilago maydis by restriction enzyme-mediated intergratior (REMI).</a> Mol. Gen. Genet. 6, 274-283 (1991).</li><li>Brachmann, A., Weinzierl, G., Kamper, J., Kahmann, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+genes+in+the+bW/bE+regulatory+cascade+in+Ustilago+maydis.">Identification of genes in the bW/bE regulatory cascade in Ustilago maydis.</a> Mol. Microbiol. 42, 1047-1063 (2001).</li><li>Christensen, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corn+smut+caused+by+Ustilago+maydis.+Monograph+number+2.">Corn smut caused by Ustilago maydis. Monograph number 2.</a> , (1963).</li><li>Skibbe, D. S., Doehlemann, G., Fernandes, J., Walbot, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maize+tumors+caused+by+Ustilago+maydis+require+organ-specific+genes+in+host+and+pathogen.">Maize tumors caused by Ustilago maydis require organ-specific genes in host and pathogen.</a> Sci.. 328, 89-92 (2010).</li><li>Kamper, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insights+from+the+genome+of+the+biotrophic+fungal+plant+pathogen+Ustilago+maydis.">Insights from the genome of the biotrophic fungal plant pathogen Ustilago maydis.</a> Nature. 444, 97-101 (2006).</li><li>Allen, A., Kaur, J., Gold, S., Shah, D., Smith, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transgenic+maize+plants+expressing+the+Totivirus+antifungal+protein,+KP4,+are+highly+resistant+to+corn+smut.">Transgenic maize plants expressing the Totivirus antifungal protein, KP4, are highly resistant to corn smut.</a> Plant Biotechnol. J. 8, 857-864 (2011).</li><li>Gold, S. E., Brogdon, S. M., Mayorga, M. E., Kronstad, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Ustilago+maydis+regulatory+subunit+of+a+cAMP-Dependent+protein+kinase+is+required+for+gall+formation+in+maize.">The Ustilago maydis regulatory subunit of a cAMP-Dependent protein kinase is required for gall formation in maize.</a> , (1997).</li><li>Gold, S. E., Kronstad, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Disruption+of+two+chitin+syn-+thase+genes+in+the+phytopathogenic+fungus+Ustilago+maydis.">Disruption of two chitin syn- thase genes in the phytopathogenic fungus Ustilago maydis.</a> Mol. Microbiol. 11, 897-902 (1994).</li><li>Brefort, T., Doehlemann, G., Mendoza-Mendoza, A., Reissmann, S., Djamei, A., Kahmann, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ustilago+maydis+as+a+Pathogen.">Ustilago maydis as a Pathogen.</a> Annu. Rev. Phytopathol. 47, 423-445 (2005).</li><li>Doehlemann, G., Wahl, R., Vranes, M., de Vries, R., K&#228;mper, J., Kahmann, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishment+of+compatibility+in+the+Ustilago+maydis/maize+pathosystems.">Establishment of compatibility in the Ustilago maydis/maize pathosystems.</a> J. Plant Physiol. 165, 29-40 (2008).</li><li>Reineke, G., Heinze, B., Schirawski, J., Buettner, H., Kahmann, R., Base, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Indole-3-acetic+acid+(IAA)+biosynthesis+in+the+smut+fungus+Ustilago+maydis+and+its+relevance+for+increased+IAA+levels+in+infected+tissue+and+host+tumor+formation.">Indole-3-acetic acid (IAA) biosynthesis in the smut fungus Ustilago maydis and its relevance for increased IAA levels in infected tissue and host tumor formation.</a> Mol. Plant Pathol. 9, 339-355 (2008).</li><li>Mart&#237;nez-Espinoza, A., Garc&#237;a-Pedrajas, M. D., Gold, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Ustilaginales+as+Plant+Pests+and+Model+Systems.">The Ustilaginales as Plant Pests and Model Systems.</a> Fungal Genet. Biol. 35, 1-20 (2002).</li><li>Banuett, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetics+of+Ustilago+maydis,+a+fungal+pathogen+that+induces+tumors+in+maize.">Genetics of Ustilago maydis, a fungal pathogen that induces tumors in maize.</a> Annu. Rev. Genet. 29, 179-208 (1995).</li><li>Keen, N. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+century+of+plant+pathology:+a+retrospective+view+on+understanding+host-parasite+interactions.">A century of plant pathology: a retrospective view on understanding host-parasite interactions.</a> Annu. Rev. Phytopathol. 38, 31-48 (2000).</li></ol>

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

في هذه الدراسة كانت طريقة حقن الإبر المستخدمة لتوصيل سلالة من المايديس U. في جذع 700 نبات الذرة والتيوسينت ناجحة. وبالإضافة إلى ذلك، استخدم مقياس منقح لتصنيف مقاومة الأمراض لفحص النباتات والكشف عن تطور مسببات الأمراض. ونتيجة لاستخدام كلتا الطريقتين، تم تحديد خطوط نباتية مقاومة للما?...

