由杨树茎干溃疡病原菌诱导的杨树不定根：研究根系生物学及光响应相关过程的实验系统

该研究方案的范围是描述一种通过在杨树树枝茎上缠绕和接种真菌病原体来产生不定根的方法。我们提出该方法作为研究根生物学和杨树-病原体相互作用中光响应过程的理想实验系统。

尽管在许多植物物种中已有促进植物生长根际细菌、外生细菌或维管束菌根真菌或外生菌根真菌等有益微生物在根部的生长促进的报道，但病原体诱导不定生长的记录尚未被记录。该协议呈现了杨树根系发育的正常现象。

杨树根系的发育和行为在各种环境中以及与有益微生物的相互作用中得到了研究。然而，我们的研究引入了植物生长生物学的一个新领域，即真菌茎病原体对杨树不定根的诱导。我们相信这一发现不仅将推动生长生物学的研究，还将促进对植物与病原体相互作用的理解。

该研究方案表明，茎病原体诱导杨树不定根。我们可以接受病原体还可以在转录、转录后和表观遗传修饰水平上改变不定根的基因表达模式。因此，本协议提出的方法为杨树不定根的研究铺平了道路。

未来，我们将重点研究导致杨树不定根形成的溃疡病病原体的生理和分子机制。同时研究病原菌接种后杨树不定根的抗性机制和表观遗传修饰，并试图找出该现象的造林应用。

[旁白]要制备马铃薯葡萄糖琼脂或PDA培养基，请将6克马铃薯提取物，20克葡萄糖和20克琼脂溶解在一升水中。将培养基在 121.1 摄氏度下灭菌 30 分钟。将培养基倒入培养皿中，培养皿含有20毫升PDA培养基。在培养皿的中心接种 Valsa sordida 或 Botryosphaeria dothidea 的活化真菌菌丝体立方体。将培养皿在 28 摄氏度的黑暗中孵育 7 到 10 天。孵育后，将含有真菌菌丝体的PDA培养基切成条状。接下来，选择一到两年生、生长旺盛的杨树苗，从树苗中选择一根成熟的茎。用75%乙醇对接种区域进行灭菌。小心地缠绕消毒杨树茎的表皮和韧皮部。去除带状韧皮部环，包括部分形成层，以暴露内形成层或木质部组织。用真菌菌丝体带完全覆盖带状区域，作为韧皮部带状接种处理。用四层可拉伸的透明嫁接胶带包裹接种的茎以保持水分。使用消毒过的刀刮擦并损坏暴露区域的内形成层组织。然后，将PDA带接种到带状区域，作为形成层去除处理的一部分。接下来，用未培养的PDA培养基带直接接种带状区域作为带状对照。用四层可拉伸的透明嫁接胶带包裹接种的茎以保持水分。用棍子系住接种的茎，以保护其免受防风林的影响。接种14至30天后，观察并记录杨树不定根的形成情况。小心地缠绕杨树茎的表皮，露出绿色韧皮部组织。然后，垂直刮擦韧皮部组织并暴露韧皮部的内部结构。如前所述，用真菌菌丝体和PDA带接种带状表皮区域。用四层可拉伸的透明嫁接胶带包裹接种的茎。接种14至30天后，观察并记录杨树不定根或不定根的形成情况。茎部溃疡病病原菌V. sordida和B. dothidea诱导韧皮部接种后白杨茎不定根的形成。韧皮部带状韧皮部后，病原菌V. sordida在6年生的金字塔桦树干上也诱导了不定根，根长超过7.0 cm。采用韧皮部带状或表皮带状接种法诱导杨树不定根后，用铝箔包裹病原菌接种区进行遮荫处理。用棍子系住茎以防止防风。20天后，从茎上取下铝箔。观察并拍摄铝箔阴影和未阴影的杨树不定根。在阳光下或人造光源下培育遮荫杨树不定根。光照一到五天后，取下嫁接带，收获杨树不定根。用铝箔包裹不定根。将不定根样品浸泡在液氮中，并储存在零下80摄氏度。光照在三天内将白杨变种锥体上的白色或浅红色不定根转化为红色不定根，色素生物合成与花青素 3-O-葡萄糖苷的形成有关。