אנו מודים לד"ר אמיר איסלמוביץ' על הסיוע במעבדה ובחממה. אנו מודים גם לד"ר שרי פלינט-גרסיה שסיפקה את קווי ההפנמה של תירס x טאוסינט.

1. צמיחת חומר צמחי
<ol><li>בחר קווי צמח לחיסון והקרנה. שני קווי תירס, חמישה קווי teosinte, וארבעים קווי תירס x teosinte עם התנגדות לא אופיינית U. maydis שימשו עבור עבודה זו (טבלה 1).</li>
	<li>זרעי צמחים לניסויים (הזרקתמיאדיס U) ושליטה (הזרקת מים) ניסויי חיסון הזרקת מחט. עשה זאת עבור כל קו צמח.</li>
	<li>צמח ארבעה זרעים (משכפל) עבור כל קו צמח בדירות קטנות על ידי דחיפת הזרעים על 1/2 אינץ 'לתוך האדמה עם האצבע מכסה עם אדמה קלות(איורים 1A ו 1B). אל תארוז את האדמה על הזרע. שתילת הזרע עמוק יותר או אריזת האדמה על הזרע עלולה לגרום לבעיות עם הופעת השתיל.</li>
	<li>להשקות את הזרעים לתוך האדמה. ודא כי האדמה ספוגה הזרעים להישאר מתחת לאדמה לאחר השקיה.</li>
	<li>לאחר השקיה, למקם צמחים בתא צמיחה עם סביבות יום ולילה של 28/20 מעלות צלזיוס טמפרטורה ו 14/10 שעות של photoperiod, בהתאמה וכ 500 μmol / m2   שניות קרינה פעילה פוטוסינתטית בחלק העליון של החופה. לשמור על לחות יחסית במהלך היום והלילה כ 70% ו 90%, בהתאמה.</li>
	<li>שמור את כל הצמחים באותו תא צמיחה כדי לשמור על סביבת צמיחה כי הוא congruent על פני הניסוי.</li>
	<li>לאחר 10 ימים, להסיר את הצמחים מתא הצמיחה לחסן את הצמחים עם U. maydis תא השעיה תרבות באמצעות שיטת חיסון הזרקת מחט. הערה: צמחים תירס ניתן לחסן 7 ימים לאחר שתילת8-10. עם זאת, הצמחים teosinte הם קטנים מדי לאחר 7 ימים. לכן, לחסן הן תירס וצמחים teosinte 10 ימים לאחר השתילה עבור עקביות בתוך הניסוי (ראה שלב 2.12).</li>
</ol>2. חיסון הזרקת מחט
<ol><li>האם כל העבודה במכסה המנוע זרימה למינאר. הסר U. maydis גליצרול מניות מאחסון מקפיא. השתמש לולאה סטרילית ומניות גליצרול פס של U. maydis בר סוג זנים 1/2 (סוג הזדווגות a1b1) ו 2/9 (סוג הזדווגות a2b2, ליד isogenic כדי 1/2) על תפוחי אדמה דקסטרוז אגר (PDA) צלחות. לשמור על זנים בנפרד.</li>
	<li>מניחים לוחות מחשב כף יד פסים עם U. maydis באינקובטור 30 מעלות צלזיוס במשך יומיים. אם משתמשים בפתוגן ביוטרופי שונה להשתמש בזן המתאים, מדיה ותנאי צמיחה. לפקח על הצמיחה של הפתוגן על פני תקופה של יומיים כדי להבטיח כי U. זן maydis גדל היטב.</li>
