Name: tomato root transformation followed by inoculation with ralstonia solanacearum for straightforward genetic analysis of bacterial wilt disease
Uploaded: 2020-03-11T13:00:00
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Ringraziamo tutti i membri del laboratorio Macho per le discussioni utili, Alvaro Lopez-Garcoa per la consulenza statistica e Xinyu Jian per l'assistenza tecnica e amministrativa durante questo lavoro. Ringraziamo la struttura centrale di PSC Cell Biology per assistenza con l'imaging a fluorescenza Questo lavoro è stato sostenuto dal Programma di Ricerca Sulla Priorità Strategica dell'Accademia Cinese delle Scienze (grant XDB27040204), lo Shanghai Center for Plant Stress Biology (Cinese Academy of Sciences) e il programma cinese 1000 Talents.

NOTA: Parti importanti di questo metodo riguardano la movimentazione di materiali vegetali in vitro, e quindi è importante mantenere le condizioni sterili durante tutte queste procedure, compresa la visualizzazione della fluorescenza DsRed. Durante tutto il processo di trasformazione, le piantine di pomodoro crescono a 25-28 gradi centigradi e 16 h/8 h luce/scuro (130 fotoni mol m-2s-1 luce). Le piastre sono sigillate con nastro microporo per facilitare lo scambio di gas e la tras...

