이 연구는 국립 과학 재단 (IOS-1901566)이 S. Xiao에게 지원했습니다. 저자는 식물 성장 시설의 유지 보수에 대해 F. Coker와 C. Hooks, 접종 상자 및 챔버 제작과 관련된 기술적 도움을 준 호르헤 사모라에게 감사드립니다.

1. 메쉬가 장착 된 탈착식 상단 뚜껑이있는 표준 접종 상자 만들기
<ol><li>매장에서 50μm 나일론 멤브레인 메쉬 또는 48μm 스테인리스 스틸 메쉬(권장) 롤을 구입하십시오. 마모된 메쉬를 교체하기 위해 14인치 x 26인치의 여러 조각으로 절단할 수 있을 만큼 충분히 주문하십시오.</li>
	<li>1/4인치 x 2피트 x 4피트 중밀도 섬유판 또는 합판 1개를 구입하고 접종 상자를 만들기 위해 24-1/2인치 x 10인치 x 10개...

<ol>
	<li>Huckelhoven, R., Panstruga, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+bi+ology+of+the+plant-powdery+mildew+interaction.">Cell bi ology of the plant-powdery mildew interaction.</a> Current Opinion in Plant Biology. 14 (6), 738-746 (2011).</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> Molecular Plant Pathology. 13 (4), 414-430 (2012).</li><li>Sakurai, H., Hirata, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Some+observations+on+the+relation+between+the+penetration+hypha+and+haustorium+of+barley+powdery+mildew+and+host+cell.+V.+Influence+of+water+spray+on+the+pathogen+and+host+tissue.">Some observations on the relation between the penetration hypha and haustorium of barley powdery mildew and host cell. V. Influence of water spray on the pathogen and host tissue.</a> Annual Phytopathology Society of Japan. 24, 239-245 (1959).</li><li>Shomari, S. H., Kennedy, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Survival+of+Oidium+anacardii+on+cashew+(Anacardium+occidentale)+in+southern+Tanzania.">Survival of Oidium anacardii on cashew (Anacardium occidentale) in southern Tanzania.</a> Plant Pathology. 48 (4), 505-513 (1999).</li><li>Sitterly, W. R., Spencer, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Powdery Mildews. , 369 (1978).</li><li>Reuveni, M., Agapov, V., Reuveni, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+systemic+resistance+to+powdery+mildew+and+growth+increase+in+cucumber+by+phosphates.">Induction of systemic resistance to powdery mildew and growth increase in cucumber by phosphates.</a> Biological Agriculture &amp; Horticulture. 9 (4), 305-315 (1993).</li><li>Reifschneider, F. J. B., Boiteux, L. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+vacuum-operated+settling+tower+for+inoculation+of+powdery+mildew+fungi.">A vacuum-operated settling tower for inoculation of powdery mildew fungi.</a> Phytopathology. 78 (11), 1463-1465 (1988).</li><li>Chowdhury, A., Bremer, G. B., Salt, D. W., Miller, P., Ford, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+method+of+delivering+Blumeria+graminis+f.+sp+hordei+spores+for+laboratory+experiments.">A novel method of delivering Blumeria graminis f. sp hordei spores for laboratory experiments.</a> Crop Protection. 22 (7), 917-922 (2003).</li><li>Xiao, S., 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=Broad-spectrum+mildew+resistance+in+Arabidopsis+thaliana+mediated+by+RPW8.">Broad-spectrum mildew resistance in Arabidopsis thaliana mediated by RPW8.</a> Science. 291 (5501), 118-120 (2001).</li><li>Xiao, S., Ellwood, S., Findlay, K., Oliver, R. P., Turner, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+three+loci+controlling+resistance+of+Arabidopsis+thaliana+accession+Ms-0+to+two+powdery+mildew+diseases.">Characterization of three loci controlling resistance of Arabidopsis thaliana accession Ms-0 to two powdery mildew diseases.</a> The Plant Journal. 12 (4), 757-768 (1997).</li><li>Reuber, T. L., 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=Correlation+of+defense+gene+induction+defects+with+powdery+mildew+susceptibility+in+Arabidopsis+enhanced+disease+susceptibility+mutants.">Correlation of defense gene induction defects with powdery mildew susceptibility in Arabidopsis enhanced disease susceptibility mutants.</a> The Plant Journal. 16 (4), 473-485 (1998).</li><li>Xiao, S., 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+atypical+resistance+gene,+RPW8,+recruits+components+of+basal+defence+for+powdery+mildew+resistance+in+Arabidopsis.">The atypical resistance gene, RPW8, recruits components of basal defence for powdery mildew resistance in Arabidopsis.</a> The Plant Journal. 42 (1), 95-110 (2005).</li></ol>

