זהו פרוטוקול פשוט של בדיקת נדן עלי שעורה באמצעות ריאגנטים מינימליים וציוד מעבדה נפוץ (כולל טלפון חכם בסיסי). המטרה היא לדמיין את תהליך ההדבקה המוקדם של מחלת הפיצוץ במעבדות ללא גישה לציוד מיקרוסקופיה מתקדם.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
הדמיה של אתרי זיהום מוקדמים של מחלת פיצוץ האורז (Magnaporthe oryzae) על שעורה (Hordeum vulgare) באמצעות מיקרוסקופ בסיסי וטלפון חכם
במאמר זה
סיכום
תקציר
הבנת האופן שבו צמחים ופתוגנים מתקשרים, והאם אינטראקציה זו מגיעה לשיאה בהגנה או במחלה, נדרשת כדי לפתח אסטרטגיות חזקות ובנות קיימא יותר לבריאות הצמח. ההתקדמות בשיטות המדמה בצורה יעילה יותר דגימות פתוגן צמחי במהלך זיהום וקולוניזציה הניבה כלים כגון בדיקת נדן עלי האורז, אשר היה שימושי בניטור זיהומים ואירועי התיישבות מוקדמת בין האורז לבין הפתוגן הפטרייתי, Magnaporthe oryzae. פתוגן המי-ביוטרופי זה גורם לאובדן מחלות חמורות באורז ובמונוקוטים הקשורים אליו, כולל דוחן, שיפון, שעורה ולאחרונה גם חיטה. בדיקת נדן העלים, כאשר היא מבוצעת כראוי, מניבה חתך צמח שקוף אופטית, בעובי מספר שכבות, המאפשר לחוקרים לבצע הדמיה של תאים חיים במהלך מתקפת פתוגן או לייצר דגימות קבועות מוכתמות עבור תכונות ספציפיות. חקירות תאיות מפורטות של האינטראקציה בין שעורה ל-M. אוריזה פיגרו אחרי אלה של פונדקאי האורז, למרות חשיבותו הגוברת של דגן זה כמקור מזון לבעלי חיים ולבני אדם וכמשקאות מותססים. כאן דווח על פיתוח של בדיקת נדן עלי שעורה למחקרים מורכבים של אינטראקציות M. oryzae במהלך 48 השעות הראשונות לאחר החיסון. בדיקת נדן העלים, ללא קשר למין הנחקר, היא עדינה; מסופק פרוטוקול המכסה הכל, החל מתנאי גידול שעורה וקבלת נדן עלה, ועד חיסון, דגירה והדמיה של הפתוגן על עלי הצמח. פרוטוקול זה יכול להיות מותאם לסינון בתפוקה גבוהה באמצעות משהו פשוט כמו טלפון חכם למטרות הדמיה.
מבוא
Magnaporthe oryzae, פטריית פיצוץ האורז, מדביקה מגוון גידולי דגנים, כולל שעורה, חיטה ואורז1. פתוגן זה גורם למחלות הרסניות ומהווה איום עולמי על גידולים יקרי ערך אלה, וגורם לאובדן יבול מוחלט אם אינו מבוקר. מעבדות רבות ברחבי העולם מתמקדות במחלת פיצוץ האורז בגלל האיום הגלובלי שלה ותכונותיה כמודל מצוין לאינטראקציות צמחיות-פטרייתיות2. הוא רוצף במלואו, והגנטיקה של מחזור ההדבקה שלו, במיוחד האירועים המוקדמים, נקבעה 3,4. מחזור החיים מתחיל בנבג הנובט על פני העלה, ויוצר את מבנה החדירה המיוחד הנקרא אפפרסוריום. האפרסוריום חודר לרקמת העלה, והזיהום ממשיך עם התפתחות נגעים....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
1. הכנת חומרים ניסיוניים
- הכינו אגר שיבולת שועל (OMA) על ידי ערבוב שיבולת שועל עד לקבלת אבקה דקה. מוסיפים 25 גרם אבקת שיבולת שועל ו-15 גרם אגר ל-500 מ"ל של ddH2O, ואוטוקלב במחזור המדיה (לחילופין מביאים לרתיחה למשך 20 דקות). יוצקים את המדיה לצלחות פטרי סטריליות בקוטר 60 מ"מ.
הערה: סוגי מדיה אחרים הגורמים לנבגים, כגון אגר V8, מקובלים עבור פרוטוקול זה. - פילטר Plate M. oryzae נצמד ישירות ללוחות OMA באמצעות מלקחיים סטריליים, ומאפשר להם לכסות את הצלחת כולה (9-12 ימים). הניחו את הצלחות באינקובטור צמיחה ב 25 °C עם מחזורי יום:לילה 12:12 שעות כדי לעזור לגרום לנבגים.
