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一种有效的黑胡椒植 酸菌 接种方法

DOI:

10.3791/63002

September 16th, 2022

In This Article

Summary

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针刺黑胡椒植物的基部头部是一种简短而省时的方法来破坏它。在这里,我们提供了感染黑胡椒植物的视频的详细步骤。

Abstract

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胡椒 是一种典型的木本藤,是一种经济上重要的香料作物。黑胡椒生产受到 辣椒疫霉引起的根腐病害的显著影响,这严重影响了行业发展,成为一个"瓶颈"问题。然而,黑胡椒抗性的分子遗传机制尚不清楚,导致黑胡椒新品种的开发进展缓慢。黑胡椒植物上 辣椒疫 霉菌的有效接种和精确采样系统对于研究这种植物 - 病原体相互作用至关重要。本研究的主要目的是展示一种详细的方法,其中黑胡椒的基部头部接种了 辣椒疫霉,同时也为木本藤植物的接种提供了参考。黑胡椒植物的基部头部被针刺以破坏它,菌丝颗粒覆盖了三个孔以保留水分,因此病原体可以很好地感染植物。这种方法提供了一种更好的方法来解决由传统接种方法(包括土壤淋湿或根部浸渍)引起的不稳定性。它还为研究农业精准育种中植物与其他土源性植物病原菌的作用方式提供了一种有希望的途径。

Introduction

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黑胡椒(胡椒黑胡椒 L.)是一种木质攀岩者,也是最重要的香料作物之一。它被称为"香料之王"1 ,在亚洲,非洲和拉丁美洲的40多个国家和地区种植。疫霉根腐病是黑胡椒最具破坏性的疾病,是由卵菌 衣花疫霉引起的。这种病原体还感染葫芦,茄子,辣椒和西红柿23。使用黑胡椒,整个作物有时会被这种疾病摧毁。由于抗性品种的缺乏,辣椒种植面积的扩大受到限制,这严重阻碍了中国黑胡椒产业的发展。黑胡椒植物上 辣椒疫 霉菌的有效接种和精确采样系统对于研究这种植物 - 病原体相互作用至关重要。

种质资源抗性鉴定与筛选是研究病原菌致病性及抗性品种育种利用的基本要求。一种广泛使用的方法是使用基于植物物种和病原体群体的各种鉴定方法。目前的鉴定方法包括群体鉴定、个体鉴定、器官鉴定、组织鉴定、细胞鉴定、生化鉴定、分子鉴定等,近年来已发展起来45。在这些领域取得了成功,但也存在许多问题。无论选择哪种方法,植物抗性鉴定的基本要求都是一致的,包括目标明确,结果可靠,方法简单、快速、易于标准化。在识别黑胡椒耐药性时也必须遵循这一原则。

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Protocol

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1. 黑胡椒切植株的制备

  1. 使用消毒的修剪刀或分离器,从健康且生长旺盛的正交各向异性黑胡椒枝中取出长约40厘米,直径约40厘米的五节点切枝。修剪斜向性分支的下三个节点,上部两个节点留下大约10个叶子完好无损。
  2. 以1:1的比例制备含有土壤和动物粪便(牛粪或羊粪)的生根基质。将生根基质在121°C高压灭菌20分钟。
  3. 将插条以约50°的角度插入生根基质中,第三个节点刚好接触基质的表面,并且该节点上的腋窝芽在基质上方。
    注意:这里使用的袋子有以下尺寸:高度为40-60厘米,直径为25-30厘米。
  4. 将10-20升水倒在植物的根部。将插条置于90%阴凉处的温室中,温度为25-30°C,用于生根和生长。

2. 辣椒疫 霉(辣椒蚜虫)的繁殖

注: 辣椒疫霉 菌的库存保存在中国热带农业科学院香料饮料研究所的植物保护实验室7

  1. 在流动的自来水中刷洗马铃薯块茎,然后将200克马铃薯切成1厘米3的立方体。将一些立方体放入装有800毫升双蒸馏水(ddH2O)的烧杯中,煮沸20分钟。
  2. 使用重力过滤通过双纱....

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Results

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图1 显示了辣椒假单 胞菌 接种后黑胡椒叶的症状。 图2 显示了 辣椒假单胞菌 接种后黑胡椒茎的症状。病原体在基茎处感染黑胡椒;症状包括叶变黄,出现枯萎,木质部褐变和血管逐渐变黑。图3 显示了与对照组相比,接种 辣椒疫 霉后表达的大多数基因不同。 图4 通过对感染组织的组织病理学分析证明 辣椒疫霉菌 定植于木质部。

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图1:辣椒 假单胞菌

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Discussion

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在这项研究中,基部头部被针刺损伤,并在黑胡椒植物中提供了有效的接种系统。然后,菌丝颗粒覆盖三个孔以保持水分并使病原体能够很好地感染植物。接种后,叶子变黄并脱落,接种的植物死亡。对照植物中未出现病变。与对照组相比,大多数基因在接种 衣帽疫 杆菌后表达不同。真菌病害是造成大量作物结构和生理紊乱的原因,导致生产力下降和生产者的经济损失。采用组织学技术对真菌穿透和定植植物组织模式的结构研究提供了病原体与植物组织之间相互作用的详细指示。这些研究揭示了帮助理解疾病单周期的重要方面。感染组织的组织病理学分析显示 ,辣椒疫霉菌 定植于木质部。这种方法为解决传统接种方法(包括土壤淋湿或根部浸渍)引起的不稳定性提供了更好的方法。黑胡椒植物上 辣椒疫 霉的有效接种和精确采样系统对于研究这种植物 - 病原体相互作用至关重要。它还为研究农业精准育种中植物与其他土源性植物病原菌的作用方式提供了一种有希望的途径。

同时,该协议代表了一种更有效的方式,为木本藤的孵化提供参考。在以前的研究中,病原体是通过根浸渍在V8培养基9中培养的孢子悬浮液接种

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Acknowledgements

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本研究由国家重点研发计划(2020YFD1001200)、中国农业研究系统(CARS-11)、海南省院士创新平台专项科研基金(YSPTZX202154)、海南省自然科学基金(321RC652)、中国自然科学基金(no.31601626)资助。

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
琼脂粉SolarbioA8190
超净工作台海尔
葡萄糖西隆科学15700501
高温灭菌箱Zaelway
培养皿板BiosharpBS-90-D

References

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  1. Gordo, S. M., et al. High-throughput sequencing of black pepper root transcriptome. BMC Plant Biology. 12 (1), (2012).
  2. Leonian, L. H. Stem and fruit blight of Peppers caused by Phytophthora capsici sp. Nov. Phytopathology. 12 (9), 401-408 ....

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Phytophthora CapsiciBlack Pepper PlantsInoculation MethodRoot Rot DiseasePlant Pathogen InteractionPinprick InoculationMycelial PelletsPotato Dextrose AgarSoil Borne PathogensPrecision Breeding

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