مارس 12, 2012
وصفت طريقتين متميزة للنباتات شاشة مع الجذر عقدة الديدان الخيطية. النهج صفها تشمل عالية الإنتاجية شاشات مع الديدان الخيطية بطريقة غير تدميري وتسهيل استخدام هذه النباتات في برامج التربية.
الهدف العام من هذا الإجراء هو فحص النباتات المصابة بنيماتودا تعقد الجذور. أولاً، يتم زراعة شتلات سليمة في تربة رملية أو أكياس نمو. بعد ذلك، يتم تحضير لقاح من يرقات المرحلة الثانية المصابة بشدة من نيماتودا تعقد الجذور.
بعد ذلك، قم بتلقيح وإصابة الشتلات بشكل صحيح. وأخيراً، قم بتقييم تطور كتل بيوض النيماتودا على المجموع الجذري للعائل. سنقوم بتوضيح عمليات فحص ذات إنتاجية عالية ومنخفضة للنباتات التي تحتوي على جذور، وليس النيماتودا.
وتتمثل المزايا الرئيسية للنظام عالي الإنتاجية في الحاجة إلى مساحة محدودة لنمو النبات وسهولة تقييم العدوى. لذا، ستؤدي هذه النهج إلى عدوى قابلة للتكرار وموحدة، وهي عدوى الجذور النباتية بالنيماتودا، وبالتالي تقييم أفضل لحالة النبات كمضيف. وبشكل عام، من المرجح أن يواجه الأشخاص الجدد في تقييم النباتات المصابة بنيماتودا الجذور صعوبات بسبب عدم استخدام المرحلة التنموية المناسبة لإصابة الجذور بالنيماتودا.
وكذلك باستخدام يرقات في مرحلة العدوى تبلغ من العمر عدة أيام، والتي عادة ما تكون قدرتها على العدوى منخفضة. سيقوم طالب في مرحلة الدراسات العليا في مختبري بتوضيح الإجراء. سأقوم بتوضيح إجراء الفحص في أكياس النمو من أجل مقايسات الأصص. تُزرع بذور الطماطم في أصيص واحد مملوء بتربة غنية بالمواد العضوية، مثل sunshine mix، مع الحفاظ على درجة حرارة الدفيئة بين 22 إلى 28 درجة Celsius بعد الإنبات.
يتم التسميد مرة واحدة أسبوعياً باستخدام miracle grow بعد حوالي أسبوعين من الإنبات وعند مرحلة الورقتين الحقيقيتين، تُنقل الشتلات الفردية إلى أصص مملوءة بتربة رملية معقمة، تتكون من 90% sand و10% organic matter. يُضاف سماد osmo coat بطيء التحلل وتُحفظ الشتلات في دفيئة زراعية عند درجة حرارة من 22 إلى 28 °C لمدة أسبوعين. يستمر التسميد مرة واحدة أسبوعياً باستخدام miracle grow.
بالنسبة لعمليات الفرز عالية الإنتاجية، تزرع البذور مباشرة في صوانٍ تحتوي على تربة رملية. تغطى الصواني بغلاف بلاستيكي حتى الإنبات وتحفظ وفقاً لما تم وصفه سابقاً. بعد الإنبات، يضاف سماد Osmo coats بطيء التحلل ويتم التسميد مرة واحدة أسبوعياً باستخدام miracle grow. أما بالنسبة للبذور التي تنبت في أطباق بتري مبطنة بعدة طبقات من ورق Kim White والمحفوظة في حاضنة عند درجة حرارة 25 إلى 28 درجة Celsius، فيتم نقل الشتلات بعد ذلك إلى أكياس فردية.
بدلاً من ذلك، ضع البذور في الأخدود الورقي لتنبت مباشرة في أكياس فردية. ضع الأكياس في مجلد ملفات بلاستيكي معلق لكل مجلد، ثم رتب المجلدات على رف في وضع عمودي.
ضع الرف في غرفة بيئية محكومة يتم الحفاظ عليها عند درجة حرارة من 25 إلى 28 درجة مئوية، مع دورة إضاءة لمدة 16 ساعة ودورة ظلام لمدة ثماني ساعات. قم بري الأكياس مرة أو مرتين يومياً باستخدام ماء منزوع الأيونات بعد حوالي 10 إلى 14 يوماً من البذر. عندما يتطور نظام جذري كافٍ يحتوي على قمم جذورية ثالثية، تصبح الشتلات جاهزة للتلقيح. قبل البدء في عملية استخراج البيض، اغسل منطقة العمل وجميع الأدوات جيداً بالماء الساخن لتجنب التلوث.
ضع دلواً في حوض لجمع السائل المار عبر المحلول، وثبت دعامة من الشبكة السلكية في الأعلى. رتب ثلاث مناخل فوق بعضها من الأعلى إلى الأسفل بترتيب تنازلي لحجم الفتحات، بحيث تتجمع البيوض في المنخل ذي الـ 25 micron. اقطع القمم النامية للنباتات المصابة وتخلص منها بعناية.
