Name: screening cotton genotypes for reniform nematode resistance
Uploaded: 2019-05-02T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Screening Cotton Genotypes for Reniform Nematode Resistance at JoVE.com

Denne forskning blev finansieret af Usa's ministerium for landbrug, landbrugsforskning service. Omtale af handelsnavne og kommercielle produkter i denne artikel er udelukkende med henblik på at give specifikke oplysninger og ikke indebærer anbefalinger eller påtegninger af det amerikanske landbrugsministerium. USDA er en udbyder af lige muligheder og arbejdsgiver. Forfatterne har ingen interessekonflikt at erklære. Der blev ydet teknisk bistand af Kristi Jordan.

1. opretholdelse af en kilde til R. reniformis Inokulum
<ol><li>Fyld Terra Cotta ler potter (15 cm i diameter, 13,5 cm i højden) med en damp pasteuriseret blanding af 1-del sandede loam og 2-dele sand. Plant en modtagelig tomat (Solanum Lycopersicon) sort i hver gryde og placere Potter i et Glashuset. Bemærk: andre modtagelige plantesorter såsom bomuld kan anvendes i stedet for tomat.</li>
	<li>Der inokulerer tomat planterne med vermiform-reniform-nematoder (Se trin 3,3). Planterne i Gl...

<ol>
	<li>Heald, C. M., Robinson, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Survey+of+current+distribution+of+Rotylenchulus+reniformis.+in+the+United+States.">Survey of current distribution of Rotylenchulus reniformis. in the United States.</a> Journal of Nematology. 22 (4), 695-699 (1990).</li><li>Koenning, S. R., Wrather, J. A., Kirkpatrick, T. L., Walker, N. R., Starr, J. L., Mueller, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plant-parasitic+nematodes+attacking+cotton+in+the+United+States:+old+and+emerging+production+challenges.">Plant-parasitic nematodes attacking cotton in the United States: old and emerging production challenges.</a> Plant Disease. 88 (2), 100-113 (2004).</li><li>Robinson, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reniform+in+U.S.+cotton:+when,+where,+why,+and+some+remedies.">Reniform in U.S. cotton: when, where, why, and some remedies.</a> Annual Review of Phytopathology. 45, 263-288 (2007).</li><li>Robinson, A. F., Inserra, R. N., Caswell-Chen, E. P., Vovlas, N., Troccoli, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rotylenchulus+species:+identification,+distribution,+host+ranges,+and+crop+plant+resistance.">Rotylenchulus species: identification, distribution, host ranges, and crop plant resistance.</a> Nematropica. 27 (2), 127-180 (1997).</li><li>Davis, R. F., Koenning, S. R., Kemerait, R. C., Cummings, T. D., Hurley, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rotylenchulus+reniformis+management+in+cotton+with+crop+rotation.">Rotylenchulus reniformis management in cotton with crop rotation.</a> Journal of Nematology. 35 (1), 58-64 (2003).</li><li>Starr, J. L., Koenning, S. R., Kirkpatrick, T. L., Robinson, A. F., Roberts, P. A., Nichols, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+future+of+nematode+management+in+cotton.">The future of nematode management in cotton.</a> Journal of Nematology. 39 (4), 283-294 (2007).</li><li>Weaver, D. B., Lawrence, K. S., van Santen, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reniform+nematode+resistance+in+upland+cotton+germplasm.">Reniform nematode resistance in upland cotton germplasm.</a> Crop Science. 47 (1), 19-24 (2007).</li><li>Robinson, A. F., Cook, C. G., Percival, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resistance+to+Rotylenchulus+reniformis+and+Meloidogyne+incognita+race+3+in+the+major+cotton+cultivars+planted+since+1950.">Resistance to Rotylenchulus reniformis and Meloidogyne incognita race 3 in the major cotton cultivars planted since 1950.</a> Crop Science. 39 (3), 850-858 (1999).</li><li>Carter, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resistance+and+resistant+reaction+of+Gossypium+arboreum+to+the+reniform+nematode,+Rotylenchulus+reniformis.">Resistance and resistant reaction of Gossypium arboreum to the reniform nematode, Rotylenchulus reniformis.</a> Journal of Nematology. 13 (3), 368-374 (1981).</li><li>Erpelding, J. E., Stetina, S. R. <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+reniform+nematode+resistance+in+Gossypium+arboreum+germplasm+line+PI+529728.">Genetics of reniform nematode resistance in Gossypium arboreum germplasm line PI 529728.</a> World Journal of Agricultural Research. 