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	<li>Jiang, G., 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=Bacterial+Wilt+in+China:+History,+Current+Status,+and+Future+Perspectives.">Bacterial Wilt in China: History, Current Status, and Future Perspectives.</a> Frontiers in Plant Science. 11 (8), 1549 (2017).</li><li>Mansfield, J., 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=Top+10+plant+pathogenic+bacteria+in+molecular+plant+pathology.">Top 10 plant pathogenic bacteria in molecular plant pathology.</a> Molecular plant pathology. 13 (6), 614-629 (2012).</li><li>Elphinstone, J. G., Allen, C., Prior, P., Hayward, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The current bacterial wilt situation: a global overview. 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M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+improved+method+for+Agrobacterium+rhizogenes-mediated+transformation+of+tomato+suitable+for+the+study+of+arbuscular+mycorrhizal+symbiosis.">An improved method for Agrobacterium rhizogenes-mediated transformation of tomato suitable for the study of arbuscular mycorrhizal symbiosis.</a> Plant Methods. 14, 34 (2018).</li><li>Wydra, K., Beri, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+changes+of+homogalacturonan,+rhamnogalacturonan+I+and+arabiogalactan+protein+in+xylem+cell+walls+of+tomato+gentoypes+in+reaction+to+Ralstonia+solanacearum.">Structural changes of homogalacturonan, rhamnogalacturonan I and arabiogalactan protein in xylem cell walls of tomato gentoypes in reaction to Ralstonia solanacearum.</a> Physiological and Molecular Plant Pathology. 68, 41-50 (2006).</li><li>Wydra, K., Beri, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunohistochemical+changes+in+methyl-ester+distribution+of+homogalacturonan+and+side+chain+composition+of+rhamnogalacturonan+I+as+possible+components+of+basal+resistance+in+tomato+inoculated+with+Ralstonia+solanacearum.">Immunohistochemical changes in methyl-ester distribution of homogalacturonan and side chain composition of rhamnogalacturonan I as possible components of basal resistance in tomato inoculated with Ralstonia solanacearum.</a> Physiological and Molecular Plant Pathology. 70, 13-24 (2007).</li><li>Hern&#225;ndez-Blanco, C., 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=Impairment+of+cellulose+synthases+required+for+Arabidopsis+secondary+cell+wall+formation+enhances+disease+resistance.">Impairment of cellulose synthases required for Arabidopsis secondary cell wall formation enhances disease resistance.</a> Plant Cell. 19 (3), 890-903 (2007).</li><li>Denanc&#233;, N., 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=Arabidopsis+wat1+(walls+are+thin1)-mediated+resistance+to+the+bacterial+vascular+pathogen,+Ralstonia+solanacearum,+is+accompanied+by+cross-regulation+of+salicylic+acid+and+tryptophan+metabolism.">Arabidopsis wat1 (walls are thin1)-mediated resistance to the bacterial vascular pathogen, Ralstonia solanacearum, is accompanied by cross-regulation of salicylic acid and tryptophan metabolism.</a> Plant Journal. 73 (2), 225-239 (2013).</li><li>Digonnet, C., 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=Deciphering+the+route+of+Ralstonia+solanacearum+colonization+in+Arabidopsis+thaliana+roots+during+a+compatible+interaction:+focus+at+the+plant+cell+wall.">Deciphering the route of Ralstonia solanacearum colonization in Arabidopsis thaliana roots during a compatible interaction: focus at the plant cell wall.</a> Planta. 236 (5), 1419-1431 (2012).</li><li>Sang, Y., 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+Ralstonia+solanacearum+type+III+effector+RipAY+targets+plant+redox+regulators+to+suppress+immune+responses.">The Ralstonia solanacearum type III effector RipAY targets plant redox regulators to suppress immune responses.</a> Molecular Plant Pathology. 19 (1), 129-142 (2018).</li><li>Remigi, P., Anisimova, M., Guidot, A., Genin, S., Peeters, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+diversification+of+the+GALA+type+III+effector+family+contributes+to+Ralstonia+solanacearum+adaptation+on+different+plant+hosts.">Functional diversification of the GALA type III effector family contributes to Ralstonia solanacearum adaptation on different plant hosts.</a> New Phytologist. 192, 976-987 (2011).</li><li>Wang, K., 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=Functional+assignment+to+positively+selected+sites+in+the+core+type+III+effector+RipG7+from+Ralstonia+solanacearum.">Functional assignment to positively selected sites in the core type III effector RipG7 from Ralstonia solanacearum.</a> Molecular Plant Pathology. 17, 553-564 (2016).</li><li>Livak, K. J., Schmittgen, T. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+relative+gene+expression+data+using+real-time+quantitative+PCR+and+the+2-&#916;&#916;CT+method.">Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2-&#916;&#916;CT method.</a> Methods. 25 (4), 402-408 (2001).</li><li>Le&#243;n-Morcillo, R. J., Mart&#237;n-Rodr&#237;guez, J. A., Vierheilig, H., Ocampo, J. A., Garc&#237;a-Garrido, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Late+activation+of+the+9-oxylipin+pathway+during+arbuscular+mycorrhiza+formation+in+tomato+and+its+regulation+by+jasmonate+signalling.">Late activation of the 9-oxylipin pathway during arbuscular mycorrhiza formation in tomato and its regulation by jasmonate signalling.</a> Journal of Experimental Botany. 63 (10), 3545-3558 (2012).</li><li>Amrhein, V., Greenland, S., McShane, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retire+statistical+significance.">Retire statistical significance.</a> Nature. 567, 305-307 (2019).</li></ol>

Il Ralstonia solanacearum rappresenta una minaccia importante per l'agricoltura; tuttavia, la sua interazione con ospiti naturali di importanza agricola è ancora poco compresa rispetto ad altri patogeni batterici, specialmente nelle specie vegetali delle colture. Nella maggior parte dei casi, l'analisi genetica è ostacolata dal tempo e dalle spese necessarie per modificare geneticamente le piante ospiti. Per risolvere questo problema e facilitare l'analisi genetica dell'infezione da R. solanacearum ne...