	<li>מוציאים את לוחות מחשב כף יד מהחממה לאחר יומיים. הצלחות צריכות להיות צמיחה פתוגנית טובה ומכילות מושבות בודדות(איור 2A). חשוב להשיג מושבות בודדות. אם מושבות בודדות אינן נוכחות restreak הצלחות בריכוז נמוך יותר.</li>
	<li>לעשות את כל העבודה במכסה המנוע זרימה למינארי. השתמש בקיסם סטרילי כדי לבחור מושבה אחת עבור כל זן מלוחות מחשב כף יד. מניחים את קיסם המכיל מושבה אחת לתוך מרק דקסטרוז תפוחי אדמה 3 מ"ל (PDB). מומלץ לקבל 2-3 תרבויות.</li>
	<li>מניחים את 3 מ"ל תרבויות PDB לתוך חממה 30 מעלות צלזיוס / שייקר במשך יומיים ב 200 סל"ד. לפקח על הצמיחה של התרבות לאורך התקופה של יומיים כדי להבטיח את הצמיחה של התרבות. התרבות צריכה להיראות מעוננת מאוד.</li>
	<li>הסר את תרביות הנוזל מן האינקובטור / שייקר ולמדוד את הריכוז ב OD600 כדי להבטיח כי התאים גדלו כדי OD של 1.0 (~ 1 x 107 תאים / מיליליטר)17.</li>
	<li>להביא את U. maydis תרביות השעיית תאים לריכוז הסופי של 1 x 106 תאים / מיליליטר, באמצעות מים בנפח התרבות הסופי 30 מ"ל. ריכוז זה באופן עקבי גורם לזיהום טוב של הצמחים עם תרבות ההשעיה של תאי הפתוגן. 17 , 17 
</li>
</ol>הערה: יש לבדוק ריכוזי השעיית תאים שונים בעת שימוש בזני פתוגן שונים כדי לקבוע את טיטר התא המתאים הדרוש לחיסון18,19. הריכוז הסופי הנתון לתרבות המתלים של התא יכול לשמש כנקודת התחלה לרטט. הריכוז המתאים של תרבות ההשעיה של תאי הפתוגן צריך להיות מאומת על ידי הדמיה של פנוטיפים הצמח עם זיהום טוב (איורים 3A-E).
<ol start="8"><li>מערבבים כמויות שוות של שני זנים U. maydis לפני החיסון. אם באמצעות זן פתוגן אחד להמשיך לשלב 2.9. הכן תרביות השעיית תאים טריות של U. maydis עבור כל ניסוי חיסון והשליך תרביות השעיית תאים לאחר יומיים.</li>
	<li>עבור חיסון הזרקת מחט ניסיוני, למלא מזרק 3 מ"ל עם U. maydis תרבות השעיית התא על ידי ציור תרבות השעיית התא לתוך המזרק.</li>
	<li>לחיסון הזרקת מחט הבקרה, מלא מזרק 3 מ"ל במים17. השתמש באותו הליך לחיסון הזרקת מחט ניסיוני.</li>
	<li>חבר מחט תת-מזרק 0.457 מ"מ x 1.3 ס"מ לקצה כל מזרק של 3 מ"ל. גודל המחט שנבחר יספק את תרבות המתלים של התא בין עלי הצמח עם נזק מינימלי לרקמת הצמח.</li>
