Name: Estrategias de inoculación para infectar las raíces de las plantas con microorganismos transmitidos por el suelo (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-03-01T13:20:00.000+00:00
Duration: 8 min 16 s
Description: Aprende tres sistemas de inoculación radicular para estudiar interacciones planta-microbio con Verticillium y Arabidopsis. Estos métodos permiten análisis moleculares, citológicos e histológicos aplicables a diversas especies vegetales.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Los autores reconocen a Tim Iven y Jaqueline Komorek por su trabajo previo en estos métodos, al grupo de Wolfgang Dröge-Laser (Departamento de Biología Farmacéutica, Universidad de Würzburg, Alemania) por proporcionar el equipo y los recursos necesarios para este trabajo, y a Wolfgang Dröge-Laser, así como a Philipp Kreisz (ambos de la Universidad de Würzburg) por la revisión crítica del manuscrito. Este estudio fue apoyado por la "Deutsche Forschungsgemeinschaft" (DFG, DR273/15-1,2).

<ol><li>Mendes, R., Garbeva, P., Raaijmakers, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+rhizosphere+microbiome%3A+significance+of+plant+beneficial%2C+plant+pathogenic%2C+and+human+pathogenic+microorganisms%5BTitle%5D)+AND+%22FEMS+Microbiology+Review%22%5BJournal%5D)">The rhizosphere microbiome: significance of plant beneficial, plant pathogenic, and human pathogenic microorganisms.</a> FEMS Microbiology Review. 37 (5), 634-663 (2013).</li>
<li>Yadeta, K. A., Thomma, B. P. H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+xylem+as+battleground+for+plant+hosts+and+vascular+wilt+pathogens%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Plant+Science%22%5BJournal%5D)">The xylem as battleground for plant hosts and vascular wilt pathogens.</a> Frontiers in Plant Science. 4, 97(2013).</li>
<li>Delgado-Baquerizo, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+proportion+of+soil-borne+pathogens+increases+with+warming+at+the+global+scale%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Climate+Change%22%5BJournal%5D)">The proportion of soil-borne pathogens increases with warming at the global scale.</a> Nature Climate Change. 10 (6), 550-554 (2020).</li>
<li>Berendsen, R. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Disease-induced+assemblage+of+a+plant-beneficial+bacterial+consortium%5BTitle%5D)+AND+%22The+ISME+Journal%22%5BJournal%5D)">Disease-induced assemblage of a plant-beneficial bacterial consortium.</a> The ISME Journal. 12 (6), 1496-1507 (2018).</li>
<li>Yuan, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Root+exudates+drive+the+soil-borne+legacy+of+aboveground+pathogen+infection%5BTitle%5D)+AND+%22Microbiome%22%5BJournal%5D)">Root exudates drive the soil-borne legacy of aboveground pathogen infection.</a> Microbiome. 6 (1), 156(2018).</li>
<li>Liu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence+for+the+plant+recruitment+of+beneficial+microbes+to+suppress+soil-borne+pathogens%5BTitle%5D)+AND+%22New+Phytologist%22%5BJournal%5D)">Evidence for the plant recruitment of beneficial microbes to suppress soil-borne pathogens.</a> New Phytologist. 229 (5), 2873-2885 (2021).</li>
<li>Wang, H., Liu, R., You, M. P., Barbetti, M. J., Chen, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pathogen+biocontrol+using+plant+growth-promoting+bacteria+%28PGPR%29%3A+role+of+bacterial+diversity%5BTitle%5D)+AND+%22Microorganisms%22%5BJournal%5D)">Pathogen biocontrol using plant growth-promoting bacteria (PGPR): role of bacterial diversity.</a> Microorganisms. 9 (9), 1988(2021).</li>
<li>Inderbitzin, P., Subbarao, K. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Verticillium+systematics+and+evolution%3A+how+confusion+impedes+Verticillium+wilt+management+and+how+to+resolve+it%5BTitle%5D)+AND+%22Phytopathology%22%5BJournal%5D)">Verticillium systematics and evolution: how confusion impedes Verticillium wilt management and how to resolve it.</a> Phytopathology. 104 (6), 564-574 (2014).</li>
<li>Eynck, C., Koopmann, B., Grunewaldt-Stoecker, G., Karlowsky, P., von Tiedemann, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+interactions+of+Verticillium+longisporum+und+V.+dahliae+with+Brassica+napus+with+molecular+and+histological+techniques%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Plant+Pathology%22%5BJournal%5D)">Differential interactions of Verticillium longisporum und V. dahliae with Brassica napus with molecular and histological techniques.</a> European Journal of Plant Pathology. 118 (3), 259-274 (2007).</li>
