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 forskningen ble finansiert av det amerikanske Landbruksdepartementet, Agricultural Research Service. Omtale av handelsnavn og kommersielle produkter i denne artikkelen er utelukkende for det formål å gi spesifikk informasjon og ikke antyde anbefalinger eller anbefalinger fra US Department of Agriculture. USDA er en likeverdig mulighet leverandør og arbeidsgiver. Forfatterne har ingen interessekonflikt å erklære. Teknisk assistanse ble levert av Kristi Jordan.

1. opprettholde en kilde til R. reniformis Inokulum
<ol><li>Fyll Terra Cotta leire potter (15 cm i diameter, 13,5 cm i høyde) med en damp pasteurisert blanding av 1-del sand leirjord og 2-deler sand. Plant en mottakelig tomat (Solanum Lycopersicon) variasjon i hver pott og plassere pottene i en glasshouse. Merk: andre mottakelige plantesorter som bomull kan brukes i stedet for tomat.</li>
	<li>Vaksinere tomat plantene med vermiform kantet nematoder (se trinn 3,3). Oppretthold plantene i G...

<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>

En effektiv screening-protokoll kreves for 1) identifikasjon av R. reniformis motstandsdyktig bomull genotyper for å evaluere genetikk av motstand og 2) avl av resistente varianter. De fleste protokollene vurdere R. reniformis befolkningstettheten eller reproduksjons ratene ved å trekke ut vermiform nematoder eller egg fra bomulls rotsystemet eller potting jord8,11,12,<sup class="...