הערה: חלק מהמוטנטים גדלים לאט יותר ודורשים טיפול נוס....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
תיאור של זרימת העבודה הראשונית עבור טכניקה זו מוצג באיור 1. הנדן נקטף מצמחי שעורה רגישים "לייסי" בני 14 יום (H. vulgare). הקונידיה נקטפה מצלחות M. oryzae OMA בנות 10 ימים, עם תרחיף קונידיאלי שהוכן באמצעות ddH2O סטרילי לריכוז סופי של 5 x 104 נבגים למ"ל. תרחיף החיסון הוחל ישירות על נדן העלים, שהיו מאובטחים ללוחות פטרי סטריליים. הצלחות נשמרו בתא חם ולח במשך 48 שעות ללא אור. לאחר תקופת הדגירה נצבעו נדן העלים בכחול טריפאן והוכן להדמיה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
ישנן בדיקות נפוצות רבות הזמינות לבדיקת זני M. oryzae המספקות ראייה ברמה מקרוסקופית של תגובת זיהום תואמת או לא תואמת, כגון חיסוני תרסיס או טיפות, ושימוש במערכות דירוג לכימות גדלים13,14. בדיקה נפוצה נוספת עבור M. oryzae היא לבדוק את יכולתו של הפתוגן ליצור את מבנה החדירה המיוחד שלו, apppressorium15. מתוארת כאן שיטה קלה לצפייה בשינויים בתהליכי הדבקה מוקדמים במהירות וביעילות ברמה התאית, בצמח השעורה הקלוש יותר. שיטה זו ייחודית,.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
למחברים אין מה לחשוף.
תודות
המחברים מודים על מימון מפרס USDA-NIFA 2016-67013-24816.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| חומצה אצטית | Sigma-Aldrich | A6283 | |
| טלפון סלולרי | גוגל | פיקסל 4A | כל סמארטפון עם מצלמה אחורית הניתנת להרכבה במחזיק A יספיק. |
| מתאם מיקרוסקופ לטלפון סלולרי | Vankey | B01788LT3S | https://www.amazon.com/Vankey-Cellphone-Telescope-Binocular-Microscope/dp/B01788LT3S/ref=sr_1_2_sspa?keywords=vankey+cellphone+telescope+adapter+mount&qid=1662568182&sprefix = vankey + %2Caps% 2C63 & sr=8-2 -spons& psc=1& spLa=ZW5jcnlwd GVkUXVhbGlmaWVyPUFKNklBR jlCREJaMEcmZW5jcnlwdGVkSWQ 9QTA2MDMxNjhBRFYxQTMzNk9E M0YmZW5jcnlwdGVkQWRJZD1BM DQxMzAzOTMxNzI1TzE3M1ZGTEI md2lkZ2V0TmFtZT1zcF9hdGYmY WN0aW9uPWNsaWNrUmVkaXJlY3 QmZG9Ob3RMb2dDbGljaz10cnVl |
| גליצרול | סיגמא-אולדריץ' | G5516 | |
| מיקרוסקופ | AmScope | FM690TC | 40x– מיקרוסקופ אפי-פלואורסצנטי זקוף 2500x |
| שיבולת שועל שיבולת שועל מגולגלת מיושנת | Quaker N | / A | https://www.amazon.com/Quaker-Oats-Old-Fashioned-Pack/dp/B00IIVBNK4/ref=asc_df_B00IIVBNK4/?tag=hyprod-20&linkCode=df0 & hvadid=312253390021& hvpos= & hvnetw=g& hvrand=98212627704 6839544& hvpone=& hvptwo=& hvq mt=& hvdev=c& hvdvcmdl=& hvlocint =& hvlocphy=9007494& hvtargid = PLA-568492637928& psc=1 |
| ProMix BX | ProMix | 1038500RG | |
| כיסוי זכוכית מלבנית | שקופיות CLS2975245 | ||
| מיקרוסקופ | Sigma-Aldrich | S8902 | |
| מיקרומטר במה | OMAX | A36CALM7 | שקופית כיול מיקרוסקופ 0.1 מ"מ ו-0.01 מ"מ |
| טריפאן כחול | Sigma-Aldrich | T6146 |
מקורות
- Roy, K. K., et al. First report of barley blast caused by Magnaporthe oryzae pathotype Triticum (MoT) in Bangladesh. Journal of General Plant Pathology. 87 (3), 184-191 (2021).
- Dean, R., et al. The Top 10 fun....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
תגיות
