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Bactérienne Feuille Infiltration Essai de caractérisation fine des réponses de défense des plantes à l'aide du

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DOI :

10.3791/53364

1 octobre 2015

Dans cet article

Résumé

La quantification de la croissance des agents pathogènes est un outil puissant pour caractériser diverses réponses immunitaires d’Arabidopsis thaliana (ci-après : Arabidopsis). La méthode décrite ici présente un test d’infiltration à la seringue optimisé pour quantifier le Pseudomonas syringae pv. maculicola Croissance d’ES4326 dans les feuilles adultes d’Arabidopsis.

Résumé

En l'absence de cellules immunitaires mobiles spécialisées, les plantes utilisent leur mort cellulaire programmée localisée et systémique résistance acquise à se défendre contre les attaques de pathogènes. La contribution d'un gène d'Arabidopsis spécifique à la réponse immunitaire de l'installation globale peut être spécifiquement et évalué quantitativement par dosage de la croissance de l'agent pathogène dans le tissu infecté. Pendant plus de trois décennies, la bactérie hémibiotrophe Pseudomonas syringae pv. Maculicola ES4326 (PSM ES4326) a été largement appliquée comme le modèle pathogène pour étudier les mécanismes moléculaires sous-jacents de la réponse immunitaire Arabidopsis. Afin de fournir des agents pathogènes dans les tissus foliaires, de multiples méthodes de vaccination ont été mis en place, par exemple, une seringue infiltration, dip inoculation, pulvérisation, infiltration sous vide, et l'inoculation d'inondation. Le protocole suivant décrit une méthode d'infiltration seringue optimisé pour fournir virulente Psm ES4326 dans les feuilles de l'adultesol cultivé des plants d'Arabidopsis et l'écran avec précision pour une meilleure sensibilité à la maladie (EDS) en direction de cet agent pathogène. En outre, ce protocole peut être complétée avec de multiples pré-traitements pour disséquer défauts immunitaires spécifiques au sein des différentes couches de défense de la plante, y compris l'acide salicylique (SA) Immunité -Triggered (IST) et immunitaires MAMP-Triggered (MTI).

Introduction

En raison de leur nature sessiles, les plantes sont constamment menacés par une pléthore d'agents pathogènes présentant différents modes de vie et des stratégies nutritionnelles 1. En première approximation, les agents pathogènes biotrophes maintiennent leur hôte vivante pour récupérer les nutriments, tandis que les agents pathogènes et les toxines nécrotrophes enzymes activement secrets pour tuer le tissu hôte et se nourrissent sur ​​les cellules mortes 1. Un autre groupe d'agents pathogènes, hemibiotrophs appelés, commence leur cours de l'infection par le stade biotrophe et les changements à l'étape nécrotrophe après avoir atte....

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Protocole

Le texte qui suit décrit un protocole par étapes à accomplir optimisé Psm ES4326 dosage seringue d'infiltration chez Arabidopsis. Les principales méthodes de ce test sont représentés dans un organigramme simplifié (figure 1).

1. Plante conditions de croissance

  1. Semer des graines
    1. Préparez 2 pots (4 de diamètre, 3,75 en hauteur) remplis sans tasser avec le sol et l'eau des pots en les trempant du fond O / N avant de drainer l'excès d'eau.
    2. Semez les graines d'Arabidopsis 50-100, de type sauvage Col-0 ou npr1-1 mutantes, sur chaque pot avec une pliées 70 mm pe....

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Résultats

Le protocole que nous décrivons ici représente un P. optimisé syringae essai seringue d'infiltration d'évaluer quantitativement la réponse immunitaire dans des plantes Arabidopsis. Comme illustré sur la figure 1, l'infiltration de la seringue de la MSP ES4326 est suivie par l'extraction et la quantification de l'agent pathogène par des dilutions en série et colonies énumération.

Comme décrit dans l'étape 3 dans le t.......

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Discussion

Avec la diminution des terres agricoles disponibles et augmentation de la population, les chercheurs du monde entier sont mis au défi avec des besoins urgents pour l'amélioration des cultures. Le rendement peut être grandement influencée par divers stress biotiques et abiotiques. Parmi eux, une infection pathogène est l'une des principales causes de la baisse de rendement des cultures, responsable d'environ 12% de pertes dans les États-Unis seuls 45. Pour résoudre ce problème, la recherche massive.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs ont rien à révéler.

Remerciements

Nous remercions le Dr Shahid Mukhtar pour la critique du manuscrit et le Dr Xinnian Dong pour le fichier d’analyse des données de l’échantillon. Ce travail est soutenu par une bourse NSF-CAREER (IOS-1350244) à KPM et au département de biologie de l’UAB.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
MetroMix 360° ;GrosouthSNGMM360
Grands potsGrosouthTEKUVCC10TC
12 x 6 InsertsGrosouthLM1206
11x 21 Appartements sans trousGrosouthLM1020
11x 21 Appartements avec trousGrosouthLM1020H
Dômes de propagation en vinyleGrosouthCW-221
Proteose PeptoneFisher ScientificDF0122-17-4
Phosphate de potassium dibasique trihydratéMP Biomedicals151946
Agar  ;Fisher ScientificA360-500
Sulfate de streptomycineBio Basic IncSB0494
100 x 15 mm Boîtes de PétriFisher ScientificFB0875713
150 x 15 mm Boîtes de PétriFisher ScientificR80150
Plaque rectangulaireFisher Scientific12-565-450  ;
MgCl2 HexahydrateBio Basic IncMB0328
GlycérolBio Basic IncGB0232
MgSO4  ; Bio Basic IncMN1988
Seringue de 1 mlFisher ScientificNC9992493  ;
KimwipeFisher Scientific06-666-A
Tubes de broyage  ;Denville ScientificB1257
Capuchons pour tubes de broyageDenville ScientificB1254
Boule de broyage en acier inoxydableFisher Scientific2150
Plaque à 96 puits  ;Fisher Scientific12-556-008
Salicylatede sodium Sigma Aldrichs3007-1kg
flg22 (QRLSTGSRINSAKDDAAGLQIA)GenescriptSur commande
elf18 (Ac-SKEKFERTKPHVNVGTIG)GenescriptSur commande
PerforatriceAgrafes146308
Biophotomètre plusEppendorf
Homogénéisateur à haut débit PowerGenFisher Scientific02-215-503
Microcentrifugeuse à spin accuFisher Scientific13-100-675
Pipette multicanaux (10-100 µ ; l)Eppendorf3122 000.043
Pipette multicanaux (30-300 µ ; l)Eppendorf3122 000.060
Pipette (20µ ; l)Eppendorf3120 000.038
Pointes de pipetteFisher Scientific3552-HR
Sharpie marqueur permanentAgrafes507130
Tube de 1,5 mlEppendorf22363204
PinceFisher Scientific08-890
952000006

Références

  1. Glazebrook, J. Contrasting mechanisms of defense against biotrophic and necrotrophic pathogens. Annu. Rev. Phytopathol. 43, 205-227 (2005).
  2. Hammond-Kosack, K. E., Jones, J. D. Plant disease resistance genes. Annual review of plant biolog. 48, 575-607 ....

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Mots-clés

M thode d infiltration la seringuesusceptibilit accrue aux maladiesimmunit d pendante de l acide salicyliqueimmunit d clench e par les MAMPquantification de la croissance des agents pathog neshomog n isation des tissus foliaires

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