	<li>הסר את מפעלי הניסוי והבקרה מתא הגדילה 10 ימים לאחר השתילה כהכנה לחיסוני הזרקת מחט(איור 2B)(ראה שלב 1.7).</li>
	<li>בזהירות להכניס את המחט hypodermic המכיל את U. maydis תא השעיה תרבות לתוך הגבעול של צמח ניסיוני בזווית 90 ° ממש מעל קו הקרקע. הכנס את המחט עד שהיא נמצאת באמצע הגבעול. אין לדחוף את המחט דרך הגבעול(איור 2C).</li>
	<li>להזריק את המפעל הניסיוני עם כ 100 μl של U. maydis תרבות ההשעיה התא18,19. זה ישתנה מעט בהתאם לגובה השתיל. תרבות המתלים של התא תדחוף דרך הגבעול ותעבור למערבולת של הצמח. תרבות המתלים של התא תהיה גלויה במערבולת של הצמח. המשך הזרקת 100 μl של תרבות השעיית התא לתוך כל צמח בודד עד מזרק 3 מ"ל ריק.</li>
	<li>לאחר ההזרקה, להסיר בזהירות את המחט מן גזע הצמח. הסר את המחט מן המזרק ריק עכשיו 3 מ"ל ולמלא במים. חבר את המחט בחזרה למזרק ולדחוף את המים דרך המחט כדי להסיר כל רקמת צמח שעלול להיתפס בקצה המחט.</li>
	<li>חזור על שלבים 2.9-2.15 עבור כל צמח ניסיוני. בצע את אותו פרוטוקול עבור מפעלי הבקרה על ידי הזרקת מים.</li>
	<li>הנח את צמחי הניסוי והבקרה המחוסנים בחזרה לתא הגדילה. להשקות את הצמחים מדי יום על ידי הרטבת האדמה לא רקמת הצמח.</li>
	<li>בדוק את הצמחים מדי יום כדי לזהות התפתחות פתוגן ותגובות התנגדות לצמחים.</li>
</ol>3. הקרנת תגובת התנגדות
<ol><li>ציון ולתעד את תגובות ההתנגדות עבור כל צמח 7, 10, 14, ו 21 ימים לאחר חיסון (dpi) באמצעות 1 עד 5 סולם דירוג תגובת התנגדות. חומרת המחלה עולה ככל שהערכים המספריים בסולם הדירוג גדלים (טבלה 2). תגובת התנגדות של 1C (עלה כלורוזיס), 1A (ייצור אנתוציאנין עלה) או 2 (עלי דפנה קטנים) מצביעה על התנגדות. תגובת התנגדות של 3 (גזע), 4 (גל בסיסי) או 5 (מוות של צמחים) מצביעה על רגישות (איורים 3A-E וטבלה 2)18,19.</li>
	<li>ציון הן מפעלים ניסיוניים והן מפעלי בקרה ודירוגי תגובת התנגדות שיא.</li>
	<li>השווה את תגובות ההתנגדות של מפעלי הניסוי והבקרה. בחר צמחים ניסיוניים עם דירוג תגובת התנגדות של 1C, 1A או 2. צמחים אלה נחשבים עמידים בפני U. maydis18,19.</li>
	<li>חזור על הניסוי כולו כדי לאמת את הפנוטיפים הצמחיים.</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>