الأمراض الفطرية للنباتات تمثل واحدة من أبرز التهديدات للزراعة. وتتزايد الحاجة إلى تطوير محاصيل ذات مقاومة محسنة للأمراض بسبب الاحتياجات الغذائية لسكان العالم المتزايدين. مسببات الأمراض النباتية تصيب بشكل طبيعي النباتات الزراعية في الميدان مما تسبب في الأمراض التي تؤثر سلبا على غلة المحاصيل6. وقد ثبت أن تحديد واستخدام النباتات المقاومة يمكن أن يحسن المقاومة ويقلل من فقدان الغلة. وقد تم تحديد أصناف مقاومة في العديد من الأنواع النباتية بما في ذلك الذرة والقمح والأرز والذرة الرفيعة عن طريق تلقيح النباتات بمسببات الأمراض النباتية واختيار خطوط مقاومة7. ولذلك، فإن تطوير واستخدام طريقة تطعيم فعالة من شأنه أن يسمح بتطعيم العديد من النباتات وفحصها بحثا عن المقاومة. وقد استخدمت أساليب التلقيح المختلفة بما في ذلك انخفاض التطعيم، pipetting ثقافة تعليق الخلية الممرضة في دوامة النبات، والتلقيح حقن إبرة8-11. مع كل طريقة ، يجب إدخال الممرض بشكل موثوق بين أوراق النبات حيث يدخل الممرض النبات من خلال تشكيل appresoria لضمان تطور مسببات الأمراض والعدوى النباتية12،13.
تتضمن طريقة تلقيح الانخفاض غمر شتلة نباتية في ثقافة تعليق الخلايا المسببة للأمراض ، في حين أن طريقة الأنابيب تتطلب وضع ثقافة تعليق الخلية المسببة للأمراض في دوامة شتلة النبات. ومع ذلك، هناك مشاكل مع كلا الأسلوبين. أولا ، تعتمد كلتا الطريقتين على الحركة الطبيعية للمسبب الممرض من سطح الورق إلى الأنسجة النباتية التي هي متغيرة للغاية. معظم مسببات الأمراض تدخل بشكل طبيعي النبات من خلال فتحات الفم أو الجروح على سطح ورقة النبات. ومع ذلك ، هناك تباين كبير في قدرة مسببات الأمراض على اختراق سطح ورقة النبات من خلال stomata و / أو الجروح على سطح الورقة. لذلك، لا يمكن التحكم في اختراق مسببات الأمراض مع أي من طريقتي التطعيم التي يحتمل أن تؤدي إلى بيانات غير متسقة. ثانيا، عند فحص عدد كبير من النباتات، يمكن أن يكون غمر الشتلات في ثقافة تعليق الخلايا المسببة للأمراض مضيعة للوقت وقد يحد من عدد النباتات التي يمكن فحصها. على العكس من ذلك ، فإن بروتوكول حقن الإبر الموصوفة هنا يسلم ثقافة تعليق الخلية المسببة للأمراض بين أوراق النبات التي تسهل تشكيل appressoria14. ثم يستخدم العامل الممرض appressoria المطورة حديثا لدخول المصنع القضاء على مسألة اختراق مسببات الأمراض. بالإضافة إلى ذلك، يوفر بروتوكول تلقيح حقن الإبر مجموعة من الأنماط الظاهرية لنباتات الذرة والتيوسينت التي تم تلقيحها مع المايديس U. وإظهار عدوى جيدة. يمكن استخدام الأنماط الظاهرية كعلامة لتحديد أفضل تركيز لثقافة تعليق الخلايا المسببة للأمراض مما يؤدي إلى أنماط ظاهرة نباتية متسقة داخل التجارب المختلفة وفيما بينها.
بعد تلقيح النبات مع ثقافة تعليق الخلايا المسببة للأمراض ، يتم فحص النباتات عادة للكشف عن النمط الظاهري المقاوم أو المعرضللإصابة 8-11،15. في حين أن مقاييس تصنيف الأمراض قد استخدمت على نطاق واسع لفحص وتصنيف الأنماط الظاهرية النباتية، تختلف مقاييس التصنيف اعتمادا على العامل الممرض الذي يتم تحليله. لذلك ، يمكن استخدام إنشاء بروتوكول مقياس تصنيف المرض لتفاعلات المايديس والذرة في الكائنات الفطرية المماثلة16.
السلسلة الحالية من البروتوكولات تفاصيل حقن الإبرة التطعيم مع U. maydis تعليق الخلية الثقافة ومقاومة المرض فحص رد فعل الذرة، التيوسينتي، والذرة x خطوط الاستبطان teosinte. ولا تقتصر البروتوكولات الحالية على تلقيح حقن الإبر من المايديس U. في نباتات الذرة ولكن يمكن استخدامها لأي مسببات أمراض فطرية نسبيا والأنواع النباتية. ولذلك، فإن إدراج تفاصيل كلا الأسلوبين في البروتوكول نفسه سيمكن الباحثين من الاستفادة المباشرة من البروتوكولات للتلقيح والفحص أو التلاعب بالبروتوكولات الأصلية لتناسب بشكل أفضل الأنواع الممرضة والنباتية ذات الاهتمام.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Name of Reagent/Material</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Seed for plants</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Collected from original crosses</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Growth chamber</td>
			<td>Conviron</td>
			<td>PGR14 REACH-IN</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Planting flats</td>
			<td>Hummert International</td>
			<td>14-3385-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soil (3 parts pine bark; 1 part peat moss with perlite)</td>
			<td>Hummert International</td>
			<td>10-1059-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laminar flow hood</td>
			<td>Lab Conoco</td>
			<td>70875372</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycerol stock of pathogen (U. maydis) or fungal pathogen of interest</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Stocks were grown from original culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile loop</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>S17356A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potato dextrose agar (PDA) plates</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>R454311</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Incubator set to 30 &#176;C</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>11-690-650F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile toothpicks</td>
			<td>Walmart</td>
			<td></td>
			<td>Purchased from Walmart and sterilized by autoclave</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potato dextrose broth (PDB)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>ICN1008617</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Incubator-shaker set to 30 &#176;C</td>
			<td>New Brunswick</td>
			<td>14-278-179</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectrophotometer</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>4001000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>U. maydis&#160;cell suspension culture (1 x 106 cells/ml)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Grown from glycerol stock as described in the methods</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3 ml Syringes</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>309606</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>.457 mm x 1.3 cm Hypodermic needles</td>
			<td>Kendall Brands</td>
			<td>8881250321</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a rapid and efficient method for assessing pathogenicity of ustilago maydis on maize and teosinte lines