당사의 메쉬 박스 기반 접종 방법은 다른 접종 방법에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. 첫째, 그림 5에서 볼 수 있듯이 적절하게 작동하면 포자의 균일한 분포를 달성할 수 있습니다. 둘째, ~ 50 μm 메쉬를 사용하고 감염된 잎을 부드럽게 흔들어 포자를 제거하면 원천 식물에 존재하는 총채벌레 또는 기타 식물 감염 곤충에 의한 식물 감염을 줄일 수 있습니다. 셋째, 플라스틱 챔...

흰가루병은 수많은 식량 작물과 관상용 식물1의 가장 흔하고 중요한 질병 중 하나입니다. 흰가루병에 대한 연구는 Web of Science(2020년 11월 기준)에서 "흰가루병"을 키워드로 한 검색 결과로 10,500개 이상의 출판물에서 알 수 있듯이 매우 인기가 있습니다. 실제로, 흰가루병 (Blumeria graminis로 대표)은 분자 식물 병리학저널 2에 의해 상위 10 개 곰팡이 병원체 중 하나로 간주됩니다. 질병 감수성의 정량화는 질병 저항성 또는 감수성에 기여하는 식물 유전자의 특성화 또는 흰가루병에서 후보 효과기 유전자의 기능적 식별에 필요한 단계입니다. 그러나 신뢰할 수 있는 질병 표현형은 대부분의 다른 곰팡이 병원균에 비해 흰가루병에서 훨씬 더 까다로운데, 부분적으로는 후자의 포자와 달리 흰가루병 종의 포자(예: 실험실 경험을 기반으로 한 Golovinomyces cichoracearum UCSC1)는 물 현탁 과정을 거친 후 생존력이 감소한 것으로 나타남 3,4 . 특정 흰가루병 병원체가 있는 시험 식물의 부적절하거나 고르지 않은 접종은 부정확한 표현형 결과를 초래할 수 있습니다.
흰가루병 연구에 대해 여러 접종 방법이 보고되었습니다. 여기에는 (i) 감염된 잎에서 시험 식물로 직접 포자를 솔질하는 것(5), (ii) 포자 현탁액을 시험 식물6에 분무하는것, (iii) 진공 작동식 침전탑을 사용하여 포자를 타워바닥에 있는 식물에 불어넣기(7) 및 (iv) 나일론 메쉬 멤브레인과소리 기반 진동8을 조합하여 포자 전달 . 포자 브러싱 (또는 먼지 제거) 방법은 수행하기 쉽지만 본질적으로 고르지 않으므로 정량적 평가에는 정확하지 않을 수 있습니다. 포자 살포는 편리하고 균일하지만 위에서 언급했듯이 포자 발아가 불량할 수 있습니다4. 후자의 두 가지 (즉, iii-iv)는 균일 한 접종을 달성 할 수있는 훨씬 개선 된 방법입니다. 그러나 둘 다 단일 이벤트에서 접종할 식물의 수 측면에서 접종 용량을 조정하는 데 유연하지 않아 두 장치 중 하나가 사소한 것이 아니며 진공 및/또는 전원이 있는 실험실 영역으로 작동이 제한됩니다.
우리 실험실은 20 년 넘게 식물-분말 곰팡이 상호 작용을 연구 해 왔습니다 9,10. 지난 10 년 동안 우리는 여러 접종 방법을 테스트했으며 최근에는 간단하면서도 효과적인 흰가루병 접종 방법을 개발했습니다. 이 메쉬 기반 포자 브러싱 방법은 균일한 접종을 보장할 수 있으며 간단하고 확장 가능하므로 흰가루병을 다루는 모든 실험실에서 쉽게 채택해야 합니다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr >
			<td >&#160;48 &#181;m stainless steel grid mesh screen; Size: 24&#34; X 48&#34;&#160;</td>
			<td >Amazon</td>
			<td >NA</td>
			<td >For making the lid of an inoculation box</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >#6-32 x &#190;&#34; machine screws, flat washers and nuts&#160;</td>
			<td >Home Depot</td>
			<td >NA</td>
			<td>For making an inoculation chamber</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >#6-32 zinc plated nylon lock nut (4-Pack)</td>
			<td >Home Depot</td>
			<td >NA</td>
			<td>For making an inoculation chamber</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >#6-32x3/8&#8221; Phillips flat head machine screws, flat washers and nuts&#160;</td>
			<td >Home Depot</td>
			<td >NA</td>
			<td>For securing&#160; magnet door catch plates</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >#8-32x1/2&#34; machine screws, flat washers and nuts</td>
			<td >Home Depot</td>
			<td >NA</td>
			<td>For securing corner braces and door hinge</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >0.250 thick clear extruded acrylic film-masked sheet;&#160; Size: 17 &#189;&#34; X 20&#34;</td>
			<td >Professional Plastics</td>
			<td >SACR.250CEF</td>