<li>Floerl, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Defence+reactions+in+the+apoplastic+proteome+of+oilseed+rape+%28Brassica+napus+var.+napus%29+attenuate+Verticillium+longisporum+growth+but+not+disease+symptoms%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Plant+Biology%22%5BJournal%5D)">Defence reactions in the apoplastic proteome of oilseed rape (Brassica napus var. napus) attenuate Verticillium longisporum growth but not disease symptoms.</a> BMC Plant Biology. 8, 129(2008).</li>
<li>Leonard, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Verticillium+longisporum+elicits+media-dependent+secretome+responses+with+capacity+to+distinguish+between+plant-related+environments%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Verticillium longisporum elicits media-dependent secretome responses with capacity to distinguish between plant-related environments.</a> Frontiers in Microbiology. 11, 1876(2020).</li>
<li>Depotter, J. R. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Verticillium+longisporum%2C+the+invisible+threat+to+oilseed+rape+and+other+brassicaceous+plant+hosts%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Plant+Pathology%22%5BJournal%5D)">Verticillium longisporum, the invisible threat to oilseed rape and other brassicaceous plant hosts.</a> Molecular Plant Pathology. 17 (7), 1004-1016 (2016).</li>
<li>Fröschel, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+gain-of-function+screen+reveals+redundant+ERF+transcription+factors+providing+opportunities+for+resistance+breeding+toward+the+vascular+fungal+pathogen+Verticillium+longisporum%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Plant-Microbe+Interactions%22%5BJournal%5D)">A gain-of-function screen reveals redundant ERF transcription factors providing opportunities for resistance breeding toward the vascular fungal pathogen Verticillium longisporum.</a> Molecular Plant-Microbe Interactions. 32 (9), 1095-1109 (2019).</li>
<li>Zhou, L., Hu, Q., Johansson, A., Dixelius, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Verticillium+longisporum+and+V.+dahliae%3A+infection+and+disease+in+Brassica+napus%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Pathology%22%5BJournal%5D)">Verticillium longisporum and V. dahliae: infection and disease in Brassica napus.</a> Plant Pathology. 55 (1), 137-144 (2006).</li>
<li>Ralhan, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+vascular+pathogen+Verticillium+longisporum+requires+a+jasmonic+acid-independent+COI1+function+in+roots+to+elicit+disease+symptoms+in+Arabidopsis+shoots%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Physiology%22%5BJournal%5D)">The vascular pathogen Verticillium longisporum requires a jasmonic acid-independent COI1 function in roots to elicit disease symptoms in Arabidopsis shoots.</a> Plant Physiology. 159 (3), 1192-1203 (2012).</li>
<li>Reusche, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stabilization+of+cytokinin+levels+enhances+Arabidopsis+resistance+against+Verticillium+longisporum%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Plant-Microbe+Interactions%22%5BJournal%5D)">Stabilization of cytokinin levels enhances Arabidopsis resistance against Verticillium longisporum.</a> Molecular Plant-Microbe Interactions. 26 (8), 850-860 (2013).</li>
<li>Iven, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcriptional+activation+and+production+of+tryptophan-derived+secondary+metabolites+in+Arabidopsis+roots+contributes+to+the+defense+against+the+fungal+vascular+pathogen+Verticillium+longisporum%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Plant%22%5BJournal%5D)">Transcriptional activation and production of tryptophan-derived secondary metabolites in Arabidopsis roots contributes to the defense against the fungal vascular pathogen Verticillium longisporum.</a> Molecular Plant. 5 (6), 1389-1402 (2012).</li>
<li>Reusche, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Infections+with+the+vascular+pathogens+Verticillium+longisporum+and+Verticillium+dahliae+induce+distinct+disease+symptoms+and+differentially+affect+drought+stress+tolerance+of+Arabidopsis+thaliana%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+and+Experimental+Botany%22%5BJournal%5D)">Infections with the vascular pathogens Verticillium longisporum and Verticillium dahliae induce distinct disease symptoms and differentially affect drought stress tolerance of Arabidopsis thaliana.</a> Environmental and Experimental Botany. 108, 23-37 (2014).</li>
<li>Fröschel, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In-depth+evaluation+of+root+infection+systems+using+the+vascular+fungus+Verticillium+longisporum+as+soil-borne+model+pathogen%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Methods%22%5BJournal%5D)">In-depth evaluation of root infection systems using the vascular fungus Verticillium longisporum as soil-borne model pathogen.</a> Plant Methods. 17 (1), 57(2021).</li>