Rotylenchulus reniformis (Linford og Oliveira), ofte referert til som kantet nematode, er en av de store parasitt nematode arter som finnes i jordsmonnet i det sørøstlige USA1,2,3. Den nematode er en forplikte, stillesittende semi-endoparasite krever en vert plante for å fullføre sin livssyklus2,4. Vermiform preadult kvinnelig nematoder trenge inn i verts rotsystemet for å etablere et fôrings sted i stele2,3. Som nematode feeds og modnes, den bakre delen gjenværende utenfor verten roten vil svelle på eggproduksjon, danner en karakteristisk nyre form (figur 1). Rotylenchulus reniformis er i stand til fôring på rotsystemet av mer enn 300 plantearter, inkludert bomull4. Upland bomull (syrer hirsutum L.) er mye dyrket i det sørøstlige USA, men mangelen på R. reniformis resistente varianter hindrer nematode Management2,3. Management strategier som nematicide behandling og rotasjon med ikke-vert beskjære arter har blitt brukt til å redusere jord R. reniformis befolkningstetthet5,6, men frø bomull yield tap kan vanligvis varierer fra 1 til 5%2. Symptomer på R. reniformis infeksjon kan inkludere plante stunting, undertrykt rot vekst, ernæringsmessige mangler, frukt abort, og forsinket modenhet2. Imidlertid kan symptomene ikke være tydelig på grunn av ensartethet av symptomer på tvers av feltet; Derfor tilnærminger for å vurdere R. reniformis infeksjon er nødvendig for å identifisere og utvikle resistente Upland bomull varianter. Evaluering av R. reniformis motstand i bomull anses vanskelig7, fordi det infiserte rotsystemet kan vises normalt selv om anlegget kan vise symptomer på infeksjon8.
En effektiv nematode screening protokollen er nødvendig for identifisering av R. reniformis motstandsdyktig tiltredelser fra bomull germplasm samlingen, og for fastsettelse av motstanden genetikk for disse tiltredelser. En slik protokoll vil hjelpe til med overføring av motstands gener til høyereliggende bomull. Ulike fotokarsinogenetisk metoder har blitt brukt til å vurdere R. reniformis infeksjon i bomull8,9,10,11,12,13,14,15. Generelt har to store tilnærminger blitt brukt for identifisering av R. reniformis motstandsdyktig bomulls genotyper. Den mest brukte tilnærmingen innebærer utpakking egg og/eller vermiform nematoder fra infiserte planter eller jord8, 11,12,14,15. Den generelle metodikk for denne tilnærmingen innebærer planting frø for den enkelte bomull genotyper i separate Potter, slik at frøplanter å utvikle i 7 til 14 dager, vaksinere frøplanter ved å legge en blanding av vermiform stadier av R. reniformis til jord, og la nematoder å infisere rotsystemet for 30 til 60 dager. Neste, vermiform nematoder og/eller egg er Hentet fra det infiserte rotsystemet av hver plante eller fra potting jord. Antall utpakkede nematoder eller egg er deretter fast bestemt på å anslå befolkningstettheten og reproduksjons hastigheten, som sammenlignes med kontroll genotyper for å identifisere resistente genotyper.
En alternativ tilnærming, som beskrevet her, innebærer mikroskopisk undersøke bomull rotsystem som har blitt smittet med nematoder å bestemme antall kvinnelige nematoder igle røttene10,16. I likhet med andre tilnærminger, er bomull genotyper plantet i separate Potter og inokulert med vermiform nematoder ca 7 dager etter planting. Innen 30 dager etter inoculation, rotsystemet er fjernet fra enkelte planter og jorda er skylt fra røttene. Deretter nematoder festet til rotsystemet er farget med rød mat coloring17, og røtter er mikroskopisk undersøkt for å fastslå antall infeksjoner nettsteder med resistente bomull genotyper (identifisert basert på antall nematoder per gram av root) sammenlignet med en mottakelig kontroll16. Denne andre tilnærmingen har fordelen av økt gjennomstrømning ved å redusere antall dager som kreves for evaluering og øke antall individuelle genotyper som evalueres i et enkelt eksperiment. Screening metoder som vurderer befolkningstetthet eller reproduksjon rate er ofte mer tidkrevende enn de som er basert på visuelle observasjoner av smitte tegn7. Men en begrensning av denne tilnærmingen er at verts anlegget motstand som hindrer nematode reproduksjon som bestemmes av eggproduksjon er ikke vurdert13.
Screening protokoller for R. reniformis motstand ofte ødelegge det rotsystem i løpet av bedømmelse7 og innvolvere det vegetative skudd tilværelse kasserte. For å overvinne denne begrensningen, har en metode for vegetative forplantning blitt utviklet for å tillate gjenvinning av planter for frøproduksjon18. Etter fjerning av rotsystemet for nematode evaluering, er vegetative skyte plantet i potting jord for å la rotsystemet til regrow. Denne metoden har brede programmer for de fleste R. reniformis screening protokoller. En enkel og rask metode for vegetative forplantning er av avgjørende betydning for avl R. reniformis motstandsdyktig Upland bomull varianter, hvor utvinning av avkom er nødvendig for å fremme motstandsdyktig genotyper til neste generasjon.
En protokoll er presentert for stor skala screening av bomull genotyper for kantet nematode motstand. Målet er å utvikle en enkel og rask ikke-destruktiv screening metode for å evaluere bomull avl populasjoner for nematode motstand for å hjelpe i avl av resistente Upland bomull varianter. Ved hjelp av denne protokollen, er data vanligvis innhentet innen 35 dager, med mer enn 300 genotyper evaluert i et enkelt eksperiment. Data presenteres for resistente og mottakelige genotyper for å illustrere variasjonen som vanligvis observeres ved hjelp av disse metodene.