1 (4), 48-53 (2013).</li><li>Robinson, A. F., Bridges, A. C., Percival, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+sources+of+resistance+to+the+reniform+(Rotylenchulus+reniformis)+and+root-knot+(Meloidogyne+incognita)+nematode+in+upland+(Gossypium+hirsutum+L.)+and+sea+island+(G.+barbadense+L.)+cotton.">New sources of resistance to the reniform (Rotylenchulus reniformis) and root-knot (Meloidogyne incognita) nematode in upland (Gossypium hirsutum L.) and sea island (G. barbadense L.) cotton.</a> Journal of Cotton Science. 8 (3), 191-197 (2004).</li><li>Robinson, A. F., Percival, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resistance+to+Meloidogyne+incognita+race+3+and+Rotylenchulus+reniformis+in+wild+accessions+of+Gossypium+hirsutum+and+G.+barbadense+from+Mexico.">Resistance to Meloidogyne incognita race 3 and Rotylenchulus reniformis in wild accessions of Gossypium hirsutum and G. barbadense from Mexico.</a> Journal of Nematology. 29 (4), 746-755 (1997).</li><li>Stetina, S. R., Young, L. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparisons+of+female+and+egg+assays+to+identify+Rotylenchulus+reniformis+resistance+in+cotton.">Comparisons of female and egg assays to identify Rotylenchulus reniformis resistance in cotton.</a> Journal of Nematology. 38 (3), 326-332 (2006).</li><li>Usery, S. R., Lawrence, K. S., Lawrence, G. W., Burmester, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+cotton+cultivars+for+resistance+and+tolerance+to+Rotylenchulus+reniformis.">Evaluation of cotton cultivars for resistance and tolerance to Rotylenchulus reniformis.</a> Nematropica. 35 (2), 121-133 (2005).</li><li>Yik, C. -. P., Birchfield, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resistant+germplasm+in+Gossypium+species+and+related+plants+to+Rotylenchulus+reniformis.">Resistant germplasm in Gossypium species and related plants to Rotylenchulus reniformis.</a> Journal of Nematology. 16 (2), 146-153 (1984).</li><li>Stetina, S. R., Erpelding, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gossypium+arboreum+accessions+resistant+to+Rotylenchulus+reniformis.">Gossypium arboreum accessions resistant to Rotylenchulus reniformis.</a> Journal of Nematology. 48 (4), 223-230 (2016).</li><li>Thies, J. A., Merrill, S. B., Corley, E. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Red+food+coloring+stain:+new,+safer+procedures+for+staining+nematodes+in+roots+and+egg+masses+on+root+surfaces.">Red food coloring stain: new, safer procedures for staining nematodes in roots and egg masses on root surfaces.</a> Journal of Nematology. 34 (2), 179-181 (2002).</li><li>Erpelding, J. E., Stetina, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+characterization+of+reniform+nematode+resistance+for+Gossypium+arboreum+accession+PI+417895.">Genetic characterization of reniform nematode resistance for Gossypium arboreum accession PI 417895.</a> Plant Breeding. 137 (1), 81-88 (2018).</li><li>Byrd, D. W., 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=Two+semi-automatic+elutriators+for+extracting+nematodes+and+certain+fungi+from+soil.">Two semi-automatic elutriators for extracting nematodes and certain fungi from soil.</a> Journal of Nematology. 8 (3), 206-212 (1976).</li><li>Jenkins, W. R. <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+centrifugal-flotation+technique+for+separating+nematodes+from+soil.">A rapid centrifugal-flotation technique for separating nematodes from soil.</a> Plant Disease Reporter. 48 (9), 692 (1964).</li><li>Robinson, A. F., Heald, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbon+dioxide+and+temperature+gradients+in+Baermann+funnel+extraction+of+Rotylenchulus+reniformis.">Carbon dioxide and temperature gradients in Baermann funnel extraction of Rotylenchulus reniformis.</a> Journal of Nematology. 23 (1), 28-38 (1991).</li><li>Williams, C., Gilman, D. F., Fontenot, D. S., Birchfield, W. <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+screening+soybeans+for+reniform+nematode+resistance.">A rapid technique for screening soybeans for reniform nematode resistance.</a> Plant Disease Reporter. 63 (10), 827-829 (1979).</li><li>Schmitt, D. P., Shannon, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differentiating+soybean+responses+to+Heterodera+glycines+races.">Differentiating soybean responses to Heterodera glycines races.</a> Crop Science. 32 (1), 275-277 (1992).</li></ol>