<li>Karapapa, V. K., Bainbridge, B. W., Heale, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphological+and+molecular+characterization+of+Verticillium+longisporum+comb%2C+nov.%2C+pathogenic+to+oilseed+rape%5BTitle%5D)+AND+%22Mycological+Research%22%5BJournal%5D)">Morphological and molecular characterization of Verticillium longisporum comb, nov., pathogenic to oilseed rape.</a> Mycological Research. 101 (11), 1281-1294 (1997).</li>
<li>Poncini, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+roots+of+Arabidopsis+thaliana%2C+the+damage-associated+molecular+pattern+AtPep1+is+a+stronger+elicitor+of+immune+signalling+than+flg22+or+the+chitin+heptamer%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">In roots of Arabidopsis thaliana, the damage-associated molecular pattern AtPep1 is a stronger elicitor of immune signalling than flg22 or the chitin heptamer.</a> PLoS One. 12 (10), 1-21 (2017).</li>
<li>Schneider, C. A., Rasband, W. S., Eliceiri, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NIH+Image+to+ImageJ%3A+25+years+of+image+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Methods%22%5BJournal%5D)">NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis.</a> Nature Methods. 9 (7), 671-675 (2012).</li>
<li>Fradin, E. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+dissection+of+Verticillium+wilt+resistance+mediated+by+tomato+Ve1%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Physiology%22%5BJournal%5D)">Genetic dissection of Verticillium wilt resistance mediated by tomato Ve1.</a> Plant Physiology. 150 (1), 320-332 (2009).</li>
<li>Singh, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+plant+host+Brassica+napus+induces+in+the+pathogen+Verticillium+longisporum+the+expression+of+functional+catalase+peroxidase+which+is+required+for+the+late+phase+of+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Plant-Microbe+Interactions%22%5BJournal%5D)">The plant host Brassica napus induces in the pathogen Verticillium longisporum the expression of functional catalase peroxidase which is required for the late phase of disease.</a> Molecular Plant-Microbe Interactions. 25 (4), 569-581 (2012).</li>
<li>Zeise, K., von Tiedemann, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+RAPD-PCR+for+virulence+type+analysis+within+Verticillium+dahliae+and+Verticillium+longisporum%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Phytopathology%22%5BJournal%5D)">Application of RAPD-PCR for virulence type analysis within Verticillium dahliae and Verticillium longisporum.</a> Journal of Phytopathology. 150 (10), 557-563 (2002).</li>
<li>Fröschel, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plant+roots+employ+cell-layer-specific+programs+to+respond+to+pathogenic+and+beneficial+microbes%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Host+%26+Microbe%22%5BJournal%5D)">Plant roots employ cell-layer-specific programs to respond to pathogenic and beneficial microbes.</a> Cell Host & Microbe. 29 (2), 299-310 (2021).</li>
<li>Gigolashvili, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+transcription+factor+HIG1%2FMYB51+regulates+indolic+glucosinolate+biosynthesis+in+Arabidopsis+thaliana%5BTitle%5D)+AND+%22The+Plant+Journal%22%5BJournal%5D)">The transcription factor HIG1/MYB51 regulates indolic glucosinolate biosynthesis in Arabidopsis thaliana.</a> The Plant Journal. 50 (5), 886-901 (2007).</li>
<li>Back, M. A., Haydock, P. P. J., Jenkinson, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Disease+complexes+involving+plant+parasitic+nematodes+and+soilborne+pathogens%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Pathology%22%5BJournal%5D)">Disease complexes involving plant parasitic nematodes and soilborne pathogens.</a> Plant Pathology. 51 (6), 683-697 (2002).</li>
<li>Behrens, F. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Suppression+of+abscisic+acid+biosynthesis+at+the+early+infection+stage+of+Verticillium+longisporum+in+oilseed+rape+%28Brassica+napus%29%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Plant+Pathology%22%5BJournal%5D)">Suppression of abscisic acid biosynthesis at the early infection stage of Verticillium longisporum in oilseed rape (Brassica napus).</a> Molecular Plant Pathology. 20 (12), 1645-1661 (2019).</li>
<li>Vorholt, J. A., Vogel, C., Carlström, C. I., Müller, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Establishing+causality%3A+opportunities+of+synthetic+communities+for+plant+microbiome+research%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Host+%26+Microbe%22%5BJournal%5D)">Establishing causality: opportunities of synthetic communities for plant microbiome research.</a> Cell Host & Microbe. 22 (2), 142-155 (2017).</li>
</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