أخرج النبتة من الأصيص واغسل الجذور عن طريق غمرها في دلو بلاستيكي مملوء بالماء. اشطف الجذور بشكل إضافي تحت مياه جارية حتى يتم التخلص من حبيبات التربة. بعد ذلك، استخلص بيوض نيماتودا تعقد الجذور من جذور الطماطم المصابة.
أولاً، قم بتقطيع الجذور إلى قطع صغيرة باستخدام المقص مع التخلص من الجذر الوتدي. ضع الجذور المقطعة من نبات واحد في وعاء بلاستيكي كبير له غطاء، وأضف كمية كافية من محلول bleach بتركيز 10% لتغطية الجذور. أغلق الغطاء ورج الوعاء لمدة دقيقتين.
افتح المرطبان واسكب الجذور فوق المنخل العلوي، ثم اغسلها باستخدام خرطوم متصل بفوهة رذاذ جيداً حتى تختفي رائحة المبيض تماماً. واستخدم مطرقة للنقر على جوانب المناخل لتجنب انسدادها.
توقف، ثم ارفع المنخل العلوي واشطف الشوائب. ثم افعل الشيء نفسه مع المنخل الثاني؛ ارفع المنخل الثاني واجمع الشوائب الدقيقة، والتي تشمل البيوض من المنخل السابق، وذلك باستخدام تدفق لطيف من زجاجة ماء.
انقل الحطام إلى أحد جوانب المنخل. اجمع الحطام والبيوض في دورق نظيف مع إضافة أقل كمية ممكنة من الماء. مرر الماء الذي تم تجميعه في الدلو عبر المنخل ذو المسام مقاس 25 micron لجمع أي بيوض قد تكون قد تسربت.
اشطف جيداً بالماء واجمع السائل في البيكر نفسه. بط سلة معدنية نظيفة ببضع طبقات من ورق Kim. Wipe، ثم ثبتها على طبق بتري زجاجي، مع ترك مسافة سنتيمتر واحد بين قاع السلة والطبق.
صُب بيوض النيماتودا المستخرجة على الورقة. في السلة السلكية. أضف كمية كافية من السائل بحيث يلامس قاع السلة السلكية سطح الماء دون أن يغمره.
قم بتغطية الجزء العلوي بغطاء بلاستيكي يومياً. تحقق من تبخر المياه وأضف بعض الماء في طبق بتري بحيث يلامس الماء قاع السلة. ومن أجل منع جفاف البيض، قم كل يومين على مدار ستة إلى ثمانية أيام بجمع المياه التي تحتوي على يرقات المرحلة الثانية أو J twos من طبق بتري في دورق.
في حال عدم الاستخدام الفوري، قم بتهوية اللقاح الذي تم جمعه فوراً في درجة حرارة الغرفة باستخدام مصدر هواء مختبري أو هواء مولد بواسطة مضخة حوض أسماك. ابدأ الخطوة التالية بتحريك اللقاح على لوح تحريك مغناطيسي بسرعة منخفضة. استخدم ثلاث حصص من النيماتودا التي تم جمعها.
لحساب عدد خلايا J twos في الشريحة أو الطبق المستخدم في المحاسبة، قم بحساب المتوسط وتحديد الحجم المطلوب للتلقيح. هذه هي خلايا J twos كما تظهر تحت المجهر.
عادةً ما يتم استخدام 3000 J twos لكل نبتة في الأصص، و 500 J twos للنباتات المزروعة في صواني الشتلات. قبل تلقيح النباتات، تأكد من أن التربة رطبة ولكن ليست مبللة للغاية. بالنسبة للتلقيح في الأصص، اصنع ثلاث ثقوب بعمق يصل إلى نصف عمق الأصيص تقريبًا في الرمل حول كل مجموع جذري لنبات الطماطم.
باستخدام قلم رصاص، قم بتلقيح كل نبات عن طريق توصيل J twos في الثقوب الثلاثة باستخدام ماصة. بعد ذلك، قم بتغطية الثقوب المخصصة لعمليات الفرز عالية الإنتاجية في صوانٍ. استخدم إبرة ذات طرف مختوم ومعدلة تحتوي على ثقوب جانبية ملتصقة بماصة سعة 5 mL.
قم بإمالة الماصة لإيصال J twos إلى التربة. تُحفظ النباتات في دفيئة زراعية عند درجة حرارة تتراوح بين 24 إلى 27 °C لمدة تتراوح من ستة إلى ثمانية أسابيع. استمر في التسميد مرتين شهرياً باستخدام miracle grow.
لتقييم العدوى، تُقص القمم وتُزال النباتات بعناية من الأصص وتُغسل الجذور. بعد ذلك، تُصبغ كتل البيض باللون الأزرق عن طريق غمر الجذور في محلول بتركيز 1 mg/L.