Ralstonia solanacearum, l'agente causale della malattia dell'avvistamento batterico, è un devastante patogeno vascolare del suolo con una distribuzione mondiale che può infettare una vasta gamma di specie vegetali, tra cui patate, pomodoro, tabacco, banana, pepe e melanzane, tra gli altri1,2. Le perdite di rendimento causate da Ralstonia possono raggiungere l'80-90% della produzione di pomodoro, patate o banane, a seconda della cultivar, del clima, del suolo e di altri fattori3. Tuttavia, il modello Ralstonia è notevolmente poco esplorato rispetto ad altri modelli che coinvolgono patogeni vegetali batterici, come Pseudomonas siringae o Xanthomonas spp. Inoltre, la maggior parte degli studi sulle interazioni pianta-microbo si concentra sulla pianta modello Arabidopsis thaliana. Anche se la ricerca che utilizza questi modelli ha ampiamente contribuito alla nostra comprensione delle interazioni piante-batteri, non affrontano l'attuale necessità di comprendere queste interazioni nelle piante da coltura. La ricerca mirata a comprendere l'interazione tra Ralstonia e piante da coltura è essenziale per sviluppare soluzioni sostenibili per combattere le malattie dell'avvistamento batterico, ma è attualmente ostacolata dalla mancanza di semplici analisi sperimentali per caratterizzare i diversi componenti dell'interazione. In particolare, il pomodoro, un ospite naturale per Ralstonia, è la seconda coltura vegetale più importante al mondo ed è colpita da una pletora di malattie4, tra cui la malattia di avvizzimento batterico. In questo lavoro, abbiamo sviluppato un metodo semplice per eseguire l'analisi genetica dell'infezione da Ralstonia del pomodoro. Questo metodo si basa sulla trasformazione mediata agrobacterium rhizogenesdelle radici di pomodoro, utilizzando la fluorescenza DsRed come marcatore di selezione5, seguita dall'inoculazione del suolo di Ralstonia delle piante risultanti, contenente radici trasformate che esprimono il costrutto di interesse. La versatilità dell'analisi della trasformazione della radice consente di eseguire la sovraespressione genica o il silenziamento genico mediato dall'RNAi.
Una potenziale limitazione di questo metodo consiste nella crescita residua di radici non trasformate. Ciò è particolarmente importante nei casi in cui il plasmico usato manca di un gene reporter che consenta la selezione delle radici trasformate. Per risolvere questo problema, abbiamo sviluppato un metodo alternativo basato sulla selezione degli antibiotici, che inibisce la crescita di radici non trasformate, consentendo la crescita di radici trasformate sane resistenti agli antibiotici. Poiché A. i rizogeni non inducono la trasformazione dei germogli, sono suscettibili all'antibiotico e, pertanto, dovrebbero essere tenuti separati dal mezzo contenente antibiotici.
Anche se la resistenza alle piante contro Ralstonia non è ben compresa, diversi rapporti hanno associato alterazioni della parete cellulare a una maggiore resistenza all'appassimento batterico6,7,8,9.9 È stato suggerito che queste alterazioni della parete cellulare influenzano lo sviluppo vascolare, un aspetto essenziale per lo stile di vita di Ralstonia all'interno della pianta10. Le mutazioni nei geni che codificano la cellulosa sintetizzano CESA4, CESA7 e CESA8 in Arabidopsis thaliana hanno dimostrato di compromettere l'integrità della parete cellulare secondaria, causando una maggiore resistenza a Ralstonia, che sembra essere collegato alla segnalazione ABA8. Therefore, as a proof of concept for our method, we performed RNAi-mediated gene silencing of SlCESA6 (Solyc02g072240), a secondary cell-wall cellulose synthase, and ortholog of AtCESA8 (At4g18780). La successiva inoculazione del suolo con Ralstonia ha mostrato che il silenziamento di SlCESA6 ha migliorato la resistenza di SlCESA6 ai sintomi dell'avvizzimento batterico, suggerendo che la resistenza mediata dalla parete cellulare a Ralstonia è probabilmente conservata nel pomodoro e convalidando il nostro metodo per effettuare analisi genetiche della resistenza batterica delle wilt nelle radici del pomodoro. Qui, descriviamo questo metodo in dettaglio, consentendo agli approcci genetici di comprendere la malattia dell'avvizzimento batterico in un tempo relativamente breve e con piccoli requisiti di attrezzature e spazio di crescita delle piante.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>90 mm square Petri-dishes</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agar powder</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bacto peptone</td>
			<td>BD (Becton and Dickinson)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Casamino acids</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter paper</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>In Vivo Plant Imaging System NightShade LB 985</td>
			<td>Berthold Technologies</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Jiffy pots</td>
			<td>Jiffy Products International A.S.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropore tape</td>
			<td>3M</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Murashige and Skoog medium (M519)</td>
			<td>Phytotechlab</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pindstrup substrate</td>
			<td>Pindstrup Mosebrug A/S</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel and blade</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium hypochlorite</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile clean bench</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tweezers</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wahtman paper</td>
			<td>Wahtman International Ltd. Maldstone</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yeast extract</td>
			<td>OXOID</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

