Визуализация ранних очагов заражения рисовой бластной болезнью (Magnaporthe oryzae) на ячмене (Hordeum vulgare) с помощью базового микроскопа и смартфона

Jessica G. Cooper; Nicole M. Donofrio; Jeffrey L. Caplan; Timothy R. Chaya

doi:10.3791/64794

Method Article

Визуализация ранних очагов заражения рисовой бластной болезнью (Magnaporthe oryzae) на ячмене (Hordeum vulgare) с помощью базового микроскопа и смартфона

DOI:

10.3791/64794

⸱

March 17th, 2023

Jessica G. Cooper¹ , Nicole M. Donofrio¹ , Jeffrey L. Caplan¹ , Timothy R. Chaya¹

¹Department of Plant and Soil Sciences, University of Delaware

Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

Summary

Это простой протокол анализа оболочки листьев ячменя с использованием минимального количества реагентов и обычного лабораторного оборудования (включая базовый смартфон). Цель состоит в том, чтобы визуализировать ранний инфекционный процесс бластной болезни в лабораториях без доступа к передовому микроскопическому оборудованию.

Abstract

Понимание того, как взаимодействуют растения и патогены, и приводит ли это взаимодействие к защите или болезни, необходимо для разработки более сильных и устойчивых стратегий для здоровья растений. Достижения в методах, которые более эффективно визуализируют образцы патогенов растений во время инфекции и колонизации, привели к появлению таких инструментов, как анализ оболочки рисовых листьев, который был полезен для мониторинга инфекции и ранних событий колонизации между рисом и грибковым патогеном Magnaporthe oryzae. Этот полубиотрофный патоген вызывает серьезную потерю болезней у риса и родственных однодольных растений, включая просо, рожь, ячмень и, в последнее время, пшеницу. Анализ оболочки листа при правильном выполнении дает оптически прозрачный срез растения толщиной в несколько слоев, что позволяет исследователям выполнять визуализацию живых клеток во время атаки патогена или генерировать фиксированные образцы, окрашенные по определенным признакам. Детальные клеточные исследования взаимодействия ячменя и M. oryzae отстают от таковых у рисового хозяина, несмотря на растущее значение этого зерна в качестве источника пищи для животных и людей и в качестве ферментированных напитков. Здесь сообщается о разработке анализа оболочки листьев ячменя для сложных исследований взаимодействий M. oryzae в течение первых 48 часов после инокуляции. Проба листового влагалища, независимо от того, какой вид изучается, деликатна; Предоставляется протокол, который охватывает все, от условий роста ячменя и получения листовой оболочки до инокуляции, инкубации и визуализации патогена на листьях растений. Этот протокол может быть оптимизирован для высокопроизводительного скрининга с использованием чего-то столь же простого, как смартфон для целей визуализации.

Introduction

Magnaporthe oryzae, рисовый гриб, поражает ряд зерновых культур, включая ячмень, пшеницу и рис¹. Этот патоген вызывает разрушительные болезни и представляет угрозу для этих ценных культур во всем мире, вызывая полную потерю урожая, если его не контролировать. Многие лаборатории по всему миру уделяют особое внимание болезни риса из-за ее глобальной угрозы и ее свойств в качестве отличной модели взаимодействия растений и грибов². Он был полностью секвенирован, и генетика его инфекционного цикла, особенно ранних событий, была установлена ^3,4. Жизненный цикл....