Debido a las tremendas pérdidas de rendimiento causadas por los fitopatógenos transmitidos por el suelo1, se requiere una mejora de las estrategias agrícolas o las variedades de cultivos. La limitada comprensión de la patogénesis de las enfermedades transmitidas por el suelo dificulta el desarrollo de plantas más resistentes. Es necesario explorar los mecanismos patológicos subyacentes, para lo cual se requiere una plataforma metodológica robusta. Los procedimientos de inoculación reportados han d...

Los suelos naturales están habitados por un número asombroso de microbios que pueden ser neutros, dañinos o beneficiosos para las plantas1. Muchos patógenos de plantas son transmitidos por el suelo, rodean las raíces y atacan el órgano subterráneo. Estos microorganismos pertenecen a una amplia variedad de clados: hongos, oomicetos, bacterias, nematodos, insectos y algunos virus 1,2. Una vez que las condiciones ambientales favorecen la infección, las plantas susceptibles se enfermarán y los rendimientos de los cultivos disminuirán. Los efectos del cambio climático, como el calentamiento global y los fenómenos meteorológicos extremos, aumentarán la proporción de patógenos de plantas transmitidos por el suelo3. Por lo tanto, será cada vez más importante estudiar estos microbios destructivos y su impacto en la producción de alimentos y piensos, pero también en los ecosistemas naturales. Además, hay mutualistas microbianos en el suelo que interactúan estrechamente con las raíces y promueven el crecimiento, el desarrollo y la inmunidad de las plantas. Cuando se enfrentan a patógenos, las plantas pueden reclutar activamente oponentes específicos en la rizosfera que pueden apoyar la supervivencia del huésped mediante la supresión de patógenos 4,5,6,7. Sin embargo, los detalles mecanicistas y las vías involucradas en las interacciones beneficiosas entre la raíz y el microbio a menudo aún sedesconocen 6.
Por lo tanto, es esencial ampliar la comprensión general de las interacciones raíz-microbio. Se necesitan métodos confiables para inocular raíces con microorganismos transmitidos por el suelo para realizar estudios de modelos y transferir los hallazgos a aplicaciones agrícolas. Se estudian las interacciones beneficiosas en el suelo, por ejemplo, con Serendipita indica (anteriormente conocida como Piriformospora indica), Rhizobium spp. fijador de nitrógeno u hongos micorrícicos, mientras que los patógenos conocidos de plantas transmitidas por el suelo incluyen Ralstonia solanacearum, Phytophthora spp., Fusarium spp. y Verticillium spp.1. Estos dos últimos son géneros fúngicos que están distribuidos globalmente y causan enfermedades vasculares2. Verticillium spp. (Ascomycota) puede infectar a cientos de especies de plantas, en gran parte dicotiledóneas, incluidas las plantas herbáceas anuales, las plantas leñosas perennes y muchas plantas de cultivo 2,8. Las hifas de Verticillium entran en la raíz y crecen tanto intercelular como intracelularmente hacia el cilindro central para colonizar los vasos del xilema 2,9. En