Der kræves en effektiv screening protokol for 1) identifikation af R. reniformis resistente bomuld genotyper for at evaluere genetik af resistens og 2) avl af resistente sorter. De fleste protokoller vurderer R. reniformis befolkningstæthed eller reproduktionsrater ved ekstraktion af vermiformematoder eller æg fra bomuldsrodsystemet eller pottejord8,11,12,14</su...

Rotylenchulus reniformis (Linford og Oliveira), almindeligvis benævnt reniform fyrretræsnematoden, er en af de vigtigste parasitære fyrretræsnematoden arter, der findes i jord i det sydøstlige USA1,2,3. Fyrretræsnematoden er et obligat, stillesiddende semi-Endoparasite, der kræver en værtsplante for at fuldføre sin livscyklus2,4. Vermiform preadult Female kartoffelcystenematoder trænge ind i værts roden system til at etablere en fodring sted i stele2,3. Som fyrretræsnematoden feeds og modnes, vil den bageste del forbliver uden for værten roden svulme på ægproduktion, danner en karakteristisk nyre form (figur 1). Rotylenchulus reniformis er i stand til at fodre på rodsystemet af mere end 300 plantearter, herunder bomuld4. Upland bomuld (Gossypium Dueurt L.) er almindeligt dyrket i det sydøstlige USA, men manglen på R. reniformis resistente sorter hindrer fyrretræsnematoden Management2,3. Der er anvendt forvaltningsstrategier såsom nematicid behandling og rotation med ikke-værts afgrødearter til at reducere jord R. reniformis befolkning tætheder5,6, men frø bomuld afkast tab kan almindeligvis spænder fra 1 til 5%2. Symptomer på R. reniformis infektion kan omfatte plante bedøvelse, undertrykt rodvækst, ernæringsmæssige mangler, frugt abort, og forsinket modenhed2. Symptomerne kan dog ikke ses på grund af ensartetheden af symptomerne på tværs af marken; Derfor er tilgange til at vurdere R. reniformis infektion er nødvendig for at identificere og udvikle resistente Upland bomuld sorter. Evaluering af R. reniformis resistens i bomuld anses for svært7, fordi det inficerede rodsystem kan synes normal, selvom planten kan vise symptomer på infektion8.
Der kræves en effektiv fyrretræsnematoden screening protokol til identifikation af R. reniformis resistente tiltrædelser fra bomuld kimplasma kollektion, og til bestemmelse af resistens genetik for disse tiltrædelser. En sådan protokol vil hjælpe med overførsel af resistensgener til Upland bomuld. Forskellige bioassay metoder er blevet anvendt til at vurdere R. reniformis infektion i bomuld8,9,10,11,12,13,14,15. Generelt er der anvendt to hoved tilgange til identifikation af R. reniformis resistente bomulds genotyper. Den hyppigst anvendte fremgangsmåde omfatter udvinding af æg og/eller vermiform-nematoder fra inficerede planter eller jord8,11,12,14,15. Den generelle metode til denne fremgangsmåde indebærer plantning af frø til de enkelte bomulds genotyper i separate Potter, så frøplanterne kan udvikle sig i 7 til 14 dage, inokulere frøplanterne ved at tilføje en blanding af vermiform stadier af R. reniformis til jorden, og giver kartoffelcystenematoder at inficere rodsystemet for 30 til 60 dage. Næste, vermiform kartoffelcystenematoder og/eller æg udvindes fra det inficerede rodsystem af hver plante eller fra pottejord. Antallet af ekstraherede nematoder eller æg bestemmes derefter for at anslå befolkningstætheden og reproduktionshastigheden, som sammenlignes med kontrol genotyper for at identificere resistente genotyper.
En alternativ tilgang, som beskrevet her, involverer mikroskopisk undersøgelse af bomuldsrodsystemet, der er blevet inficeret med nematoder for at bestemme antallet af kvindelige nematoder parasitiserende rødderne10,16. På samme måde som andre tilgange, er bomulds genotyper plantet i separate Potter og podet med vermiform kartoffelcystenematoder ca. 7 dage efter plantning. Inden for 30 dage efter inokulering fjernes rodsystemet fra de enkelte planter, og jorden skylles fra rødderne. Næste, kartoffelcystenematoder knyttet til Rodsystemet er plettet med rød mad farvelægning17, og rødder er mikroskopisk undersøgt for at bestemme antallet af infektions steder med resistente bomuld genotyper (identificeret baseret på antallet af nematoder per gram af roden) sammenlignet med en modtagelig kontrol16. Denne anden tilgang har fordelen af øget gennemløb ved at reducere antallet af dage, der kræves til evaluering, og øge antallet af individuelle genotyper evalueret i et enkelt eksperiment. Screeningsmetoder, der evaluerer befolkningstæthed eller reproduktions hastighed, er ofte mere tidskrævende end dem, som er baseret på visuelle observationer af infektions tegn7. En begrænsning af denne fremgangsmåde er imidlertid, at Host-Plant resistens, der hindrer fyrretræsnematoden reproduktion som bestemt ved ægproduktion, ikke vurderes13.