tomato root transformation followed by inoculation with ralstonia solanacearum for straightforward genetic analysis of bacterial wilt disease

Ralstonia solanacearum è un devastante patogeno vascolare portato sul suolo che può infettare una vasta gamma di specie vegetali, causando un'importante minaccia per l'agricoltura. Tuttavia, il modello ralstonia è notevolmente sottoesplorato rispetto ad altri modelli che coinvolgono patogeni vegetali batterici, come le siringhe Pseudomonas in Arabidopsis. La ricerca mirata a comprendere l'interazione tra Ralstonia e piante da coltura è essenziale per sviluppare soluzioni sostenibili per combattere le malattie dell'avvistamento batterico, ma è attualmente ostacolata dalla mancanza di semplici analisi sperimentali per caratterizzare i diversi componenti dell'interazione nelle piante ospiti native. In questo scenario, abbiamo sviluppato un metodo per eseguire l'analisi genetica dell'infezione da Ralstonia del pomodoro, un ospite naturale di Ralstonia. Questo metodo si basa sulla trasformazione mediata di radici di pomodoro agrobacterium rhizogenes,seguita dall'inoculazione del suolo ralstonia delle piante risultanti, contenente radici trasformate che esprimono il costrutto di interesse. La versatilità dell'analisi della trasformazione della radice consente di eseguire la sovraespressione genica o il silenziamento genico mediato dall'RNAi. Come prova di concetto, abbiamo usato questo metodo per dimostrare che il silenziamento mediato dall'RNAi di SlCESA6 nelle radici di pomodoro ha conferito resistenza a Ralstonia. Qui, descriviamo questo metodo in dettaglio, consentendo agli approcci genetici di comprendere la malattia dell'avvizzimento batterico in un tempo relativamente breve e con piccoli requisiti di attrezzature e spazio di crescita delle piante.

La figura 5 mostra lo sviluppo dei sintomi della malattia delle piante di pomodoro con radici trasformate con un vettore vuoto (EV) e di piante con radici trasformate con un costrutto RNAi destinato a SlCESA6 (Solyc02g072240). I dati dell'indice della malattia (Figura 5A) vengono raccolti dalla stessa unità sperimentale (ogni impianto) nel tempo secondo una scala arbitraria da 0 a 4 e non seguo...

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Tomato Root Transformation Followed by Inoculation with Ralstonia Solanacearum for Straightforward Genetic Analysis of Bacterial Wilt Disease

Qui, presentiamo un metodo versatile per la trasformazione della radice di pomodoro seguito da inoculazione con Ralstonia solanacearum per eseguire un'analisi genetica semplice per lo studio della malattia dell'avvizzimento batterico.

Trasformazione della radice di pomodoro seguita da inoculazione con Ralstonia Solanacearum per un'analisi genetica diretta della malattia batterica di Wilt

Ralstonia solanacearum is a devastating soil borne vascular pathogen that can infect a large range of plant species, causing an important threat to ...

