Arabidopsis ve diğer bitkilerin külleme enfeksiyonu fenotiplerini doğru bir şekilde değerlendirmek için kolay ve esnek bir aşılama yöntemi

Özet

~ 50 μm ağ ve şeffaf bir plastik odaya sahip bir aşılama kutusundan oluşan basit bir spor dağıtım sistemi oluşturmak için bir protokol sunuyoruz. Bu, bitkileri külleme sporlarıyla eşit şekilde aşılamak için kullanılabilir, böylece incelenen bitkilerin hastalık fenotiplerinin doğru ve tekrarlanabilir bir şekilde değerlendirilmesini sağlar.

Özet

Mantar hastalıklarına bağlı mahsul kayıplarının azaltılması, bitki bağışıklığını ve mantar patogenezini yöneten mekanizmaların daha iyi anlaşılmasını gerektirir ve bu da belirli bir mantar patojeni ile enfeksiyon üzerine bitkilerin hastalık fenotiplerinin doğru bir şekilde belirlenmesini gerektirir. Bununla birlikte, külleme gibi kültürlenemeyen biyotrofik mantar patojenleri ile doğru hastalık fenotiplemesi elde etmek kolay değildir ve bir araştırma projesinin hız sınırlayıcı bir adımı olabilir. Burada, Arabidopsis-külleme etkileşimini örnek olarak kullanarak güvenli, verimli ve kullanımı kolay bir hastalık fenotipleme sistemi geliştirdik. Bu sistem temel olarak üç bileşenden oluşur: (i) mantar sporları olan bir bitki düzlüğünü aşılamak için ~ 50 μm gözenekli paslanmaz çelik veya naylon ağ ile monte edilmiş çıkarılabilir bir kapakla donatılmış ahşap bir aşılama kutusu, (ii) içeride aşılama yaparken spor kaçışını en aza indirmek için küçük bir ön açıklığa sahip şeffaf bir plastik oda, ve (iii) eşit ve etkili aşılama için bir spor yerinden çıkarma ve dağıtım yöntemi. Burada açıklanan protokoller, aşılama kutusunu ve plastik odayı düşük bir maliyetle yapmak için adımları ve parametreleri ve külleme sporlarıyla aşılamayı sağlamak için sistemin nasıl kullanılacağına dair bir video gösterimini içerir, böylece hastalık fenotiplemesinin doğruluğunu ve tekrarlanabilirliğini arttırır.

Giriş

Külleme, çok sayıda gıda bitkisinin ve süs bitkisinin en yaygın ve önemli hastalıklarından biridir¹. Külleme hastalıkları çalışmaları, Web of Science'da (Kasım 2020 itibariyle) anahtar kelime olarak "külleme" ile arama sonucu olarak 10.500'den fazla yayının kanıtladığı gibi çok popüler olmuştur. Gerçekten de, külleme (Blumeria graminis ile temsil edilir), Moleküler Bitki Patolojisi² dergisi tarafından en iyi 10 mantar patojeninden biri olarak kabul edilir. Hastalık duyarlılığının ölçülmesi, hastalık direncine veya duyarlılığına katkıda bulunan bitki genlerinin karakterizasyonunda veya küllemede aday efe....

Protokol

1. Bir ağ ile monte edilmiş çıkarılabilir bir üst kapaklı standart bir aşılama kutusu yapmak

1. Mağazalardan 50 μm naylon membran örgü veya 48 μm paslanmaz çelik örgü (önerilen) rulosu satın alın. Aşınmış ağın değiştirilmesi için 14 inç x 26 inçlik birden fazla parçaya kesmek için yeterince sipariş verdiğinizden emin olun.
2. Bir adet 1/4 in x 2 ft x 4 ft orta yoğunluklu sunta veya kontrplak satın alın ve bir aşılama kutusu yapmak için parçalar halinde iki adet 24-1/2 in x 10 ve parçalar halinde iki adet 12 in x 10 kesin. Dört tarafı desteklemek için 8 köşe kelepçesi kullanın.
   NOT: Muhafazanın geniş tarafına bakıyorsanız, sol 12 inç x 10 yan yana kalı....

Sonuçlar

Burada, hazırlanması, çalıştırılması ve ayarlanması kolay yeni bir külleme sporu aşılama yöntemi sunuyoruz. Şekil 1 , standart aşılama kutusunun montajını, 50 μm'lik bir membran ağı ile monte edilmiş çıkarılabilir kapağın yapımına vurgu yaparak göstermektedir. Şekil 2 , aşılama odasının montajını göstermektedir. Şekil 3 , bu sistemi kullanarak aşılama sürecinin temel adımlarını göstermek.......

Tartışmalar

Meshed-box tabanlı aşılama yöntemimizin diğer aşılama yöntemlerine göre birçok avantajı vardır. İlk olarak, Şekil 5'te gösterildiği gibi, düzgün bir şekilde çalıştırılırsa sporların eşit dağılımını sağlayabilir. İkincisi, ~ 50 μm ağın kullanılması, artı enfekte olmuş yaprakların hafifçe sallanmasıyla sporun yerinden çıkarılması, kaynak bitkilerde bulunan thrips veya diğer bitki enfekte edici böcekler tarafından bitki enfeksiyonunu azaltabili.......

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
48 µm stainless steel grid mesh screen; Size: 24" X 48"	Amazon	NA	For making the lid of an inoculation box
#6-32 x ¾" machine screws, flat washers and nuts	Home Depot	NA	For making an inoculation chamber
#6-32 zinc plated nylon lock nut (4-Pack)	Home Depot	NA	For making an inoculation chamber
#6-32x3/8” Phillips flat head machine screws, flat washers and nuts	Home Depot	NA	For securing  magnet door catch plates
#8-32x1/2" machine screws, flat washers and nuts	Home Depot	NA	For securing corner braces and door hinge
0.250 thick clear extruded acrylic film-masked sheet;  Size: 17 ½" X 20"	Professional Plastics	SACR.250CEF	For making an inoculation chamber
0.250 thick clear extruded acrylic film-masked sheet; Size: 18" X 20"	Professional Plastics	SACR.250CEF	For making an inoculation chamber
0.250 thick clear extruded acrylic film-masked sheet; Size: 18" X 30"	Professional Plastics	SACR.250CEF	For making an inoculation chamber
0.250 thick clear extruded acrylic film-masked sheet; Size: 20" X 29 ½ "	Professional Plastics	SACR.250CEF	For making an inoculation chamber
1-5/8" cabinet door magnetic catch white	Home Depot	Model #P110-W	For making an inoculation chamber
2" steel zinc-plated corner brace (8-Pack)	Home Depot	Model #13611	For making an inoculation box & chamber
3" Corner Clamp	Harbor Freight Tools	SKU 63653, 1852, 60589	For making inoculation chamber
3/4"  steel zinc plated corner brace (4-Pack)	Home Depot	Model #13542	For making an inoculation box & chamber
4-7/8" zinc-plated light duty door pull handles	Home Depot	Model #15184	For making an inoculation box
Fine fan-blender brushes	Michaels Store	M10472846	For inoculation
Kelleher 3/4" x 3/4" x 36" wood square dowel	Home Depot	NA	For making the lid of an inoculation box
Medium density fiberboard (1/4" x 2' x 4');	Home Depot	Model# 1508104	For making an inoculation box
Round glass coverslips with a 500 µm grid	ibidi USA Inc.	10816	For determining  spore density