לסופרים אין מה לחשוף.

במחקר זה שיטת החיסון הזרקת מחט המשמשת כדי לספק זן של U. maydis לתוך הגבעול של 700 תירס וצמחי teosinte היה מוצלח. בנוסף, סולם דירוג עמידות למחלות מתוקן שימש כדי לסנן את הצמחים ולזהות התפתחות פתוגן. כתוצאה משימוש בשתי השיטות, זוהו קווי צמחים עמידים בפני מיאדיס U. בקרב 700 צמחי תירס וטוסינט שכעת ?...

מחלות פטרייתיות של צמחים מייצגות את אחד האיומים הבולטים ביותר על החקלאות. הצורך לפתח יבולים עם עמידות משופרת למחלות הולך וגדל בשל צורכי המזון של אוכלוסיית העולם ההולכת וגדלה. פתוגנים צמחיים מדביקים באופן טבעי צמחי יבולים בתחום וגורמים למחלות המשפיעות לרעה על יבול6. הוכח כי זיהוי וניצול צמחים עמידים יכול לשפר את ההתנגדות ולהפחית את אובדן התשואה. זנים עמידים זוהו במיני צמחים רבים, כולל תירס, חיטה, אורז ובדורה על ידי כך שהם מחוסנים את הצמחים בפתוגן צמחי ובוחרים לקווים עמידים7. לכן, פיתוח ושימוש בשיטת חיסון יעילה יאפשרו לצמחים רבים להיות מחוסנים ומוקרנים להתנגדות. שיטות חיסון שונות שימשו כולל חיסון לטבול, pipeting את תרבות ההשעיה תא פתוגן לתוך המערבולת של הצמח, וחיסון הזרקת מחט8-11. עם כל שיטה, הפתוגן חייב להיות הציג באופן אמין בין הצמח עוזב שבו הפתוגן נכנס לצמח באמצעות היווצרות של appresoria כדי להבטיח פיתוח פתוגן וזיהום צמחי12,13.
שיטת חיסון הטבילה כרוכה בהשקעת שתיל צמחי לתוך תרבות השעיית תאים פתוגן, בעוד שיטת הצינור דורשת הצבת תרבות המתלים של תאי הפתוגן למערבולת של שתיל הצמח. עם זאת, קיימות בעיות בשתי השיטות. ראשית, שתי השיטות תלויות בתנועה הטבעית של הפתוגן מפני השטח של העלה לרקמת הצמח המשתנה מאוד. רוב הפתוגנים נכנסים באופן טבעי לצמח דרך פתחים סטומטליים או פצעים על פני השטח של עלה הצמח. עם זאת, קיימת שונות משמעותית ביכולת הפתוגנים לחדור את משטח עלה הצמח דרך הסטומטה ו/או הפצעים על פני העלה. לכן, חדירת פתוגן לא ניתן לשלוט עם כל שיטת חיסון פוטנציאל וכתוצאה מכך נתונים לא עקביים. שנית, כאשר סינון מספר רב של צמחים, שקיעת השתילים לתוך תרבות השעיית תא פתוגן יכול להיות זמן רב ועשוי להגביל את מספר הצמחים שניתן לסנן. לעומת זאת, פרוטוקול חיסון הזרקת המחט המתואר בזאת מספק את תרבות ההשעיה של תאי הפתוגן בין עלי הצמח המקלים על היווצרותנספחים 14. לאחר מכן הפתוגן מנצל את התוספתן החדש שפותח כדי להיכנס לצמח ומבטל את בעיית החדירה לפתוגן. בנוסף, פרוטוקול חיסון הזרקת מחט מספק מגוון של פנוטיפים עבור תירס וצמחי teosinte כי כבר מחוסנים עם U. maydis ולהפגין זיהום טוב. הפנוטיפים יכולים לשמש כסמן כדי לקבוע את הריכוז הטוב ביותר עבור תרבות השעיית תאי הפתוגן וכתוצאה מכך פנוטיפים צמחיים עקביים בתוך ובין ניסויים שונים.
בעקבות חיסון צמחים עם תרבות השעיית תא פתוגן, צמחים מוקרנים בדרך כלל כדי לזהות פנוטיפ עמיד או רגיש8-11,15. בעוד קשקשי דירוג המחלות נמצאים בשימוש נרחב כדי לסנן ולסווג פנוטיפים צמחיים, סולמות הדירוג משתנים בהתאם לפתוגן המנותח. לכן, הקמת פרוטוקול סולם דירוג מחלה עבור U. maydis ו אינטראקציות תירס יכול להיות מנוצל עבור פתוגנים פטרייתי דומה16.
סדרת הפרוטוקולים הנוכחית מפרטת חיסון הזרקת מחט עם תרבות השעיית תאים U. maydis והקרנת תגובת עמידות למחלות של תירס, טאוסינט וקווי אינטרוגרסיה של תירס x teosinte. הפרוטוקולים הנוכחיים אינם מוגבלים לחיסון הזרקת מחט של U. maydis לתוך צמחים תירס אבל יכול להיות מנוצל עבור כל פתוגן פטרייתי יחסית מיני צמחים. לכן, הכללת הפרטים של שתי השיטות באותו פרוטוקול תאפשר לחוקרים לנצל ישירות את הפרוטוקולים לחיסון וסינון או לתפעל את הפרוטוקולים המקוריים כך שיתאימו טוב יותר למיני הפתוגן והצמחים המעניינים.