Questo protocollo è significativo perché consente agli scienziati di eseguire semplici analisi genetiche della malattia da appassimento batterico nel pomodoro. Il principale vantaggio di questa tecnica è che la manipolazione dell'espressione genica e dei test successivi può essere eseguita in breve tempo e con i piccoli requisiti delle attrezzature e dello spazio di crescita delle piante. Questo metodo è molto versatile e può essere applicato ad altre piante coltivate per eseguire sia l'inoculazione patogena che altri saggi fisiologici.Per mantenere la sterilità durante la manipolazione delle piantine in vitro, è importante tenere le piastre chiuse quando sono al di fuori della cappa di flusso. Questa è una tecnica semplice, ma richiede più passaggio per la manipolazione. La visualizzazione di questo metodo aiuterà a vedere piccoli trucchi che sono difficili da spiegare nel manoscritto, aiutando altri ricercatori a implementare il metodo nei loro laboratori.A dimostrare questa procedura sarà Achen Zhao, uno studente laureato. Dopo aver sterilizzato e lavato i semi di pomodoro, trasferirli a semi-forza Murashige e mezzo Skoog senza saccarosio. Tenere i semi al buio a una temperatura compresa tra 25 e 28 gradi Celsius per tre giorni.Posizionare filtri autoclavati di 8,5 centimetri quadrati all'interno di piastre di Petri di nove centimetri quadrati contenenti semi-forza Murashige e Skoog medium, e posizionare sei semi di pomodoro germinati su ogni piatto. Sigillare il piatto con nastro micropore e incubare i semi germinati a 25-28 gradi Celsius per tre o quattro giorni. Far crescere l'Agrobacterium rhizogenes MSU440 in mezzo LB solido con antibiotici appropriati per due giorni a 28 gradi Celsius prima della trasformazione delle piante.Usando un bisturi sterile, tagliare il radio e il fondo dell'ipocotile delle piantine di pomodoro. Utilizzare punte di plastica o una lama bisturi per raccogliere biomassa A.rhizogenes dalla superficie del mezzo LB e immergere con cura le piantine di pomodoro tagliate nella biomassa batterica. Successivamente, coprire le piantine di pomodoro con una carta filtrante semicircolare di due centimetri per quattro centimetri al fine di mantenere un'elevata umidità e facilitare la sopravvivenza e il nuovo sviluppo delle radici.È importante mantenere le piantine in alta umidità in un ambiente che consenta la traspirazione. Per fare ciò, coprire le piantine con carta da filtro e chiudere la piastra con nastro Micropore. Conservare le piantine di pomodoro trasformate per sei-sette giorni in una camera di crescita a una temperatura compresa tra 25 e 28 gradi Celsius.Quindi utilizzare un bisturi sterile per tagliare le nuove radici pelose emergenti e consentire alle piantine di produrre nuove radici pelose. Una volta che appare la seconda generazione di nuove radici pelose, rimuovere la carta filtrante sopra le piantine e sigillare nuovamente la piastra con nastro Micropore. Per visualizzare la fluorescenza DsRed o qualsiasi altra apparecchiatura per l'imaging in vivo vegetale, contrassegnare le radici trasformate positive, che possono essere identificate dalla fluorescenza rossa.Usa un bisturi per rimuovere le radici negative non trasformate, che possono essere identificate dalla loro mancanza di fluorescenza rossa. Trasferire le piantine che mostrano fluorescenza rossa su una nuova piastra contenente mezzo mezzo di resistenza Murashige e Skoog al fine di facilitare lo sviluppo della radice trasformata come radice principale. Mantenere le piantine che non mostrano fluorescenza rossa nella stessa piastra per controllare l'emergere di radici fluorescenti nei punti di tempo successivi.Coprire le piantine con una carta filtrante semicerchiata di due centimetri per quattro centimetri, sigillare la piastra e incubare le piantine per farle sviluppare nuove radici pelose. Preparare i vasi di inoculazione in cui la superficie delle radici sarà esposta all'inoculo batterico immergendo prima i vasi di inoculazione con acqua, versando l'acqua in eccesso e quindi mettendoli in un vassoio di piantagione di plastica. Utilizzando le pinzette, trasferire le piantine selezionate con radici trasformate nei vasi di inoculazione.Coprire