جذور الحور العرضية الناجمة عن مسببات الأمراض الجذعية السرطانية: نظام تجريبي لدراسة بيولوجيا الجذور والعمليات المتعلقة بالاستجابة للضوء

يتمثل نطاق بروتوكول البحث هذا في وصف طريقة لإنتاج جذور عرضية من خلال ربط وتلقيح مسببات الأمراض الفطرية في سيقان أغصان أشجار الحور. نقترح هذه الطريقة كنظام تجريبي مثالي لدراسة بيولوجيا الجذر وعمليات الاستجابة للضوء في تفاعلات الحور والعامل الممرض.

على الرغم من الإبلاغ عن تعزيز نمو الكائنات الحية الدقيقة المفيدة على الجذور مثل البكتيريا الجذرية المعززة لنمو النبات ، أو البكتيريا الخارجية الداخلية ، أو فطريات الفطريات الوعائية ، أو الفطريات الفطرية الخارجية في العديد من الأنواع النباتية ، إلا أنه لم يتم توثيق تحريض النمو العرضي بواسطة مسببات الأمراض. يقدم هذا البروتوكول ظاهرة طبيعية لتطور الجذر في الحور.

تمت دراسة تطور وسلوك جذور الحور في بيئات مختلفة وفي التفاعل مع الكائنات الحية الدقيقة المفيدة. ومع ذلك ، يقدم بحثنا مجالا جديدا لبيولوجيا نمو النبات ، وهو تحريض الجذور العرضية في الحور بواسطة مسببات الأمراض الفطرية الجذعية. نعتقد أن هذه النتيجة لن تؤدي فقط إلى تطوير دراسة بيولوجيا النمو ، ولكن أيضا في فهم تفاعلات النباتات ومسببات الأمراض.

أوضح بروتوكول البحث هذا أن مسببات الأمراض الجذعية تسبب جذورا عرضية في الحور. يمكننا أن نقبل أن مسببات الأمراض يمكن أن تغير أيضا أنماط التعبير الجيني في الجذور العرضية عند مستويات النسخ وما بعد النسخ والتعديل اللاجيني. لذلك ، مهدت الطرق المقترحة في هذا البروتوكول الطريق للأبحاث حول جذور الحور العرضية.

في المستقبل ، سنركز على الآليات الفسيولوجية والجزيئية لمسببات الأمراض العرضية التي تحفز تكوين جذور عرضية في الحور. سنبحث أيضا في آلية المقاومة والتعديل اللاجيني لجذور الحور العرضية بعد تلقيح مسببات الأمراض ومحاولة معرفة تطبيق التشجير لهذه الظاهرة.

[راوي] لتحضير أجار سكر العنب البطاطس أو وسط المساعد الرقمي الشخصي ، قم بإذابة ستة جرامات من مستخلص البطاطس ، و 20 جراما من سكر العنب ، و 20 جراما من الأجار في لتر واحد من الماء. عقم الوسط على حرارة 121.1 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة. صب الوسط في أطباق بتري ، كل منها يحتوي على 20 مل من وسط المساعد الرقمي الشخصي. قم بتلقيح مكعب الفطريات الفطرية المنشطة من Valsa sordida أو Botryosphaeria dothidea في وسط طبق بتري. احتضن الطبق في الظلام عند 28 درجة مئوية لمدة سبعة إلى 10 أيام. بعد الحضانة ، قم بتقطيع وسط المساعد الرقمي الشخصي بالفطريات الفطرية إلى شرائح. بعد ذلك ، حدد شتلة حور قوية تنمو تتراوح أعمارها بين عام وعامين واختر جذعا ناضجا من الشتلة. تعقيم منطقة التلقيح بنسبة 75٪ إيثانول. قم بربط البشرة واللحاء بعناية من جذع الحور المعقم. قم بإزالة حلقات اللحاء المحززة، بما في ذلك الكامبيوم الجزئي، لفضح أنسجة الكامبيوم الداخلية أو نسيج الخشب. قم بتغطية منطقة الحزام بالكامل بأشرطة الفطريات الفطرية كعلاج تلقيح لحاء الحفاة. لف الجذع الملقح بأربع طبقات من شريط التطعيم الشفاف القابل للتمدد للاحتفاظ بالرطوبة. باستخدام سكين معقم ، اكشط وأتلف أنسجة الكامبيوم الداخلية للمنطقة المكشوفة. بعد ذلك ، قم بتلقيح حزام القناة الشريانية السكانية على منطقة الحزام كجزء من علاج إزالة الكامبيوم. بعد ذلك ، قم بتلقيح مناطق الحزام مباشرة بأشرطة متوسطة PDA غير مزروعة كعنصر تحكم في الحزام. لف الجذع الملقح بأربع طبقات من شريط التطعيم الشفاف القابل للتمدد للاحتفاظ بالرطوبة. اربط الجذع الملقح بعصا لحمايته من مصدات الرياح. بعد 14 إلى 30 يوما من التلقيح ، راقب وسجل تكوين جذور الحور العرضية. قم بربط بشرة جذع الحور بعناية لفضح أنسجة اللحاء الخضراء. ثم اكشط أنسجة اللحاء عموديا وفضح الهيكل الداخلي لللحاء. قم بتلقيح منطقة البشرة المحزطة بالفطريات الفطرية وحزام المساعد الرقمي الشخصي كما هو موضح سابقا. لف السيقان الملقحة بأربع طبقات من شريط التطعيم الشفاف القابل للتمدد. بعد 14 إلى 30 يوما من التلقيح ، راقب وسجل تكوين جذور الحور العرضية أو الجذور العرضية. مسببات الأمراض التقرح الجذعية V. sordida و B. dothidea تسبب في تكوين جذور عرضية في Populus alba var. ينبع هرمي بعد تلقيح حزام اللحاء. تم إحداث جذور عرضية أيضا على جذوع P. alba var. pyramidalis البالغ من العمر 6 سنوات بواسطة العامل الممرض V. sordida بعد حزام اللحاء ، بطول جذور تتجاوز 7.0 سم. بعد إحداث جذور عرضية في الحور باستخدام طريقة تلقيح حزام اللحاء أو تلقيح البشرة ، لف المنطقة الملقحة بالعامل الممرض بورق الألمنيوم لمعالجة التظليل. اربط الجذع بعصا لحمايته من مصدات الرياح. بعد 20 يوما ، قم بإزالة رقائق الألومنيوم من السيقان. راقب وصور جذور الحور المظللة برقائق الألومنيوم وغير المظللة. ازرع جذور الحور المظللة العرضية في ضوء الشمس أو تحت مصادر الضوء الاصطناعي. بعد يوم إلى خمسة أيام من التعرض للضوء ، قم بإزالة أشرطة التطعيم واحصاد جذور الحور العرضية. لف الجذور العرضية بورق الألمنيوم. انقع عينات الجذر العرضية في النيتروجين السائل وقم بتخزينها عند 80 درجة مئوية تحت الصفر. أدى التعرض للضوء إلى تحويل الجذور العرضية البيضاء أو الحمراء الفاتحة إلى جذور عرضية حمراء على P. alba var. pyramidalis في غضون ثلاثة أيام ، مع ارتباط التخليق الحيوي للصبغة بتكوين السيانيدين 3-O-جلوكوزيد.