estos vasos, el hongo permanece durante la mayor parte de su ciclo de vida. Como la savia del xilema es pobre en nutrientes y lleva compuestos de defensa de las plantas, el hongo debe adaptarse a este entorno único. Esto se logra mediante la secreción de proteínas relacionadas con la colonización que permiten que el patógeno sobreviva en su huésped10,11. Después de llegar a la vasculatura de la raíz, el hongo puede propagarse dentro de los vasos del xilema acropétalo al follaje, lo que conduce a la colonización sistémica del huésped 9,12. En este punto, la planta se ve afectada negativamente en el crecimiento 9,10,13. Por ejemplo, se produce retraso en el crecimiento y hojas amarillas, así como senescencia prematura 13,14,15,16.
Un miembro de este género es Verticillium longisporum, que está altamente adaptado a los huéspedes de brassicácea, como la colza de importancia agronómica, la coliflor y la planta modelo Arabidopsis thaliana12. Varios estudios combinaron V. longisporum y A. thaliana para obtener una amplia información sobre las enfermedades vasculares transmitidas por el suelo y las respuestas de defensa radicular resultantes 13,15,16,17. Las pruebas de susceptibilidad directas se pueden realizar utilizando el sistema modelo V. longisporum / A. thaliana y hay recursos genéticos bien establecidos disponibles para ambos organismos. Estrechamente relacionado con V. longisporum está el patógeno Verticillium dahliae. Aunque ambas especies de hongos realizan un estilo de vida vascular similar y un proceso de invasión, su eficiencia de propagación desde las raíces hasta las hojas y los síntomas de la enfermedad provocada en A. thaliana son diferentes: mientras que V. longisporum generalmente induce senescencia temprana, la infección por V. dahliae resulta en marchitamiento18. Recientemente, un resumen metodológico presentó diferentes estrategias de inoculación radicular para infectar A. thaliana con V. longisporum o V. dahliae, ayudando en la planificación de configuraciones experimentales19. En el campo, V. longisporum ocasionalmente causa daños significativos en la producción de colza12, mientras que V. dahliae tiene un rango de huéspedes muy amplio que comprende varias especies cultivadas, como vid, papa y tomate8. Esto hace que ambos patógenos sean modelos económicamente interesantes para estudiar.
Por lo tanto, los siguientes protocolos utilizan tanto V. longisporum como V. dahliae como patógenos de raíz modelo para ejemplificar posibles enfoques para las inoculaciones radiculares. Arabidopsis (Arabidopsis thaliana), colza oleaginosa (Brassica napus) y tomate (Solanum lycopersicum) fueron elegidos como huéspedes modelo. Las descripciones detalladas de las metodologías se pueden encontrar en el texto a continuación y en el video que lo acompaña. Se discuten las ventajas y desventajas para cada sistema de inoculación. En conjunto, esta colección de protocolos puede ayudar a identificar un método adecuado para preguntas de investigación específicas en el contexto de las interacciones raíz-microbio.