il vassoio con un involucro di plastica o un coperchio trasparente e mantenerli a 25-28 gradi Celsius con umidità del 65%. Rimuovere il coperchio dopo cinque o sei giorni. Far crescere Ralstonia in cinque mezzi liquidi LB in uno shaker orbitale a 28 gradi Celsius, con scuotimento a 200 giri/min, fino alla fase stazionaria.Misurare la densità ottica a 600 nanometri per determinare i numeri batterici. Diluire la coltura batterica con acqua a un OD600 di 1. Posizionare da 16 a 20 vasi di inoculazione che contengono piante di pomodoro trasformate in un vassoio di inoculazione.Quindi versare 300 millilitri di inoculo batterico diluito nel vassoio e lasciare che le piante ammollo nell'inoculo per 20 minuti. Dopo questo, preparare un nuovo vassoio con uno strato di terreno invaso. Spostare i vasi inoculati nel nuovo vassoio e posizionare i vassoi in una camera di crescita con il 75% di umidità, una temperatura compresa tra 26 e 28 gradi Celsius e un fotoperiodo di 12 ore di luce e 12 ore di oscurità.Qui, le radici di pomodoro vengono trasformate e inoculate con Ralstonia per eseguire semplici analisi genetiche per lo studio della malattia da wilt batterica. Lo sviluppo dei sintomi della malattia è monitorato in piante di pomodoro con radici trasformate con un vettore vuoto e quelle trasformate con un costrutto RAI mirato al pomodoro CESA6. I dati dell'indice di malattia vengono raccolti dalla stessa unità sperimentale nel tempo secondo una scala arbitraria da zero a quattro e non seguono una distribuzione gaussiana, escludendo l'uso di test standard per i dati parametrici.Come approccio standard, viene utilizzato un test U Mann-Whitney, a due code, non parametrico per confrontare sia le curve di controllo che le curve di infezione. Secondo questa analisi, la differenza tra le mediane di entrambe le curve sembra non essere significativa. È anche possibile quantificare l'area sotto la curva di avanzamento della malattia, che consente di combinare più osservazioni del progresso della malattia in un unico valore.L'area sotto la curva di avanzamento della malattia mostra un valore più elevato per le piante di controllo rispetto alle piante di pomodoro CESA6 RNAi alla fine del processo di infezione, indicando che le piante silenziate dal pomodoro CESA6 sono più resistenti all'infezione da Ralstonia rispetto alle piante di controllo. Gli intervalli di confidenza offrono un modo per stimare, con alta probabilità, un intervallo di valori in cui si trova il valore della popolazione di una data variabile. Come si vede qui, l'area dell'intervallo di confidenza del 95% per le curve di controllo e infezione stima una maggiore probabilità di resistenza quando cesa6 viene silenziato.I valori dell'indice di malattia possono essere trasformati in dati binari, considerando un indice di malattia inferiore a due corrispondente a zero e un indice di malattia uguale o superiore a due corrispondente a uno. Ciò consente la rappresentazione di una curva di sopravvivenza dopo l'inoculazione di Ralstonia. Le differenze nel tasso di sopravvivenza tra il controllo e le piante infette non sono statisticamente significative secondo il test statistico di Gehan-Breslow-Wilcoxon.L'espressione del CESA6 viene quindi analizzata in due radici trasformate selezionate casualmente prima della fase di inoculazione, dimostrando che la maggiore resistenza alla Ralstonia è correlata alla ridotta espressione del CESA6. Dopo due turni di selezione, è possibile ottenere un tasso di trasformazione dal 35 al 40% e questo valore può essere aumentato eseguendo turni di selezione aggiuntivi. Durante l'esecuzione di questa procedura, è importante mantenere le piantine coperte da un pezzo di carta da filtro per mantenere alta l'umidità e sigillare le piastre con Micropore per garantire lo scambio di gas.Dopo la trasformazione delle radici, molti dei trattamenti possono essere applicati per studiare la risposta delle piante mediante osservazione della fisiologia delle radici o usando biologia molecolare, biologia cellulare o biochimica. Principalmente, questa tecnica consentirà ai ricercatori con risorse limitate di eseguire analisi genetiche dell'infezione batterica nelle radici di pomodoro.