<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 rask ikke-destruktiv kantet nematode (Rotylenchulus reniformis) screening protokollen er nødvendig for utvikling av resistente bomull (syrer hirsutum) varianter for å forbedre nematode ledelse. De fleste protokollene innebære utpakking vermiform nematoder eller egg fra bomull rotsystemet eller potting jord for å bestemme befolkningstetthet eller reproduksjon rate. Disse tilnærmingene er vanligvis tidkrevende med et lite antall genotyper evaluert. En alternativ tilnærming er beskrevet her hvor rotsystemet er visuelt undersøkt for nematode infeksjon. Protokollen innebærer vaksinere bomull frø 7 dager etter planting med vermiform nematoder og bestemme antall kvinner festet til roten systemet 28 dager etter inoculation. Data uttrykkes som antall hunner per gram av fersk rot vekt for å justere for variasjon i rot vekst. Protokollen gir en utmerket metode for å evaluere verts anlegget motstand forbundet med evne til nematode å etablere en infeksjon området; motstand som hindrer nematode reproduksjon, vurderes imidlertid ikke. Som med andre screening protokoller, er variasjon ofte observert i nematode infeksjon blant enkelte genotyper innenfor og mellom eksperimenter. Data presenteres for å illustrere omfanget av variasjon som er observert ved bruk av protokollen. For å justere for denne variasjonen, er kontroll genotyper inkludert i eksperimenter. Likevel gir protokollen en enkel og rask metode for å evaluere verts anlegget motstand. Protokollen har blitt brukt til å identifisere resistente tiltredelser fra G. arboreum germplasm samling og evaluere segregerende bestander av mer enn 300 individer å bestemme genetikk av resistens. En vegetative forplantning metode for å utvinne planter for resistens avl ble også utviklet. Etter fjerning av rotsystemet for nematode evaluering, er vegetative skyte omplantede å tillate utvikling av et nytt rotsystem. Mer enn 95% av skuddene vanligvis utvikle et nytt rotsystem med planter nå modenhet.

Rotylenchulus reniformis infeksjon av rotsystemet for to varianter er presentert i figur 1. Relativt færre kvinnelige kantet nematoder er i stand til å etablere en fôring nettsted for resistente bomull genotype sammenlignet med mottakelige genotype. Variasjon i rot veksten er vanlig mellom tiltredelser, som illustrert i figur 2. Denne variasjonen målt av fersk rot vekt kan også observeres mellom planter av samme gen...

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

Screening Cotton Genotypes for Reniform Nematode Resistance

Screening Cotton genotyper for kantet nematode Resistance

Her presenteres en protokoll for den raske ikke-destruktive screening av bomulls genotyper for kantet nematode motstand. Protokollen innebærer visuelt undersøke røttene av nematode-infiserte bomull frøplanter å bestemme infeksjon respons. Den vegetative skyte fra hver plante er deretter spres for å gjenopprette planter for frøproduksjon.