الذرة هي محصول الحبوب الرئيسية في جميع أنحاء العالم. ومع ذلك، فإن التعرض لمسببات الأمراض الضوئية هو العائق الرئيسي أمام زيادة الإنتاجية. U. maydis هو مسببات الأمراض الفطرية التروفية الحيوية والعامل السببي لبذاءة الذرة على الذرة. هذا المرض هو المسؤول عن خسائر كبيرة في الغلة من حوالي 1.0 مليار دولار سنويا في الولايات المتحدة1 العديد من الطرق بما في ذلك تناوب المحاصيل، وتطبيق مبيد الفطريات وعلاجات البذور تستخدم حاليا للسيطرة على الذرة smut2. ومع ذلك ، فإن مقاومة المضيف هي الطريقة العملية الوحيدة لإدارة بذيء الذرة. وقد أدى تحديد النباتات المحصولية بما في ذلك الذرة والقمح والأرز المقاومة لمختلف مسببات الأمراض الحيوية إلى انخفاض كبير في خسائر الغلة سنويابنسبة 3-5. ولذلك، فإن استخدام طريقة التطعيم الممرض الذي يسلم بكفاءة واستنساخ الممرض بين أوراق النبات، من شأنه أن يسهل التحديد السريع لخطوط الذرة التي تقاوم ال MAYDIS U. كما, تم استخدام خطوة أولى نحو المسافة البادئة خطوط الذرة التي تقاوم مايديس U., طريقة حقن إبرة التلقيح وطريقة فحص رد فعل المقاومة لتطعيم الذرة, teosinte, والذرة x خطوط الاستبطان teosinte مع سلالة مايوديس U. واختيار النباتات المقاومة.
الذرة، التيوسينتي والذرة x خطوط الاستبطان التيوسينتي، التي تتكون من حوالي 700 نبات، زرعت، تلقيح مع سلالة من المايديس U.، وفحصها للمقاومة. طرق التلقيح والفحص حددت بنجاح ثلاثة خطوط teosinte مقاومة لU. maydis. هنا يتم تقديم حقن إبرة مفصلة بروتوكول فحص رد فعل المقاومة والذرة، التيوسينتي، والذرة x خطوط الاستبطان teosinte. توضح هذه الدراسة أن تلقيح حقن الإبر هو أداة لا تقدر بثمن في الزراعة التي يمكن أن توفر بكفاءة U. maydis بين أوراق النبات وقدمت خطوط نباتية مقاومة لل maydis U. التي يمكن دمجها واختبارها الآن في برامج التربية لتحسين مقاومة الأمراض.