			<td>For making an inoculation chamber</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >0.250 thick clear extruded acrylic film-masked sheet; Size: 18&#34; X 20&#34;&#160;&#160;</td>
			<td >Professional Plastics</td>
			<td >&#160;SACR.250CEF</td>
			<td>For making an inoculation chamber</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >0.250 thick clear extruded acrylic film-masked sheet; Size: 18&#34; X 30&#34;&#160;</td>
			<td >Professional Plastics</td>
			<td >SACR.250CEF</td>
			<td>For making an inoculation chamber</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >0.250 thick clear extruded acrylic film-masked sheet; Size: 20&#34; X 29 &#189; &#34;</td>
			<td >Professional Plastics</td>
			<td >SACR.250CEF</td>
			<td>For making an inoculation chamber</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >1-5/8&#34; cabinet door magnetic catch white</td>
			<td >Home Depot</td>
			<td >Model #P110-W</td>
			<td>For making an inoculation chamber</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >2&#34; steel zinc-plated corner brace (8-Pack)&#160;</td>
			<td >Home Depot</td>
			<td >&#160;Model #13611&#160;</td>
			<td>For making an inoculation box &#38; chamber</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >3&#34; Corner Clamp</td>
			<td>Harbor Freight Tools</td>
			<td>SKU 63653, 1852, 60589</td>
			<td>For making inoculation chamber</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >3/4&#34;&#160; steel zinc plated corner brace (4-Pack)</td>
			<td >Home Depot</td>
			<td >Model #13542</td>
			<td>For making an inoculation box &#38; chamber</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >4-7/8&#34; zinc-plated light duty door pull handles</td>
			<td >Home Depot</td>
			<td >Model #15184</td>
			<td>For making an inoculation box</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Fine fan-blender brushes</td>
			<td>Michaels Store</td>
			<td>M10472846&#160;</td>
			<td>For inoculation</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Kelleher 3/4&#34; x 3/4&#34; x 36&#34; wood square dowel&#160;</td>
			<td >Home Depot</td>
			<td >NA</td>
			<td>For making the lid of an inoculation box</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Medium density fiberboard (1/4&#34; x 2&#39; x 4&#39;);&#160;</td>
			<td >Home Depot</td>
			<td >Model# 1508104</td>
			<td>For making an inoculation box</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Round glass coverslips with a 500 &#181;m grid</td>
			<td >ibidi USA Inc.</td>
			<td >10816</td>
			<td>For determining&#160; spore density</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an easy and flexible inoculation method for accurately assessing powdery mildew-infection phenotypes of arabidopsis and other plants