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

Denne metoden kan hjelpe til med utviklingen av reniform nematoderesistente bomullsvarianter. Gjennom identifisering av resistente genotyper fra andre bomullsarter og evaluering av avlspopulasjoner. Den største fordelen med denne teknikken er at den gir en enkel og ikke-destruktiv metode for reniform nematodescreening.Begynn med å plassere en ball av bomull i bunnen av en fire centimeter diameter, 21 midthøyde konisk plastpotte per frø. Og fylle pottene med damp pasteurisert jordblanding til omtrent to centimeter fra toppen av potten. Legg en plastinnsats i hver gryte som utpeker genotypen som skal plantes, og plant ett frø av riktig tilsvarende bomullsgenotype i hver gryte.Fyll hver pott med ekstra jord for å dekke frøet og legg pottene i et vekstkammer satt til konstant temperatur på 28 grader Celsius med en 16 timers fluorescerende og glødelampe fotoperiode. Legg deretter vannemittere i hver gryte og bruk et automatisk vanningssystem for å vanne pottene to ganger daglig. Syv dager etter planting, lag en liten depresjon i jorda ved siden av hver plante og legg til en milliliter reniform nematodesuspensjon i hver depresjon.Etter inokulasjon må pot vann kontrolleres nøye for å forhindre vask av nematodene fra rotsonen. 28 dager etter inokulasjon, bruk saks for å fjerne de fleste av de fullt utvidede bladene fra plantene før du klemmer hver pott og skyver jorda ut i den ene hånden for å fjerne plantene. Rør forsiktig rotsystemet i vann fra springen i en 10 liters beholder for å fjerne jorda fra røttene, etterfulgt av en kort skyll i en beholder med rent vann fra springen.Bruk saks for å fjerne det rengjorte rotsystemet fra planten omtrent en centimeter under jordlinjen. Plasser røttene i en plast 120 milliliter ikke-steril engangsprøvebeholder. Deretter dekker du helt rotsystemet med ca. 30 milliliter rød matfargingsløsning og plasserer prøvebeholderen i en mikrobølgeovn for oppvarming av fargeløsningen til den begynner å koke.Når prøven er avkjølt til romtemperatur, må du erstatte den røde matfargingsløsningen med 100 milliliter vann fra springen for å fjerne overflødig flekk. Plasser deretter dekselet på prøvebeholderen og lagre prøven på fire grader Celsius til rotinfeksjonsanalyse. For å gjenopprette plantene for frøproduksjon, legg en bomullskule i bunnen av en ny konisk plastpotte og fyll delvis potten med torvmose potting medium.Plasser ett rotsystem høstet vegetativ skyte i potten og fast legge potting medium for å fylle potten. Legg en ny merket plastinnsats i hver gryte for å utpeke bomullsgenotypen og legg brettet med potter i en plastbeholder med vann. Vann plantene kort for å fukte pottemediet og legg pottene i et vekstkammer satt til en konstant temperatur på 28 grader Celsius og en 16 timers fotoperiode.Etter ca 30 dager fyller du delvis en seks liters plastpotte per plante med pottemedi. Overfør hver plante til en seks liters gryte, og legg fast pottemedi til hver gryte som hver frøplante er plantet. Legg deretter plantene i et glasshus og tilsett vann for å fukte pottemediet.For å evaluere R.reniformis-rotinfeksjonen, fjern en rotprøve fra prøvebeholderen. Bruk et stereomikroskop til å telle antall kvinnelige nematoder festet til rotsystemet under 20X forstørrelse. En vellykket nematode rotsysteminfeksjon kan påvirkes av flere faktorer, inkludert levedyktigheten til nematoden som brukes til inokulasjon og sesongmessig variasjon, da nematodene er mindre aktive i vintermånedene.Plasser deretter rotsystemet på papirhåndklær i ca. 10 minutter for å fjerne overflødig fuktighet. Vei rotsystemet for å bestemme den friske rotvekten. Variasjoner i rotvekst er vanlig mellom eksisjon.Disse variasjonene, målt ved fersk rotvekt, kan også observeres mellom planter av samme genotype. Relativt færre kvinnelige reniform nematoder er i stand til å etablere et fôringssted for den resistente bomullsgenotypen sammenlignet med den følsomme genotypen. De friske rotvektdataene kan brukes til å beregne antall kvinnelige reniform nematoder per gram rotvev for hver genotype.Antallet kvinnelige reniform nematoder per gram rot for resistente genotyper er generelt mindre enn 10, mens følsomme genotyper vanligvis har større enn 30 nematoder per gram rot. Her vises et delsett av data fra en segregerende F2-befolkning som inkluderte 300 planter. Disse områdene i variasjon for rotvekst og nematodeinfeksjon av rotsystemene observeres ofte for nematodeevalueringer, som illustrerer evnen til denne prosedyren som skal brukes til å screene et stort antall planter i et enkelt eksperiment, for å minimere denne variasjonen, og for å lette en nøyaktig vurdering av genetikken til resistens.Etter denne prosedyren kan genetikken til reniform nematoderesistens bestemmes for å identifisere DNA-markørene forbundet med motstand. Disse markørene kan deretter brukes til markørassistert avl og for overføring av nematode motstand mot upland bomull. Etter utviklingen ga denne teknikken en ikke-destruktiv metode for å tillate forskere å gjenopprette planter etter nematode re-screening for å hjelpe til med avl av resistente bomullsvarianter.

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-kartlegging og CRISPR / Cas9 redigering for å identifisere et stoffresistensgen 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

Rundormer Caenorhabditis Elegans - en allsidig i Vivo modell å studere vert-mikrobe interaksjoner

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

Testing Multicopy plasmider rolle i utviklingen av 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-baserte overuttrykte biblioteket Screening i gjær

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

Produsere Gene slettingene i Escherichia coli av P1 signaltransduksjon med Excisable 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 fokusert CRISPR/sgRNA biblioteket Screening identifisere kritiske CTCF grenser

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

Kvantifisering av plasmider-mediert antibiotikaresistens i en eksperimentell Evolution Approach

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 for identifisering av heterochromatinfremmende legemidler ved hjelp av drosofil

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

Et veiforeningsstudieverktøy for GWAS-analyser av metabolsk veiinformasjon

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

In Vivo CRISPR/Cas9 Screening for samtidig å evaluere genfunksjon i musehud og munnhule

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