يمكن تحديد تلقيح حقن الإبر الناجح من خلال تصور النمط الظاهري للنباتات التي تم تلقيحها ب U. maydis (تجريبي). وكانت غالبية النباتات التجريبية عرضة للعدوى مايوديس U. وأظهرت النباتات المعرضة للإصابة تطور مرض شديد جدا يتضح من تشكيل الجذعية والغال القاعدية مع teliospores السوداء (الشكلين 3D <...

Watch this Scientific Journal Video about A Rapid and Efficient Method for Assessing Pathogenicity of Ustilago maydis on Maize and Teosinte Lines at JoVE.com

A Rapid and Efficient Method for Assessing Pathogenicity of Ustilago maydis on Maize and Teosinte Lines

يوصف استخدام طريقة حقن الإبر لتطعيم الذرة ونباتات التيوسينت مع مسببات الأمراض النيروبية الحيوية أوستيلاغو مايديس. تسهل طريقة تلقيح حقن الإبر التسليم المراقب لمسببات الأمراض الفطرية بين أوراق النبات حيث يدخل الممرض النبات من خلال تشكيل الأبريسوريا. هذه الطريقة هي فعالة للغاية، وتمكين التلقيح القابلة للاستنساخ مع U. maydis.

طريقة سريعة وفعالة لتقييم الإمراض في أوستيلاغو مايديس على خطوط الذرة والتيوسينت

Maize is a major cereal crop worldwide. However, susceptibility to biotrophic pathogens is the primary constraint to increasing productivity. U. maydis is ...

a-rapid-efficient-method-for-assessing-pathogenicity-ustilago-maydis

Research

JoVE Journal

Environment

A Rapid and Efficient Method for Assessing Pathogenicity of Ustilago maydis on Maize and Teosinte Lines

8.4K Views.  University of Georgia. يوصف استخدام طريقة حقن الإبر لتطعيم الذرة ونباتات التيوسينت مع مسببات الأمراض النيروبية الحيوية أوستيلاغو مايديس. تسهل طريقة تلقيح حقن الإبر التسليم المراقب لمسببات الأمراض الفطرية بين أوراق النبات حيث يدخل الممرض النبات من خلال تشكيل الأبريسوريا. هذه ا...

Video: A Rapid and Efficient Method for Assessing Pathogenicity of Ustilago maydis on Maize and Teosinte Lines

Use of Chironomidae (Diptera) Surface-Floating Pupal Exuviae as a Rapid Bioassessment Protocol for Water Bodies

Rapid bioassessment protocols using benthic macroinvertebrate assemblages have been successfully used to assess human impacts on water quality. Unfortunately, traditional benthic larval sampling methods, such as the dip-net, can be time-consuming and expensive. An alternative protocol involves collection of Chironomidae surface-floating pupal exuviae (SFPE). Chironomidae is a species-rich family of flies (Diptera) whose immature stages typically occur in aquatic habitats. Adult chironomids emerge from the water, leaving their pupal skins, or exuviae, floating on the water&#8217;s surface. Exuviae often accumulate along banks or behind obstructions by action of the wind or water current, where they can be collected to assess chironomid diversity and richness. Chironomids can be used as important biological indicators, since some species are more tolerant to pollution than others. Therefore, the relative abundance and species composition of collected SFPE reflect changes in water quality. Here, methods associated with field collection, laboratory processing, slide mounting, and identification of chironomid SFPE are described in detail. Advantages of the SFPE method include minimal disturbance at a sampling area, efficient and economical sample collection and laboratory processing, ease of identification, applicability in nearly all aquatic environments, and a potentially more sensitive measure of ecosystem stress. Limitations include the inability to determine larval microhabitat use and inability to identify pupal exuviae to species if they have not been associated with adult males.