<table><tbody><tr><td>Agar (Gelrite)</td><td>Carl Roth</td><td>Nr. 0039</td><td>todos los sistemas descritos requieren el software Gelrite</td></tr><tr><td>Arabidopsis thaliana de tipo salvaje</td><td>NASC</td><td>Col-0 (N1092)</td><td></td></tr><tr><td>Autoclave</td><td>Systec</td><td>VE-100</td><td></td></tr><tr><td>BlattFlaeche</td><td>Datinf GmbH</td><td>BlattFlaeche</td><td>software para determinar las áreas foliares</td></tr><tr><td> Brassica napus de tipo salvaje</td><td>véase Floerl et al., 2008</td> Genoma <td>de la colza de ciclo rápido</td><td>ACaacc</td></tr><tr><td>Cefotaxima sódico</td><td>Duchefa</td><td>C0111</td><td></td></tr><tr><td>Matraz de artimañas 500 mL</td><td>Duran Group / neoLab</td><td>E-1090</td><td>Matraz Erlenmeyer con cuatro deflectores</td></tr><tr><td>Tubos de recolección 50 mL</td><td>Sarstedt</td><td>62.547.254</td><td>114 x 28 mm</td></tr><tr><td>Caldo de dextrosa Czapek mediano</td><td>Duchefa</td><td>C1714</td><td></td></tr><tr><td>Cámara digital</td><td>Nikon</td><td>D3100 18-55 VR</td><td></td></tr><tr><td>Exsiccator (Desecador )</td><td>Duran Group</td><td>200 DN, 5.8 L</td><td>Junta con tapa para contener cloro gaseoso</td></tr><tr><td>Microscopio de fluorescencia</td><td>Leica</td><td>Leica TCS SP5 II</td><td></td></tr><tr><td>HCl</td><td>Carl Roth</td><td>P074.3</td><td></td></tr><tr><td>KNO3</td><td>Carl Roth</td><td>P021.1</td><td>&ge; 99 %</td></tr><tr><td>KOH</td><td>Carl Roth</td><td>6751</td><td></td></tr><tr><td>Leukopor</td><td>BSN medical GmbH</td><td>2454-00 AP</td><td>cinta no tejida 2,5 cm x 9,2 m</td></tr><tr><td>MES (ácido 2-(N-morfolino)etanosulfónico)</td><td>Carl Roth</td><td>4256.2</td><td>Pufferan &ge; 99 %</td></tr><tr><td>MgSO4</td><td>Carl Roth</td><td>T888.1</td><td>Sulfato de magnesio-heptahidratado</td></tr><tr><td>Murashige & Skoog medium (MS)</td><td>Duchefa</td><td>M0222</td><td>MS incluyendo vitaminas</td></tr><tr><td>NaClO</td><td>Carl Roth</td><td>9062.1</td><td></td></tr><tr><td>Cámaras de crecimiento Percival</td><td>CLF Plant Climatics GmbH</td><td>AR-66L2</td><td></td></tr><tr><td>Petri-placas</td><td>Sarstedt</td><td>82.1473.001</td><td>tamaño &Oslash; xH: 92 y veces; 16 mm</td></tr><tr><td>Vasos de plástico (500 mL, transparente)</td><td>Pro-pac, caja de ensaladax</td><td>5070</td><td>tamaño: 108 y veces; 81 y veces; 102 mm</td></tr><tr><td>Filtro de celulosa plisada</td><td>Hartenstein</td><td>FF12</td><td>nivel de retención de partículas 8&ndash; 12 y mu; m</td></tr><tr><td>poly klima cámara de crecimiento</td><td>poly klima GmbH</td><td>PK 520 WLED</td><td></td></tr><tr><td>Caldo de patata dextrosa medio</td><td>SIGMA Aldrich</td><td>P6685</td><td>para</td></tr><tr><td>microbiología Macetas</td><td>P&ouml; ppelmann GmbH</td><td>TO 7 D o TO 9,5 D</td><td>&Oslash; 7 cm resp. &Oslash; 9,5 cm</td></tr><tr><td>PromMYB51::YFP</td><td>véase Poncini et al., 2017</td><td>MYB51 línea reportera</td><td>YFP (es decir, 3xmVenus con NLS)</td></tr><tr><td>Tubos de reacción 2 mL</td><td>Sarstedt</td><td>72.695.400</td><td>PCR Rendimiento probado</td></tr><tr><td>Agitador rotativo (orbital)</td><td>Edmund B&uuml; hler</td><td>SM 30 C control</td><td></td></tr><tr><td>Arena (arena para pájaros)</td><td>Pet Bistro, M&uuml; ller Holding</td><td>786157</td><td></td></tr><tr><td>Soil</td><td>Einheitserde spezial</td><td>SP Pikier (SP ED 63 P)</td><td></td></tr><tr><td>Solanum lycopersicum tipo silvestre</td><td>véase Chavarro-Carrero et al., 2021</td><td>Tipo: Moneymaker</td><td></td></tr><tr><td>Thoma cámara de conteo de células</td><td>Marienfeld</td><td>642710</td><td>profundidad 0,020 mm; 0,0025 mm2</td></tr><tr><td>Agua ultrapura (Milli-Q agua purificada)</td><td>MERK</td><td>IQ 7003/7005</td><td>agua obtenida después de la purificación</td></tr><tr><td>Verticillium dahliae</td><td>véase Reusche et al., 2014</td><td>aislado JR2</td><td></td></tr><tr><td>Verticillium longisporum</td><td>Zeise y von Tiedemann, cepa</td><td>Vl43</td><td></td> de 2002</tr></tbody></table>