Screening protokoller for R. reniformis resistens ødelægger ofte rodsystemet under evaluering7 og involverer den vegetativt shoot, der kasseres. For at overvinde denne begrænsning er der udviklet en metode til vegetativ formering for at muliggøre genvinding af planter til frøproduktion18. Efter fjernelse af rodsystemet til fyrretræsnematoden evaluering, er den vegetativt shoot plantet i pottejord for at tillade rodsystemet at regrow. Denne metode har brede applikationer for de fleste R. reniformis screening protokoller. En enkel og hurtig metode til vegetativ formering er af afgørende betydning for avl R. reniformis resistente Upland Cotton-sorter, hvor genfinding af afkom er påkrævet for at fremme resistente genotyper til den næste generation.
En protokol er præsenteret for storstilet screening af bomuld genotyper for reniform fyrretræsnematoden resistens. Målet er at udvikle en enkel og hurtig ikke-destruktiv screeningmetode til at evaluere bomuld avlspopulationer for fyrretræsnematoden resistens for at støtte i avl af resistente Upland bomuld sorter. Ved hjælp af denne protokol, data er typisk opnået inden for 35 dage, med mere end 300 genotyper evalueret i et enkelt eksperiment. Data præsenteres for resistente og modtagelige genotyper for at illustrere den variation, der almindeligvis observeres ved hjælp af disse metoder.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:928px;" width="928">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:367px;">Ray Leach Cone-tainer</td>
			<td style="width:155px;">Stuewe and Sons Inc.</td>
			<td style="width:155px;">SC10U</td>
			<td style="width:252px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:367px;">Cone-tainer tray</td>
			<td>Stuewe and Sons Inc.</td>
			<td style="width:155px;">RL98</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:367px;">Sand</td>
			<td style="width:155px;">various</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:367px;">Cotton balls</td>
			<td style="width:155px;">various</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:367px;">Pylon 4 inch plant labels (4 in L x 5/8 in W)</td>
			<td style="width:155px;">Pylon Platics</td>
			<td style="width:155px;">L-4-W</td>
			<td>Any brand or vendor is acceptible.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:367px;">4 oz. specimen containers</td>
			<td style="width:155px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:155px;">16-320-731</td>
			<td>Any brand or vendor is acceptible.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:367px;">Red food coloring</td>
			<td style="width:155px;">McCormick &#38; Co., Inc.</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:367px;">1 mL Pipet tips</td>
			<td style="width:155px;">various</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:367px;">10 L container</td>
			<td style="width:155px;">various</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td>Inexpensive buckets work well.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:367px;">6 L pots</td>
			<td>Nursery Supplies Inc.</td>
			<td>Poly-Tainer-Can No2A</td>
			<td>Any brand or vendor is acceptible. Different size pots can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:367px;">Potting media</td>
			<td>Sun Gro Horticulture</td>
			<td>Metro-Mix 360</td>
			<td>Any brand or vendor is acceptible.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:367px;">Fertilizer</td>
			<td>Everris NA Inc.</td>
			<td>Osmocote Plus</td>
			<td>Any brand or vendor is acceptible.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Plastic container (73.6 cm L x 45.7 cm W x 15.2 cm D)</td>
			<td style="width:155px;">Rubbermaid</td>
			<td style="width:155px;">3O29&#160;</td>
			<td>Any brand or vendor is acceptible.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