Use of Chironomidae Diptera Surface-Floating Pupal Exuviae as a Rapid Bioassessment Protocol for Water Bodies

Rapid bioassessment protocols using benthic macroinvertebrates are often used to monitor and assess water quality. An efficient protocol involves collections of Chironomidae surface-floating pupal exuviae (SFPE). Here, techniques for field collection, laboratory processing, slide mounting, and identification of Chironomidae SFPE are described.

استخدام الوامئات (ذوات الجناحين) العذراء سلخ بمثابة بروتوكول Bioassessment السريع لالمسطحات المائية العائمة السطحية

Rapid bioassessment protocols using benthic macroinvertebrate assemblages have been successfully used to assess human impacts on water quality. ...

The Use of an Automated System (GreenFeed) to Monitor Enteric Methane and Carbon Dioxide Emissions from Ruminant Animals

Ruminant animals (domesticated or wild) emit methane (CH4) through enteric fermentation in their digestive tract and from decomposition of manure during storage. These processes are the major sources of greenhouse gas (GHG) emissions from animal production systems. Techniques for measuring enteric CH4 vary from direct measurements (respiration chambers, which are highly accurate, but with limited applicability) to various indirect methods (sniffers, laser technology, which are practical, but with variable accuracy). The sulfur hexafluoride (SF6)&#160;tracer gas method is commonly used to measure enteric CH4 production by animal scientists and more recently, application of an Automated Head-Chamber System (AHCS) (GreenFeed, C-Lock, Inc., Rapid City, SD), which is the focus of this experiment, has been growing. AHCS is an automated system to monitor CH4 and carbon dioxide (CO2) mass fluxes from the breath of ruminant animals. In a typical AHCS operation, small quantities of baiting feed are dispensed to individual animals to lure them to AHCS multiple times daily. As the animal visits AHCS, a fan system pulls air past the animal&#8217;s muzzle into an intake manifold, and through an air collection pipe where continuous airflow rates are measured. A sub-sample of air is pumped out of the pipe into non-dispersive infra-red sensors for continuous measurement of CH4 and CO2 concentrations. Field comparisons of AHCS to respiration chambers or SF6 have demonstrated that AHCS produces repeatable and accurate CH4 emission results, provided that animal visits to AHCS are sufficient so emission estimates are representative of the diurnal rhythm of rumen gas production. Here, we demonstrate the use of AHCS to measure CO2 and CH4 fluxes from dairy cows given a control diet or a diet supplemented with technical-grade cashew nut shell liquid.

The Use of an Automated System GreenFeed to Monitor Enteric Methane and Carbon Dioxide Emissions from Ruminant Animals

Accuracy and precision of the techniques used to measure methane emissions from ruminant animals are critically important for the success of greenhouse gas mitigation efforts. This manuscript describes the principles and operation of an automated system to monitor methane and carbon dioxide mass fluxes from the breath of ruminant animals.

استخدام النظام الآلي (GreenFeed) لرصد المعوية الميثان وثاني أكسيد الكربون الانبعاثات الناتجة عن الحيوانات المجترة

Ruminant animals (domesticated or wild) emit methane (CH4) through enteric fermentation in their digestive tract and from decomposition of manure during ...

Administering and Detecting Protein Marks on Arthropods for Dispersal Research

Monitoring arthropod movement is often required to better understand associated population dynamics, dispersal patterns, host plant preferences, and other ecological interactions. Arthropods are usually tracked in nature by tagging them with a unique mark and then re-collecting them over time and space to determine their dispersal capabilities. In addition to actual physical tags, such as colored dust or paint, various types of proteins have proven very effective for marking arthropods for ecological research. Proteins can be administered internally and/or externally. The proteins can then be detected on recaptured arthropods with a protein-specific enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Here we describe protocols for externally and internally tagging arthropods with protein. Two simple experimental examples are demonstrated: (1) an internal protein mark introduced to an insect by providing a protein-enriched diet and (2) an external protein mark topically applied to an insect using a medical nebulizer. We then relate a step-by-step guide of the sandwich and indirect ELISA methods used to detect protein marks on the insects. In this demonstration, various aspects of the acquisition and detection of protein markers on arthropods for mark-release-recapture, mark-capture, and self-mark-capture types of research are discussed, along with the various ways that the immunomarking procedure has been adapted to suit a wide variety of research objectives.

Proteins are often used to mark arthropods for dispersal research. Methods for administering internal and external protein marks on arthropods are demonstrated. Protein mark detection techniques, either through indirect or sandwich enzyme-linked immunosorbent assays (ELISAs), are also illustrated.