곰팡이 질병으로 인한 작물 손실을 줄이려면 식물 면역 및 곰팡이 발병 기전을 관리하는 메커니즘에 대한 이해가 향상되어야하며, 이는 특정 곰팡이 병원균에 감염되었을 때 식물의 질병 표현형을 정확하게 결정해야합니다. 그러나 흰가루병과 같은 배양 불가능한 생물 영양 곰팡이 병원체를 사용한 정확한 질병 표현형은 달성하기 쉽지 않으며 연구 프로젝트의 속도 제한 단계가 될 수 있습니다. 여기에서 우리는 Arabidopsis-흰가루병 상호 작용을 예로 사용하여 안전하고 효율적이며 작동하기 쉬운 질병 표현형 시스템을 개발했습니다. 이 시스템은 주로 세 가지 구성 요소로 구성됩니다 : (i) 곰팡이 포자가있는 식물의 평평한 부분을 접종하기위한 ~ 50 μm 기공의 스테인레스 스틸 또는 나일론 메쉬가 장착 된 탈착식 뚜껑이 장착 된 목재 접종 상자, (ii) 내부에 접종을 수행하는 동안 포자 탈출을 최소화하기위한 작은 전면 개구부가있는 투명한 플라스틱 챔버, 및 (iii) 균일하고 효과적인 접종을 위한 포자 제거 및 분배 방법. 여기에 설명된 프로토콜에는 접종 상자와 플라스틱 챔버를 저렴한 비용으로 만들기 위한 단계 및 매개변수, 그리고 시스템을 사용하여 흰가루병 포자를 균일하게 접종하여 질병 표현형의 정확성과 재현성을 개선하는 방법에 대한 비디오 데모가 포함됩니다.

여기에서는 준비, 작동 및 조정이 쉬운 새로운 흰가루병 포자 접종 방법을 제시합니다. 그림 1 은 50μm 멤브레인 메쉬로 장착된 탈착식 뚜껑의 제조사에 중점을 둔 표준 접종 상자의 조립을 보여줍니다. 도 2 는 접종실의 조립체를 나타낸다. 그림 3 은 이 시스템을 사용한 접종 과정의 주요 단계를 보여줍니다. 도 4</s...

Watch this Scientific Journal Video about An Easy and Flexible Inoculation Method for Accurately Assessing Powdery Mildew-Infection Phenotypes of Arabidopsis and Other Plants at JoVE.com

An Easy and Flexible Inoculation Method for Accurately Assessing Powdery Mildew-Infection Phenotypes of Arabidopsis and Other Plants

우리는 ~ 50 μm 메쉬가있는 접종 상자와 투명한 플라스틱 챔버로 구성된 간단한 포자 분배 시스템을 구성하기위한 프로토콜을 제시합니다. 이것은 식물에 흰가루병 포자를 고르게 접종하는 데 사용할 수 있으므로 연구 중인 식물의 질병 표현형을 정확하고 재현 가능하게 평가할 수 있습니다.

애기장대 및 기타 식물의 흰가루병 감염 표현형을 정확하게 평가하기 위한 쉽고 유연한 접종 방법

Reducing crop losses due to fungal diseases requires improved understanding of the mechanisms governing plant immunity and fungal pathogenesis, which in ...