screening cotton genotypes for reniform nematode resistance

En hurtig ikke-destruktiv reniform fyrretræsnematoden (rotylenchulus reniformis) screening protokol er nødvendig for udviklingen af resistente bomuld (Gossypium Dueurt) sorter til at forbedre fyrretræsnematoden forvaltning. De fleste protokoller omfatter udvinding af vermiform-nematoder eller æg fra bomuldsrodsystemet eller pottejord til bestemmelse af befolkningstæthed eller reproduktions hastighed. Disse tilgange er generelt tidskrævende med et lille antal genotyper evalueret. En alternativ fremgangsmåde er beskrevet her, hvor Rodsystemet er visuelt undersøgt for fyrretræsnematoden infektion. Protokollen involverer inokulerende bomuldsfrøning 7 dage efter plantning med vermiform nematoder og bestemme antallet af hunner fastgjort til rodsystemet 28 dage efter inokulation. Data udtrykkes som antallet af hunner pr. gram frisk rodvægt til justering for variation i rodvækst. Protokollen giver en glimrende metode til vurdering af Host-Plant resistens i forbindelse med fyrretræsnematoden evne til at etablere en infektion site; resistens, der hæmmer fyrretræsnematoden reproduktion, vurderes dog ikke. Som med andre screening protokoller, er variation almindeligvis observeret i fyrretræsnematoden infektion blandt individuelle genotyper inden for og mellem eksperimenter. Der fremlægges data til illustration af, hvor mange variationer der er observeret ved hjælp af protokollen. For at justere for denne variation, er kontrol genotyper inkluderet i eksperimenter. Ikke desto mindre, protokollen giver en enkel og hurtig metode til at evaluere Host-Plant modstand. Protokollen er blevet anvendt med succes til at identificere resistente tiltrædelser fra G. arboreum kimplasma indsamling og evaluere adskilte populationer af mere end 300 individer til at bestemme genetik af resistens. En vegetativ formering metode til at inddrive planter til resistens avl blev også udviklet. Efter fjernelse af rodsystemet til fyrretræsnematoden evaluering, er den vegetativt shoot genplantet for at tillade udvikling af et nyt rodsystem. Mere end 95% af skuddene typisk udvikle et nyt rodsystem med planter nå modenhed.

Rotylenchulus reniformis infektion af rodsystemet for to sorter er præsenteret i figur 1. Relativt færre kvindelige reniform-nematoder er i stand til at etablere et fodrings sted for den resistente bomulds genotype sammenlignet med den følsomme genotype. Variation i rodvæksten er almindelig mellem tiltrædelserne, som illustreret i figur 2. Denne variation målt ved frisk rodvægt kan også observeres mellem planter ...

Watch this Scientific Journal Video about Screening Cotton Genotypes for Reniform Nematode Resistance at JoVE.com

Screening Cotton Genotypes for Reniform Nematode Resistance

Screening af bomuld genotyper for Reniform nematode resistens

Her præsenteres en protokol for den hurtige ikke-destruktive screening af bomulds genotyper for reniform fyrretræsnematoden resistens. Protokollen indebærer visuelt at undersøge rødderne af nematode-inficerede bomuld frøplanter til at bestemme infektion respons. Den vegetativt shoot fra hver plante er derefter formeret til at inddrive planter til frøproduktion.

A rapid non-destructive reniform nematode (Rotylenchulus reniformis) screening protocol is needed for the development of resistant cotton (Gossypium ...