Research

JoVE Journal

Genetics

Tomato Root Transformation Followed by Inoculation with Ralstonia Solanacearum for Straightforward Genetic Analysis of Bacterial Wilt Disease

Conjugative Mating Assays for Sequence-specific Analysis of Transfer Proteins Involved in Bacterial Conjugation

Coniugazione saggi di accoppiamento per l&#39;analisi specifica per sequenza di proteine ​​di trasferimento relativi coniugazione batterica

The transfer of genetic material by bacterial conjugation is a process that takes place via complexes formed by specific transfer proteins. In Escherichia ...

Ricerca

Genetica

Optimization and Comparative Analysis of Plant Organellar DNA Enrichment Methods Suitable for Next-generation Sequencing

Ottimizzazione e analisi comparativa dei metodi di arricchimento del DNA organologico vegetale adatti per la sequenziazione di nuova generazione

Plant organellar genomes contain large, repetitive elements that may undergo pairing or recombination to form complex structures and/or sub-genomic ...

Determination of the Optimal Chromosomal Location(s) for a DNA Element in Escherichia coli Using a Novel Transposon-mediated Approach

Determination of the Optimal Chromosomal Locations for a DNA Element in Escherichia coli Using a Novel Transposon-mediated Approach

Determinazione dei percorsi cromosomici ottimali per un elemento di DNA in Escherichia coli usando un approccio novello Transposon-mediata

The optimal chromosomal position(s) of a given DNA element was/were determined by transposon-mediated random insertion followed by fitness selection. In ...

Targeted Next-generation Sequencing and Bioinformatics Pipeline to Evaluate Genetic Determinants of Constitutional Disease

Sequenziamento di nuova generazione e bioinformatica Pipeline per valutare fattori determinanti genetici della malattia costituzionale mirati

Next-generation sequencing (NGS) is quickly revolutionizing how research into the genetic determinants of constitutional disease is performed. The ...

Exploring the Root Microbiome: Extracting Bacterial Community Data from the Soil, Rhizosphere, and Root Endosphere

Esplorare il microbioma radice: estrazione dei dati di comunità batteriche dal suolo e la rizosfera radice Endosphere

The intimate interaction between plant host and associated microorganisms is crucial in determining plant fitness, and can foster improved tolerance to ...

Candidate Gene Testing in Clinical Cohort Studies with Multiplexed Genotyping and Mass Spectrometry

Gene candidato test negli studi clinici di coorte con genotipizzazione multiplex e spettrometria di massa

Complex diseases are often underpinned by multiple common genetic variants that contribute to disease susceptibility. Here, we describe a cost-effective ...

Semiconductor Sequencing for Preimplantation Genetic Testing for Aneuploidy

Sequenziamento dei semiconduttori per il test genetico preimpianto per l'aneuplodia

Chromosomal aneuploidy, one of the main causes leading to embryonic development arrest, implantation failure, or pregnancy loss, has been well documented ...

Identification of Footprints of RNA:Protein Complexes via RNA Immunoprecipitation in Tandem Followed by Sequencing (RIPiT-Seq)

Identification of Footprints of RNA:Protein Complexes via RNA Immunoprecipitation in Tandem Followed by Sequencing RIPiT-Seq

Identificazione delle impronte di RNA:Complessi proteici tramite l'immunoprecipitazioni dell'RNA in Tandem seguita dal sequenziamento (RIPiT-Seq)

RNA immunoprecipitation in tandem (RIPiT) is a method for enriching RNA footprints of a pair of proteins within an RNA:protein (RNP) complex. RIPiT ...

Genetic Mapping of Thermotolerance Differences Between Species of Saccharomyces Yeast via Genome-Wide Reciprocal Hemizygosity Analysis

Genetic Mapping of Thermotolerance Differences Between Species of Saccharomyces Yeast via Genome-Wide Reciprocal Hemizygosity Analysis

Mappatura genetica delle differenze di termotolleranza tra le specie di Saccamici Yeast tramite l'analisi dell'emizigosità reciproca genomica

A central goal of modern genetics is to understand how and why organisms in the wild differ in phenotype. To date, the field has advanced largely on the ...