흰가루병은 중요한 식물 질병입니다. 질병 표현형을 정확하게 결정하려면 병원균의 접종이 필요합니다. 기존 방법은 비효율적이기 때문에이 프로토콜을 개발했습니다.우리의 포자 접종 방법은 쉽게 접종을 할 수 있으며 간단하고 확장 가능합니다. 따라서 흰가루병을 다루는 모든 실험실에서이 방법을 쉽게 사용할 수 있습니다. 연구원들은 또한 골판지 상자 위에 메쉬를 장착하여 포자 접종에 사용할 수 있습니다.포자를 제거하고 메쉬를 통해 솔질하는 방법은 중요한 단계입니다. 따라서 이것을 비디오로 시연하면 매우 도움이 될 수 있습니다. 이 프로토콜의 경우 50마이크로미터 나일론 멤브레인 메쉬 또는 48마이크로미터 스테인리스 스틸 메쉬 롤을 얻습니다.접종 상자를 만들기 위해 큰 크기의 중간 밀도 합판을 24.5X10 인치 및 12X10 인치 조각으로 자릅니다. 메쉬로 탈착식 상단 뚜껑을 만들려면 긴 나무 사각형 다웰을 26 인치와 12.75 인치의 두 세트로 자릅니다. 상자 주위에 맞도록 네 조각을 붙이고 못을 박습니다.아크릴 시트를 가져 와서 8 개의 모서리 클램프를 사용하여 모든 아크릴 시트를 상자에 조립하십시오. 상자의 아크릴 시트 앞면에 7X2 인치 개구부를 자릅니다. 신선한 흰가루병 포자를 접종 물로 준비하려면 섭씨 22도 및 65 % 상대 습도의 성장 챔버에서 깨끗한 애기장대 면역 저하 pad4-1 돌연변이 식물을 6-8 주 동안 재배하십시오.표준 아파트에서 감염 표현형을 결정하기 위해 식물을 재배하십시오. pad4-1 식물의 하나 또는 절반을 접종하여 충분한 신선한 흰가루병 포자를 만듭니다. 감염된 식물의 신선한 포자를 사용할 수 있으면 감염 테스트를 위해 접종실 내부의 접종 상자로 식물을 옮깁니다.심하게 감염된 애기장대 잎 15-20 개를 자르고 응축수가 있으면 말리십시오. 한 쌍의 긴 집게로 한 손에 한두 개의 잎을 거꾸로 잡습니다. 그런 다음 양손을 챔버의 개구부에 넣고 가위로 집게의 팔을 부드럽게 치고 접종 상자에 장착 된 메쉬 위의 잎을 천천히 움직입니다.미세한 팬 블렌더 브러시로 포자를 전체 메쉬 표면을 다른 방향으로 솔질하여 식물에 포자의 균일한 분포를 최대화합니다. 브러시로 메쉬를 몇 번 가볍게 두드려 메쉬에 붙어있는 포자를 털어냅니다. 포자가 침전되면 접종 상자에서 접종 된 식물이 들어있는 평평한 곳으로 옮깁니다.플라스틱 돔으로 플랫을 덮고 섭씨 22도 및 65 % 상대 습도의 성장 챔버에 놓습니다. 질환 표현형은 접종 후 5 또는 8 내지 12일에 수행될 수 있다. 상자의 상단과 하단을 제거하고 모서리를 테이프로 고정하고 접착제로 상단에 50마이크로미터 메쉬를 장착하여 판지 상자를 접종 상자로 변환합니다.접종실 내부에 식물이 들어있는 플랫을 옮기고 더 작은 접종 상자를 플랫 위에 놓아 식물을 덮습니다. 그런 다음 포자를 제거하고 닦으십시오. 페트리 접시보다 약간 큰 미니 접종 상자를 만드십시오.접시를 사용할 때까지 섭씨 4도에서 냉장고에 보관하십시오. 테스트 할 각 식물에 대해 잎자루 바닥에서 하나 또는 두 개의 완전히 확장 된 잎을 자릅니다. 분리 된 잎의 잎자루를 한천 배지에 30도 각도로 삽입하십시오.접종실 내부의 잎을 접종하고 뚜껑이있는 판을 성장 챔버로 옮깁니다. 감염 표현형을 평가하기 위해 접종 후 4-5일에 잎을 신선한 무균 MS 한천 플레이트로 옮깁니다. 잎을 신선한 한천 배지에 넣기 전에 잎자루의 바닥을 자릅니다.접종 후 8일 또는 9일에 질병 표현형을 평가합니다. 현미경 분석은 평평한 바닥의 미세한 슬라이드에 포자의 분포를 균일하게 표시했습니다. 광 접종 후 6 개의 다른 위치에 분포 된 계산 된 포자 밀도는 큰 차이를 보이지 않았다.포자를 많이 접종 한 후에도 비슷한 결과가 나타났습니다. 접종 균등성은 무거운 접종 후 12 일에 다른 식물 유전자형간에 검사되었습니다. pad4-1 식물은 야생형 식물인 콜롬비아 0에 비해 향상된 질병 감수성을 보였다.취약한 식물에 접종 후 약 10 일 후에 생성 된 적절한 신선한 포자를 사용하는 것이 중요한데, 이는 신선한 포자가 제거되기 쉽고 식민지화를 확립 할 가능성이 더 높기 때문입니다. 흰가루병은 식물 표피 세포 만 식민지화합니다. 표피 박리 또는 레이저 미세 해부를 통한 흰가루병 감염 세포의 분리는 숙주 반응에 대한보다 표적화 된 전사체 및 단백질체 연구를 가능하게합니다.이 방법은 연구자가 분말 곰팡이 감염 표현형을보다 효율적으로 결정하는 데 도움이되므로 식물 흰가루병 상호 작용에 대한보다 효과적인 기능 연구를 촉진해야합니다.

애기장대 및 기타 식물의 흰가루병 감염 표현형을 정확하게 평가하기 위한 쉽고 유연한 접종 방법

Abstract