إدارة والكشف عن علامات البروتين على المفصليات للبحوث تشتت

Monitoring arthropod movement is often required to better understand associated population dynamics, dispersal patterns, host plant preferences, and other ...

Reliable Method for Assessing Seed Germination, Dormancy, and Mortality under Field Conditions

We describe techniques for approximating seed bank dynamics over time using Helianthus annuus as an example study species. Strips of permeable polyester fabric and glue can be folded and glued to construct a strip of compartments that house seeds and identifying information, while allowing contact with soil leachate, water, microorganisms, and ambient temperature. Strips may be constructed with a wide range of compartment numbers and sizes and allow the researcher to house a variety of genotypes within a single species, different species, or seeds that have experienced different treatments. As opposed to individual seed packets, strips are more easily retrieved as a unit. While replicate packets can be included within a strip, different strips can act as blocks or can be retrieved at different times for observation of seed behavior over time. We used a high temperature glue gun to delineate compartments and sealed the strips once the seed and tags identifying block and removal times were inserted. The seed strips were then buried in the field at the desired depth, with the location marked for later removal. Burrowing animal predators were effectively excluded by use of a covering of metal mesh hardware cloth on the soil surface. After the selected time interval for burial, strips were dug up and seeds were assessed for germination, dormancy and mortality. While clearly dead seeds can often be distinguished from ungerminated living ones by eye, dormant seeds were conclusively identified using a standard Tetrazolium chloride colorimetric test for seed viability.

Here we present a protocol for assessing seed survivorship, germination and dormancy under field conditions using buried, labeled seed strips and tetrazolium chloride (TZ) viability testing.

طريقة موثوقة لتقييم انبات البذور، الخمول، والوفيات تحت الظروف الحقلية

We describe techniques for approximating seed bank dynamics over time using Helianthus annuus as an example study species. Strips of permeable polyester ...

Protocol for Assessing the Relative Effects of Environment and Genetics on Antler and Body Growth for a Long-lived Cervid

Cervid phenotype can be placed into one of two categories: efficiency, which promotes survival over extravagant morphometric growth, and luxury, which promotes growth of large weaponry and body size. Populations of the same species display each phenotype depending on environmental conditions. Although antler and body size of male white-tailed deer (Odocoileus virginianus) varies by physiographic region in Mississippi, USA and is strongly correlated with regional variation in nutritional quality, the effects of population-level genetics from native stocks and previous re-stocking efforts cannot be disregarded. This protocol describes how we designed a controlled study, where other factors that influence phenotype, such as age and nutrition, are controlled. We brought wild-caught pregnant females and six-month-old fawns from three distinct physiographic regions in Mississippi, USA to the Mississippi State University Rusty Dawkins Memorial Deer Unit. Deer from the same region were bred to produce a second generation of offspring, allowing us to assess generational responses and maternal effects. All deer ate the same high-quality (20% crude protein deer pellet) diet ad libitum. We uniquely marked each neonate and recorded body mass, hind foot, and total body length. Each subsequent fall, we sedated individuals via remote injection and sampled the same morphometrics plus antlers of adults. We found that all morphometrics increased in size from first to second generation, with full compensation of antler size (regional variation no longer present) and partial compensation of body mass (some evidence of regional variation) evident in the second generation. Second generation males that originated from our poorest quality soil region displayed about a 40% increase in antler size and about a 25% increase in body mass when compared to their wild harvested counterparts. Our results suggest phenotypic variation of wild male white-tailed deer in Mississippi are more related to differences in nutritional quality than population-level genetics.

Phenotypic differences among cervid populations may be related to population-level genetics or nutrition; discerning which is difficult in the wild. This protocol describes how we designed a controlled study where nutritional variation was eliminated. We found that phenotypic variation of male white-tailed deer was more limited by nutrition than genetics.

البروتوكول المتعلق بتقييم الآثار النسبية للبيئة وعلم الوراثة في قرن الوعل ونمو الجسم سيرفيد المعمرة

Cervid phenotype can be placed into one of two categories: efficiency, which promotes survival over extravagant morphometric growth, and luxury, which ...