التلميع باستخدام Aerio لمدة 15 دقيقة. يتم شطف الجذور بالماء والتقييم عن طريق عدّ كتل البيض المصبوغة على المجموعات الجذرية الفردية. يمكن استخدام مكبر موت مضاء للمساعدة في رؤية كتل البيض، وعدّ النيماتودا، واللقاح، والتحريك على لوحة تحريك مغناطيسية كما تم وصفه سابقاً.
أخرج الأكياس من المجلدات المعلقة وضعها على سطح أفقي. قم بتلقيح كل كيس بـ 1,500 من J twos في خمسة milliliters. ارفع الغطاء البلاستيكي للكيس ووزع النيماتودا بالتساوي فوق سطح الجذور.
احتفظ بالأكياس في وضع أفقي لمدة 24 ساعة بعد التلقيح، مع تغطيتها بورق داكن لحجب الضوء. بعد ذلك، أعد الأكياس إلى المجلدات المعلقة في مياه غرفة النمو. يتم ري النباتات مرة أو مرتين يوميًا لمدة ثلاثة أيام تقريبًا بمحلول hoagland بنصف التركيز حتى يتم ملاحظة استجابة للتسميد.
عادةً ما يظهر تحسن في اخضرار المجموع الخضري ونمو أكثر قوة للأفرع. بعد مرور ثلاثة أيام، حافظ على رطوبة الأكياس باستخدام الماء. وبعد حوالي 30 يوماً من التلقيح، يتم ري كل كيس بنحو 10 إلى 20 milliliters من محلول بتركيز 75 milligrams liter.
التلميع الهوائي (Aero glossing). تُترك الأكياس مغمورة بالصبغة في وضع أفقي طوال الليل. وفي اليوم التالي، يتم تفريغ الأكياس وتقييم المجموعات الجذرية عن طريق عد كتل البيض تحت مكتب مضاء.
تظهر الصورة المكبرة هنا جذور نبتة طماطم مصابة بشدة، حيث تظهر كتل البيض المنتشرة مصبوغة باللون الأزرق. يتيح استخدام الصواني فحص مئات النباتات في مساحة نمو صغيرة. كما تسمح أكياس النمو بإجراء تقييم سريع وفعال وغير مدمر لإصابات الجذور بالنيماتودا دون الحاجة إلى غسل الجذور.
تتيح هذه الطريقة أيضاً إجراء فحص عالي الإنتاجية لآلاف النباتات في مساحة نمو صغيرة. يظهر هنا المجموع الجذري لنبات cow P المزروع في كيس كتل بيض مصبوغة باللون الأزرق بعد التلقيح. ويعد توقيت العدوى أمراً بالغ الأهمية في المقايسات النباتية باستخدام النيماتودا.
لذا، فإن تأخير العدوى ولو لبضعة أيام قد يؤدي إلى مستويات عدوى منخفضة للغاية. وبعد مشاهدة هذا الفيديو، يجب أن يكون لديك الآن فهم جيد لكيفية إصابة النباتات بنيماتودا تعقد الجذور وتقييمها. ولا تنسَ أنه يجب التعامل مع الجذور المصابة بالنيماتودا بشكل صحيح.
سيؤدي تعقيم الجذور بجهاز الأوتوكلاف قبل التخلص منها إلى الحد من انتشار النيماتودا. كما يجب توخي الحذر عند استخدام الجلايسين الجوي نظراً لجرعاته العالية، حيث إنه مادة مسرطنة.
لذلك، يجب عليك استخدام القفازات عند التعامل مع الجذور المصابة بهذه المادة الكيميائية وكذلك عند تحضير هذه المادة.
تصف هذه المقالة طريقتين متميزتين لفحص النباتات المصابة بنيماتودا تعقد الجذور. وتتضمن هذه النهوج عمليات فحص عالية الإنتاجية تسمح بالتقييم غير المدمر، مما يسهل استخدام هذه النباتات في برامج التربية.
تتيح بروتوكولات الفحص عالية ومنخفضة الإنتاجية للإصابة بالنيماتودا تعقد الجذور في النباتات تقييمًا قابلاً للتطوير والتكرار لسمات مقاومة العائل. وتدعم هذه الطرق التحقق من الأهداف في المراحل المبكرة والفحص المظهري في مسارات التكنولوجيا الحيوية الزراعية، مما يؤثر بشكل مباشر على اكتشاف السمات وكفاءة برامج التربية. كما أن القدرة على إحداث إصابة موحدة والحصول على قراءات كمية تعزز الثقة التنبؤية في عمليات الاختيار اللاحقة وتطوير المحافظ الوراثية.
تندرج بروتوكولات الفحص هذه ضمن التسلسل الممتد من مرحلة الاكتشاف إلى التربية، مما يتيح التحقق المبكر من السمات، وإجراء فحص مظهري قابل للتوسع، والانتخاب القائم على البيانات من أجل التطوير ما قبل التجاري.