estrategias de inoculación para infectar las raíces de las plantas con microorganismos transmitidos por el suelo

Inoculation Strategies to Infect Plant Roots with Soil-Borne Microorganisms

La rizosfera alberga una comunidad microbiana altamente compleja en la que las raíces de las plantas son constantemente desafiadas. Las raíces están en estrecho contacto con una amplia variedad de microorganismos, pero los estudios sobre las interacciones transmitidas por el suelo aún están detrás de los realizados en los órganos sobre el suelo. Aunque algunas estrategias de inoculación para infectar plantas modelo con patógenos de raíces modelo se describen en la literatura, sigue siendo difícil obtener una visión general metodológica completa. Para abordar este problema, se describen con precisión tres sistemas diferentes de inoculación radicular que se pueden aplicar para obtener información sobre la biología de las interacciones raíz-microbio. A modo de ejemplo, las especies de Verticillium (a saber, V. longisporum y V. dahliae) se emplearon como patógenos modelo invasores de raíces. Sin embargo, los métodos se pueden adaptar fácilmente a otros microbios colonizadores de raíces, tanto patógenos como beneficiosos. Al colonizar el xilema de la planta, los hongos vasculares transmitidos por el suelo como Verticillium spp. exhiben un estilo de vida único. Después de la invasión de la raíz, se propagan a través de los vasos del xilema acropétalo, llegan al brote y provocan síntomas de enfermedad. Se eligieron tres especies de plantas representativas como huéspedes modelo: Arabidopsis thaliana, colza de importancia económica (Brassica napus) y tomate (Solanum lycopersicum). Se dan protocolos paso a paso. Se muestran resultados representativos de ensayos de patogenicidad, análisis transcripcionales de genes marcadores y confirmaciones independientes por parte de constructos reporteros. Además, se discuten a fondo las ventajas y desventajas de cada sistema de inoculación. Estos protocolos probados pueden ayudar a proporcionar enfoques para preguntas de investigación sobre las interacciones raíz-microbio. Saber cómo las plantas hacen frente a los microbios en el suelo es crucial para desarrollar nuevas estrategias para mejorar la agricultura.

Siguiendo el protocolo, las plantas fueron cultivadas e inoculadas con V. longisporum (cepa Vl4325) o V. dahliae (aislado JR218). Se diseñaron varios escenarios para demostrar la efectividad y resaltar algunas capacidades de los protocolos dados. Se muestran resultados representativos.
La inducción expresional de genes implicados en la biosíntesis antimicrobiana de indol-glucosinolato (IG) es un indicador fiable para la...

Este protocolo presenta un resumen detallado de las estrategias para inocular las raíces de las plantas con microbios transmitidos por el suelo. Ejemplificado para los hongos Verticillium longisporum y Verticillium dahliae, se describen tres sistemas diferentes de infección radicular. Se destacan las aplicaciones potenciales y los posibles análisis posteriores, y se discuten las ventajas o desventajas para cada sistema.

Estrategias de inoculación para infectar las raíces de las plantas con microorganismos transmitidos por el suelo

The rhizosphere harbors a highly complex microbial community in which plant roots are constantly challenged. Roots are in close contact with a wide ...

Aunque innumerables microbios colonizan las raíces de las plantas, estas interacciones son difíciles de analizar a medida que ocurren bajo tierra. Para facilitar esto, esta colección de protocolos proporciona una visión general de las estrategias para inocular las raíces de las plantas con microbios transmitidos por el suelo. La inoculación radicular es la base para estudiar las interacciones de los microbios radiculares, y mediante el uso de las siguientes técnicas, las interacciones se pueden estudiar a nivel molecular, citológico o histológico.Explicamos tres sistemas de inoculación utilizando verticillium como microbio invasor de la raíz, y la planta modelo, arabidopsis. Sin embargo, es posible la transferencia de los métodos a otras plantas, como el tomate o la colza, y a otros microbios de la raíz, por ejemplo, la serendipita beneficiosa. Prepare el inóculo verticillium con anticipación cultivando el micelio en PDB e induciendo la esporulación y el caldo de dextrosa Czapek.Luego comience vertiendo el medio en autoclave en placas de Petri. Después del endurecimiento del medio, vuelva a empacar las placas de Petri en una bolsa de plástico estéril y guárdelas boca abajo durante

inoculation-strategies-to-infect-plant-roots-with-soil-borne

Research

Investigación

JoVE Journal

Environment

Entorno

Comience con plántulas de arroz pregerminadas en condiciones oscuras y asépticas para garantizar una germinación uniforme.Transfiera estas plántulas a un matraz que contenga un medio semisólido rico en nutrientes preinoculado con una bacteria de prueba.A medida que la planta crece, las raíces liberan compuestos quimiotácticos en el medio circundante.Estos compuestos estimulan la proliferación bacteriana, lo que conduce a la adhesión, multiplicación y formación de colonias en la superficie de la...

Colonización endófita mediada por raíces de bacterias beneficiosas en el arroz

Fuente: Yi, Y., et al. Interacción Planta-Microbio: Respuesta Transcripcional de Bacillus Mycoides a los exudados de la raíz de la papa. J. Vis. Exp. (2018)Este video demuestra la preparación y el tratamiento de cultivos de Bacillus mycoides para estudiar las interacciones planta-microbio. Describe los pasos desde rayar un cultivo de pasta e incubarlo en medio líquido hasta exponer las bacterias a los exudados de las raíces de las plantas bajo agitación. El proceso culmina con la recolección y...