Preparation of DMMTAV and DMDTAV Using DMAV for Environmental Applications: Synthesis, Purification, and Confirmation

Dimethylated thioarsenicals such as dimethylmonothioarsinic acid (DMMTAV) and dimethyldithioarsinic acid (DMDTAV), which are produced by the metabolic pathway of dimethylarsinic acid (DMAV) thiolation, have been recently found in the environment as well as human organs. DMMTAV and DMDTAV can be quantified to determine the ecological effects of dimethylated thioarsenicals and their stability in environmental media. The synthesis method for these compounds is unstandardized, making replicating previous studies challenging. Furthermore, there is a lack of information about storage techniques, including storage of compounds without species transformation. Moreover, because only limited information about synthesis methods is available, there may be experimental difficulties in synthesizing standard chemicals and performing quantitative analysis. The protocol presented herein provides a practically modified synthesis method for the dimethylated thioarsenicals, DMMTAV and DMDTAV, and will help in the quantification of species separation analysis using high performance liquid chromatography in conjunction with inductively coupled plasma mass spectrometry (HPLC-ICP-MS). The experimental steps of this procedure were modified by focusing on the preparation of chemical reagents, filtration methods, and storage.

Preparation of DMMTAV and DMDTAV Using DMAV for Environmental Applications: Synthesis, Purification, and Confirmation

This article presents modified experimental protocols for dimethylmonothioarsinic acid (DMMTAV) and dimethyldithioarsinic acid (DMDTAV) synthesis, inducing dimethylarsinic acid (DMAV) thiolation through mixing of DMAV, Na2S, and H2SO4. The modified protocol provides an experimental guideline, thereby overcoming limitations of the synthesis steps that could have caused experimental failures in quantitative analysis.

إعداد دممتاالخامس ودمدتاV استخدام DMAالخامس للتطبيقات البيئية: توليف وتنقيتها، وتأكيد

Dimethylated thioarsenicals such as dimethylmonothioarsinic acid (DMMTAV) and dimethyldithioarsinic acid (DMDTAV), which are produced by the metabolic ...

The Hawaii Protocol for Scientific Monitoring of Coffee Berry Borer: a Model for Coffee Agroecosystems Worldwide

Coffee berry borer (CBB) is the most devastating insect pest for coffee crops worldwide. We developed a scientific monitoring protocol that is aimed at capturing and quantifying the dynamics and impact of this invasive insect pest as well as the development of its host plant across a heterogeneous landscape. The cornerstone of this comprehensive monitoring system is timely georeferenced data collection on CBB movement, coffee berry infestation, mortality by the fungus Beauveria bassiana, and coffee plant phenology via a mobile electronic data recording application. This electronic data collection system allows field records to be georeferenced through built-in global positioning systems, and is backed by a network of weather stations and records of farm management practices. Comprehensive monitoring of CBB and host plant dynamics is an essential part of an area-wide project in Hawaii to aggregate landscape-level data for research to improve management practices. Coffee agroecosystems in other parts of the world that experience highly variable environmental and socioeconomic factors will also benefit from implementing this protocol, in that it will drive the development of customized integrated pest management (IPM) to manage CBB populations.

Comprehensive monitoring of coffee berry borer and host plant dynamics is essential for aggregating landscape-level data to improve management of this invasive pest. Here, we present a protocol for scientific monitoring of coffee berry borer movement, infestation, mortality, coffee plant phenology, weather, and farm management via a mobile electronic data recording application.

البروتوكول هاواي للرصد العلمي للحفار بيري البن: نموذج للنظم الإيكولوجية الزراعية البن في العالم

Coffee berry borer (CBB) is the most devastating insect pest for coffee crops worldwide. We developed a scientific monitoring protocol that is aimed at ...

A Flexible Low Cost Hydroponic System for Assessing Plant Responses to Small Molecules in Sterile Conditions

A wide range of studies in plant biology are performed using hydroponic cultures. In this work, an in vitro hydroponic growth system designed for assessing plant responses to chemicals and other substances of interest is presented. This system is highly efficient in obtaining homogeneous and healthy seedlings of the C3 and C4 model species Arabidopsis thaliana and Setaria viridis, respectively. The sterile cultivation avoids algae and microorganism contamination, which are known limiting factors for plant normal growth and development in hydroponics. In addition, this system is scalable, enabling the harvest of plant material on a large scale with minor mechanical damage, as well as the harvest of individual parts of a plant if desired. A detailed protocol demonstrating that this system has an easy and low-cost assembly, as it uses pipette racks as the main platform for growing plants, is provided. The feasibility of this system was validated using Arabidopsis seedlings to assess the effect of the drug AZD-8055, a chemical inhibitor of the target of rapamycin (TOR) kinase. TOR inhibition was efficiently detected as early as 30 min after an AZD-8055 treatment in roots and shoots. Furthermore, AZD-8055-treated plants displayed the expected starch-excess phenotype. We proposed this hydroponic system as an ideal method for plant researchers aiming to monitor the action of plant inducers or inhibitors, as well as to assess metabolic fluxes using isotope-labeling compounds which, in general, requires the use of expensive reagents.