Denne metode kan hjælpe med at udvikle reniform nematode-resistente bomuld sorter. Gennem identifikation af resistente genotyper fra andre bomuldsarter og evaluering af ynglepopulationer. Den største fordel ved denne teknik er, at det giver en enkel og ikke-ødelæggende metode til reniform nematode screening.Begynd med at placere en kugle af bomuld i bunden af en fire centimeter diameter, 21 center højde konisk plast pot pr frø. Og fylde potter med damp pasteuriseret jord blanding til cirka to centimeter fra toppen af potten. Placer en plast pæl i hver gryde, der udpeger den genotype, der skal plantes, og plant et frø af den relevante tilsvarende bomuldsgenotype i hver gryde.Fyld hver gryde med ekstra jord til at dække frø og placere potter i et vækstkammer indstillet til konstant temperatur på 28 grader Celsius med en 16 timers fluorescerende og glødelampe foto periode. Derefter placere vandudledere i hver gryde og bruge en automatisk vanding system til at vande potterne to gange dagligt. Syv dage efter plantning, skabe en lille fordybning i jorden ved siden af hver plante og tilsæt en milliliter reniform nematode suspension i hver depression.Efter inokulering skal potevand omhyggeligt kontrolleres for at forhindre vask af nematoderne fra rodzonen. 28 dage efter vaccination, bruge saks til at fjerne de fleste af de fuldt udvidede blade fra planterne, før klemme hver gryde og skubbe jorden ud i den ene hånd for at fjerne planterne. Ryst forsigtigt rodsystemet i postevand i en 10 liters beholder for at fjerne jorden fra rødderne, efterfulgt af en kort skylning i en beholder med rent vand fra hanen.Brug en saks til at fjerne det rensede rodsystem fra planten cirka en centimeter under jordlinjen. Læg rødderne i en plastik 120 milliliter ikke-steril engangsprøve beholder. Dernæst helt dække rodsystemet med ca 30 milliliter rød mad farveopløsning og læg prøvebeholderen i en mikrobølgeovn til opvarmning af farvningsopløsningen, indtil den begynder at koge.Når prøven er afkølet til stuetemperatur, skal den røde madfarveopløsning udskiftes med 100 milliliter postevand for at fjerne eventuel overskydende plet. Derefter anbringes dækslet på prøvebeholderen, og prøven opbevares ved fire grader Celsius, indtil rodinfektionsanalysen analyseres. For at inddrive planterne til frøproduktion, placere en kugle af bomuld i bunden af en ny konisk plast pot og delvist fylde potten med tørv mos potning medium.Placer en rod system høstet vegetativ skyde i potten og fast tilføje potning medium til at fylde puljen. Placer en ny mærket plast spil i hver gryde til at betegne bomuld genotype og placere bakken af potter i en plastik beholder med vand. Vand kort planterne for at fugte pottemediet og placere potterne i et vækstkammer indstillet til en konstant temperatur på 28 grader Celsius og en 16 timers fotoperiode.Efter ca 30 dage, delvist fylde en seks liter plast pot per plante med pottepot medium. Overfør hver plante i en seks liters pot, fast tilføje potteplanter medium til hver potteplante er plantet. Derefter placere planterne i et glashus og tilsæt vand til at fugte pottemediet.Hvis du vil evaluere R.reniformis rodinfektionen, skal du fjerne en rodprøve fra prøvebeholderen. Brug et stereomikroskop til at tælle antallet af hunneolder, der er knyttet til rodsystemet under 20X forstørrelse. En vellykket nematode rodsystem infektion kan påvirkes af flere faktorer, herunder levedygtigheden af nematode anvendes til vaccination og sæsonudsving, som nematoder er mindre aktive i vintermånederne.Derefter placere rodsystemet på papirservietter i ca 10 minutter for at fjerne den overskydende fugt. Afvej rodsystemet for at bestemme den friske rodvægt. Variationer i rodvæksten er almindelige mellem excisions.Disse variationer, målt ved frisk rodvægt, kan også observeres mellem planter af samme genotype. Relativt færre kvindelige reniform nematoder er i stand til at etablere en fodring site for den resistente bomuld genotype i forhold til den modtagelige genotype. De friske rodvægtdata kan bruges til at beregne antallet af kvindelige reniforme nematoder pr. gram rodvæv for hver genotype.Antallet af kvindelige reniform nematoder pr gram rod for resistente genotyper er generelt mindre end 10, mens modtagelige genotyper typisk har mere end 30 nematoder pr gram rod. Her vises en delmængde af data fra en segregerende F2-population, der omfattede 300 planter. Disse intervaller i variation for rodvækst og nematode infektion af rodsystemer er almindeligt observeret for nematode evalueringer, illustrerer evnen af denne procedure, der skal anvendes til at screene et stort antal planter i et enkelt eksperiment, for at minimere denne variation, og for at lette en nøjagtig vurdering af genetik resistens.Efter denne procedure kan genetik af reniform nematode resistens bestemmes at identificere DNA-markører forbundet med resistens. Disse markører kan derefter anvendes til markørassisteret avl og til overførsel af nematoderesistens over for højlandsbomuld. Efter sin udvikling, denne teknik forudsat en ikke-destruktiv metode til at tillade forskere at inddrive planter efter nematode re-screening til støtte i avl af resistente bomuld sorter.