<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

תירס הוא יבול דגנים גדול ברחבי העולם. עם זאת, רגישות לפתוגנים ביוטרופיים היא האילוץ העיקרי להגברת הפרודוקטיביות. U. maydis הוא פתוגן פטרייתי ביוטרופי והסוכן הסיבתי של תות תירס על תירס. מחלה זו אחראית להפסדי תשואה משמעותיים של כ -1.0 מיליארד דולר בשנה בארה"ב. 1 מספר שיטות כולל סיבוב יבול,יישום קוטלי פטריות וטיפולי זרעים משמשים כיום כדי לשלוט תירס smut2. עם זאת, התנגדות המארח היא השיטה המעשית היחידה לניהול smut תירס. זיהוי של צמחי יבול כולל תירס, חיטה ואורז העמידים לפתוגנים ביוטרופיים שונים הפחית באופן משמעותי את הפסדי התשואה מדי שנה3-5. לכן, השימוש בשיטת חיסון פתוגן המספקת ביעילות ובאופן רב את הפתוגן בין עלי הצמח, יקל על זיהוי מהיר של קווי תירס העמידים בפני U. maydis. כמו, צעד ראשון לקראת החדירה קווי תירס עמידים U. maydis, שיטת חיסון הזרקת מחט ושיטת הקרנה תגובת התנגדות נוצל כדי לחסן תירס, teosinte, ו תירס x teosinte קווי התבוננות עם U. maydis זן ולבחור צמחים עמידים.
קווי התבוננות פנימה של תירס, טאוסינט ותירס x טאוסינט, המורכבים מכ-700 צמחים, נשתלו, חוסנו בזן של מידיס אמריקאי, והוקרנו להתנגדות. שיטות החיסון והסינון זיהו בהצלחה שלושה קווי teosinte עמידים בפני U. maydis. כאן מוצג פרוטוקול סינון מפורט של חיסון הזרקת מחט ותגובת התנגדות לקווי גירוי תירס, טאוסינט ותירס x teosinte. מחקר זה מדגים כי חיסון הזרקת מחט הוא כלי שלא יסולא בפז בחקלאות שיכול לספק ביעילות U. maydis בין עלי הצמח וסיפק קווי צמחים עמידים U. maydis כי עכשיו ניתן לשלב ולבדוק בתוכניות הרבייה עבור עמידות למחלות משופרת.

חיסון מוצלח להזרקת מחט יכול להיקבע על ידי הדמיה של הפנוטיפ של הצמחים מחוסנים עם U. maydis (ניסיוני). רוב הצמחים הניסיוניים היו רגישים לזיהום U. maydis. הצמחים הרגישים הראו התפתחות מחלה חמורה מאוד שהודגמה על ידי היווצרות גזע ותמר בסיסי עם teliospores שחור(איורים 3D ו 3E, טבל?...

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

השימוש בשיטת הזרקת מחט לחסן תירס וצמחי teosinte עם פתוגן ביוטרופי Ustilago maydis מתואר. שיטת החיסון להזרקת מחט מקלה על מסירה מבוקרת של הפתוגן הפטרייתי בין עלי הצמח שבהם הפתוגן נכנס לצמח באמצעות היווצרות appresoria. שיטה זו יעילה ביותר, ומאפשרת חיסונים הניתנים לשחזור עם U. maydis.

שיטה מהירה ויעילה להערכת פתוגניות של מיאדי אוסטילגו על קווי תירס וטוסינטה

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. השימוש בשיטת הזרקת מחט לחסן תירס וצמחי teosinte עם פתוגן ביוטרופי Ustilago maydis מתואר. שיטת החיסון להזרקת מחט מקלה על מסירה מבוקרת של הפתוגן הפטרייתי בין עלי הצמח שבהם הפתוגן נכנס לצמח באמצעות היווצרות appresoria. שיטה זו יעילה ביותר, ומאפשרת חיסונים הניתנים לשחזור עם 

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.

שימוש בChironomidae (כפולי כנף) גלמי Exuviae כמהיר Bioassessment פרוטוקול לגופי מים צפים-שטח

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.

השימוש במערכת אוטומטית (GreenFeed) לפקח פליטות המעיים מתאן ופחמן דו חמצני מבעלי חיים מעלה הגירה

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.

ניהול וזיהוי סימני חלבון על פרוקי רגליים לחקר פיזור

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.

דרך אמין להערכת זרע נביטה, תרדמת, ותמותה בתנאי שדה

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.

פרוטוקול להערכת ההשפעות היחסי של גנטיקה וסביבה על הצבי וצמיחה הגוף עבור Cervid חיים ארוכים

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.

הכנת DMMTAV ו- DMDTAV באמצעות DMAV עבור ישומים סביבתיים: סינתזה, טיהור ואישור

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.

פרוטוקול הוואי עבור ניטור המדעי של קפה ברי בורר: מודל עבור קפה Agroecosystems ברחבי העולם

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.

עלות נמוכה גמיש מערכת הידרופונית להערכת תגובות צמח מולקולות קטנות בתנאים סטריליים

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.

תפוקה גבוהה, פרוטוקול Microscale על ניתוח של עיבוד פרמטרים ועל איכויות תזונתיות ב תירס (זיה מייז ל')

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.

הערכת היכולות הסרת חלקיקים של העץ עלים

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