A simple, versatile, and low-cost in vitro hydroponic system was successfully optimized, enabling large-scale experiments under sterile conditions. This system facilitates the application of chemicals in a solution and their efficient absorption by roots for molecular, biochemical, and physiological studies.

تكلفة انخفاض مرونة نظام الزراعة المائية لتقييم استجابات النبات للجزيئات الصغيرة في ظروف معقمة

A wide range of studies in plant biology are performed using hydroponic cultures. In this work, an in vitro hydroponic growth system designed for ...

High-throughput, Microscale Protocol for the Analysis of Processing Parameters and Nutritional Qualities in Maize (Zea mays L.)

Maize is an important grain crop in the United States and worldwide. However, maize grain must be processed prior to human consumption. Furthermore, whole grain composition and processing characteristics vary among maize hybrids and can impact the quality of the final processed product. Therefore, in order to produce healthier processed food products from maize, it is necessary to know how to optimize processing parameters for particular sets of germplasm to account for these differences in grain composition and processing characteristics. This includes a better understanding of how current processing techniques impact the nutritional quality of the final processed food product. Here, we describe a microscale protocol that both simulates the processing pipeline to produce cornflakes from large flaking grits and allows for the processing of multiple grain samples simultaneously. The flaking grits, the intermediate processed products, or final processed product, as well as the corn grain itself, can be analyzed for nutritional content as part of a high-throughput analytical pipeline. This procedure was developed specifically for incorporation into a maize breeding research program, and it can be modified for other grain crops. We provide an example of the analysis of insoluble-bound ferulic acid and p-coumaric acid content in maize. Samples were taken at five different processing stages. We demonstrate that sampling can take place at multiple stages during microscale processing, that the processing technique can be utilized in the context of a specialized maize breeding program, and that, in our example, most of the nutritional content was lost during food product processing.

High-throughput, Microscale Protocol for the Analysis of Processing Parameters and Nutritional Qualities in Maize Zea mays L.

Here, we present a microscale protocol for processing grain samples and for incorporating this microscale approach into a high-throughput analytical pipeline. This is a higher throughput adaptation of currently available protocols.

الفائق، بروتوكول Microscale لتحليل المعالجة البارامترات والصفات الغذائية في الذرة (ميس زيا ل.)

Maize is an important grain crop in the United States and worldwide. However, maize grain must be processed prior to human consumption. Furthermore, whole ...

Assessing the Particulate Matter Removal Abilities of Tree Leaves

Based on the conventional cleaning methods (water cleaning (WC) + brush cleaning (BC)), this study evaluated the influence of ultrasonic cleaning (UC) on collecting various sized particulate matter (PM) retained on leaf surfaces. We further characterized the retention efficiency of leaves to various sized PM, which will help to assess the abilities of urban trees to remove PM from ambient air quantitatively. 
Taking three broadleaf tree species (Ginkgo biloba, Sophora japonica, and Salix babylonica) and two needleleaf tree species (Pinus tabuliformis and Sabina chinensis) as the research objects, leaf samples were collected 4 days (short PM retention period) and 14 days (long PM retention period) after the latest rainfall. PM retained on the leaf surfaces was collected by means of WC, BC, and UC in sequence. Then, retention efficiencies of leaves (AEleaf) to three types of the various sized PM, including easily removable PM (ERP), difficult-to-remove PM (DRP), and totally removable PM (TRP), were calculated. Only around 23%-45% of the total PM retained on leaves could be cleaned off and collected by WC. When the leaves were cleaned through WC+BC, the underestimation of the PM retention capacity of different tree species was in the range of 29%-46% for various sized PM. Almost all PM retained on leaves could be removed if UC was supplemented to WC+BC. 
In conclusion, if the UC was complemented after the conventional cleaning methods, more PM on leaf surfaces could be eluted and collected. The procedure developed in this study can be used for assessing the PM removal abilities of different tree species.

The ultrasonic cleaning method was applied to elute the particulate matter (PM) retained on leaf surfaces after PM was eluted by the conventional cleaning methods (water cleaning only or water cleaning plus brush cleaning). The methodology can help to improve the estimation accuracy for PM retention capacity of leaves.

تقييم قدرات إزالة الجسيمات من شجرة يترك

Based on the conventional cleaning methods (water cleaning (WC) + brush cleaning (BC)), this study evaluated the influence of ultrasonic cleaning (UC) on ...