Tratamiento de bacterias con exudados de raíces vegetales para emular las interacciones in vitro planta-microbio

Fuente: Rufián, J. S., et.al. Análisis unicelular de la expresión de genes de Pseudomonas syringae en el tejido vegetal. J. Vis. Exp. (2022)Este vídeo demuestra un método de infiltración por vacío para introducir un patógeno bacteriano en las hojas de las plantas de Arabidopsis . El enfoque utiliza una suspensión bacteriana preparada y pulsos de vacío para permitir una entrada uniforme a través de estomas, lo que resulta en una infección controlada de las hojas.

Inoculación de un patógeno bacteriano en hojas de Arabidopsis mediante infiltración al vacío

Este protocolo se muestran dos métodos de inoculación para introducir el hongo...

Establecimiento de hongos entomopatógenos como endófitos: Hacia Control Biológico Endofítico

Se describe el uso de un método de inyección con aguja para inocular plantas de maíz y teosinto con el patógeno biotrófico Ustilago maydis.  El método de inoculación por inyección de agujas facilita la entrega controlada del patógeno fúngico entre las hojas de la planta donde el patógeno entra en la planta a través de la formación de appresoria. Este método es altamente eficiente, permitiendo inoculaciones reproducibles con U. maydis.

Un método rápido y eficiente para evaluar la patogenicidad de Ustilago maydis en las líneas de maíz y teosinte

Crecimiento de las plantas de Medicago truncatula en simbiosis con las bacterias que fijan el nitrógeno Sinorhizobium meliloti, en microcosmos estériles individuales a partir de placas estándar de laboratorio permite el examen frecuente de sistemas de raíces y nódulos sin comprometer la esterilidad. Las plantas pueden ser mantenidas en estas cámaras de crecimiento de hasta 9 semanas.

Single-plantas, Microcosmos estériles para nodulación y el crecimiento de la planta de la legumbre<em&gt; Medicago truncatula</em&gt; Con el Rhizobial Symbiont<em&gt; Sinorhizobium meliloti</em

La agroinfiltración y la agroinfección por PVX son ensayos funcionales de rutina para la expresión ectópica transitoria de genes en plantas. Estos métodos son ensayos eficientes en estrategias efectoómicas (resistencia rápida y descubrimiento de genes de avirulencia) y cruciales para la investigación moderna en fitopatología molecular. Satisfacen la demanda de análisis funcionales robustos de alto rendimiento en las plantas.

Agroinfiltración y PVX Agroinfección en Papa y Nicotiana benthamiana

El sistema de cocultivo hidropónico descrito soporta plantas intactas con mallas de malla metálica y las convierte en cocultivas con bacterias. El tejido de las plantas, las bacterias y las moléculas secretadas pueden ser recogidas separadamente para análisis de aguas abajo, permitiendo simultáneamente que se investiguen las respuestas moleculares tanto de los huéspedes de la planta como de los microbios o microbios que interactúan.

Un Sistema de Cultivo Hidropónico para el Análisis Simultáneo y Sistemático de Interacciones Moleculares de Plantas / Microbios y Señalización

Pinchar la cabeza basal de la planta de pimienta negra es un método breve y que ahorra tiempo para dañarla. Aquí, proporcionamos pasos detallados con un video para infectar plantas de pimienta negra.

Un método de inoculación eficaz para Phytophthora capsici en plantas de pimienta negra

El manejo del marchitamiento por Fusarium de la sandía requiere el conocimiento de las razas de patógenos presentes. Aquí, describimos los métodos de inoculación de inmersión de raíz, semilla de grano infestado y inoculación de inmersión en bandeja modificados para demostrar su eficacia en la tipificación racial del hongo patógeno Fusarium oxysporum f. sp niveum (Fon).

Un contraste de tres técnicas de inoculación utilizadas para determinar la raza de Fusarium oxysporum f.sp. desconocido niveum Aislantes

Aprende tres sistemas de inoculación radicular para estudiar interacciones planta-microbio con Verticillium y Arabidopsis. Estos métodos permiten análisis moleculares, citológicos e histológicos aplicables a diversas especies vegetales.

Estrategias de inoculación para infectar las raíces de las plantas con microorganismos transmitidos por el suelo

Explorar más videos