Research

JoVE Journal

Genetics

QTL Mapping and CRISPR/Cas9 Editing to Identify a Drug Resistance Gene in Toxoplasma gondii

QTL Mapping and CRISPR/Cas9 Editing to Identify a Drug Resistance Gene in Toxoplasma gondii

QTL Mapping og CRISPR / Cas9 redigering for at identificere et lægemiddelresistensgen i<em&gt; Toxoplasma gondii</em

Scientific knowledge is intrinsically linked to available technologies and methods. This article will present two methods that allowed for the ...

The Nematode Caenorhabditis Elegans - A Versatile In Vivo Model to Study Host-microbe Interactions

The Nematode Caenorhabditis Elegans - A Versatile In Vivo Model to Study Host-microbe Interactions

Den nematodeprøveudtagning Caenorhabditis Elegans - en alsidig In Vivo Model til at studere Host-mikrobe interaktioner

We demonstrate a method using Caenorhabditis elegans as a model host to study microbial interaction. Microbes are introduced via the diet making the ...

Testing the Role of Multicopy Plasmids in the Evolution of Antibiotic Resistance

Test af flerkopiværktøj plasmider rolle i udviklingen af antibiotikaresistens

Multicopy plasmids are extremely abundant in prokaryotes but their role in bacterial evolution remains poorly understood. We recently showed that the ...

Mating-based Overexpression Library Screening in Yeast

Parring-baserede overekspression bibliotek Screening i gær

Budding yeast has been widely used as a model in studying proteins associated with human diseases. Genome-wide genetic screening is a powerful tool ...

Producing Gene Deletions in Escherichia coli by P1 Transduction with Excisable Antibiotic Resistance Cassettes

Producing Gene Deletions in Escherichia coli by P1 Transduction with Excisable Antibiotic Resistance Cassettes

Producerer gen sletninger i Escherichia coli af P1 transduktion med punktafgiftspligtige antibiotikaresistens kassetter

A first approach to study the function of an unknown gene in bacteria is to create a knock-out of this gene. Here, we describe a robust and fast protocol ...

HOX Loci Focused CRISPR/sgRNA Library Screening Identifying Critical CTCF Boundaries

HOX Loci Focused CRISPR/sgRNA Library Screening Identifying Critical CTCF Boundaries

HOX Loci fokus CRISPR/sgRNA bibliotek Screening at identificere kritiske CTCF grænser

CCCTC-binding factor (CTCF)-mediated stable topologically associating domains (TADs) play a critical role in constraining interactions of DNA elements ...

Quantification of Plasmid-Mediated Antibiotic Resistance in an Experimental Evolution Approach

Kvantificering af plasmid-medieret antibiotikaresistens i en eksperimentel Evolution-tilgang

Plasmids play a major role in microbial ecology and evolution as vehicles of lateral gene transfer and reservoirs of accessory gene functions in microbial ...

A Screening Method for Identification of Heterochromatin-Promoting Drugs Using Drosophila

A Screening Method for Identification of Heterochromatin-Promoting Drugs Using Drosophila

En screeningmetode til identifikation af heterokratinfremmende stoffer ved hjælp af Drosophila

Drosophila is an excellent model organism that can be used to screen compounds that might be useful for cancer therapy. The method described here is a ...

A Pathway Association Study Tool for GWAS Analyses of Metabolic Pathway Information

En Pathway Association Study Tool for GWAS analyser af metaboliske Pathway Information

Recently, a new implementation of a previously described method for interpreting genome-wide association study (GWAS) data using metabolic pathway ...

In Vivo CRISPR/Cas9 Screening to Simultaneously Evaluate Gene Function in Mouse Skin and Oral Cavity

I Vivo CRISPR/Cas9 Screening til samtidig evaluering af genfunktion i musehud og mundhule

Genetically modified mouse models (GEMM) have been instrumental in assessing gene function, modeling human diseases, and serving as preclinical model to ...