January 3rd, 2014
השימוש בשיטת הזרקת מחט לחסן תירס וצמחי teosinte עם פתוגן ביוטרופי Ustilago maydis מתואר. שיטת החיסון להזרקת מחט מקלה על מסירה מבוקרת של הפתוגן הפטרייתי בין עלי הצמח שבהם הפתוגן נכנס לצמח באמצעות היווצרות appresoria. שיטה זו יעילה ביותר, ומאפשרת חיסונים הניתנים לשחזור עם U. maydis.
המטרה הכוללת של הליך זה היא לחסן באמצעות הזרקת מחט, תרבית תרחיף תאי מאוס USTA Lago, ולבצע סינון תגובת עמידות למחלה של קווי מבוך טטה ומבוך טאוסינט חוצה קווים. זה מושג על ידי בחירה תחילה של קווי צמחים לחיסון וסינון. לאחר מכן, נשתלים הזרעים לניסויים ניסיוניים וביקורת בחיסון הזרקת מחט.
10 ימים לאחר מכן, תרחיף התאים מתוצרת U מוזרק לגבעול של כל צמח. לבסוף, משווים את תגובות ההתנגדות של מפעלי הניסוי והביקורת. בסופו של דבר, ניתן להשיג תוצאות המראות חיסון מוצלח בהזרקת מחט באמצעות הדמיה של הפנוטיפ של הצמח שחוסן איתך. מאיס.
היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא בכך שהיא מעבירה את הפתוגן ישירות בין העלים. זה מבטל את נושא חדירת הפתוגן. כדי להתחיל קווי צמחים נבחרים לחיסון וסינון כפי שמוצג כאן, שני קווי מבוך, חמישה קווי טאוסינט ו-40 קווי טאוסינט מבוך עם עמידות לא אופיינית ל-U Mais שימשו למחקר זה לניסויי חיסון ניסיוניים וביקורתיים של הזרקת מחט.
שתלו ארבעה זרעים מכל קו צמחים בדירות קטנות על ידי דחיפת הזרעים כחצי סנטימטר לתוך האדמה באצבע וכיסויים קלים באדמה. לאחר מכן הניחו את הצמחים בתא גידול והשקו את הזרעים עד להשרייה, והבטיחו שהם יישארו מתחת לאדמה לאחר השקיה. גדל את הצמחים בסביבות יום ולילה של 28 ו-20 מעלות צלזיוס, ומחזורי אור וחושך של 14 ו-10 שעות בהתאמה.
וכ -500 מיקרומולר למ"ר לשנייה של קרינה פעילה פוטוסינתטית בחלק העליון של החופה. שמור על הלחות היחסית במהלך היום והלילה בכ-70% ו-90% בהתאמה, ושמור את כל הצמחים באותו תא גידול כדי לשמור על סביבת גידול התואמת לאורך הניסוי. שמונה ימים לאחר שתילת הזרעים, השתמש בלולאה סטרילית כדי לפספס huis מציר גליצרול קפוא על אגר תפוחי אדמה דקסטרוז או צלחות PDA דגירה בטמפרטורה של 30 מעלות צלזיוס למשך יומיים ועקוב אחריו באופן קבוע כדי לוודא שהוא גדל היטב מתחת למכסה זרימה למינרית.
השתמשו בקיסם סטרילי כדי לבחור מושבה אחת לכל זן ולהניח אותם בשלוש שפופרות של מיליליטר של ציר מחלת פרקינסון. דגרו את התרביות בטמפרטורה של 30 מעלות צלזיוס ו -200 סל"ד למשך יומיים, ובדקו מעת לעת אם יש צמיחה. לאחר מכן, מדוד את ה-OD 600 של התרביות כדי להבטיח שהן גדלו ל-OD של 1.0.
בעזרת מים, הביאו את התרביות לריכוז סופי של מיליון תאים למיליליטר בנפח סופי של 30 מיליליטר. ריכוז זה של תרחיף תאים פתוגני מביא באופן עקבי לזיהום טוב של הצמחים. לאחר מכן, לפני החיסון, ערבבו כמויות שוות של השניים שהכנתם כזנים.
לפני מילוי מזרק של שלושה מיליליטר בתרחיף התאים, מלאו את מזרק הבקרה במים להזרקה עם נזק מינימלי לצמח. רקמה מצמידה מחט היפודרמית של נקודת אפס 457 מילימטר על 1.3 סנטימטר לקצה כל מזרק. הסר את הצמחים מתא הגידול והזריק בזווית של 90 מעלות ממש מעל קו האדמה.
הכנס בזהירות את המחט של ה-U maus לתוך הגבעול של צמח ניסיוני עד שהוא נמצא באמצע הגבעול. הזרקו כ-100 מיקרוליטר מתרחיף התאים. הוא ידחוף דרך הגבעול ויהיה גלוי כשהוא נע לתוך מערבולת הצמח.
המשיכו להזריק צמחי ניסוי נוספים עד שהמזרקים יתרוקנו. לאחר מכן מלאו אותו במים כדי לנקות את המחט מכל רקמת צמח ומלאו מחדש את המזרק עד להזרקת כל הצמחים. השתמש במזרק המים כדי להזריק את צמחי הבקרה בצורה דומה.
בסיום ההזרקות החזירו את הצמחים לתא הגידול על בסיס יומי. להשקות רק את האדמה, ולבדוק אם יש התפתחות פתוגנים ותגובות עמידות לצמחים.
באמצעות דירוג תגובת התנגדות של 1 עד 5, קנה מידה, ציון ורשום את תגובות ההתנגדות עבור כל צמח 7, 10, 14 ו-21 ימים לאחר החיסון או DPI. הערכים המספריים בסולם הדירוג גדלים עם העלייה בחומרת המחלה. לדוגמה, תגובת התנגדות A אחת או שתיים של A1C מצביעה על התנגדות.
תגובת התנגדות של שלוש, ארבע או חמש מצביעה על רגישות. השווה את תגובות ההתנגדות של מפעלי הניסוי והביקורת ובחר צמחי ניסוי עם דירוג תגובת התנגדות A1C אחד או שניים. צמחים אלה נחשבים לעמידים בפני מאטיס.
בניסוי זה, רוב הצמחים שחוסנו בחומוס, היו רגישים לזיהום. צמחים הראו התפתחות מחלה קשה שהודגמה על ידי היווצרות גבעול ועפצים בסיסיים עם נבגי טליו שחורים. מספר צמחים מתו לאחר החיסון בשל חומרת המחלה.
לעומת זאת, מפעלי הביקורת היו נקיים מאוד ולא הראו התפתחות פתוגנים בשום חלק של הצמח, מה שמצביע על כך שהתפתחות פתוגן בצמחי הניסוי נבעה מחיסון הזרקת מחט עם U Mais זוהו שלושה קווי תוקפנות צולבת של Mais Teosinte שהיו עמידים ל-U Mais, וחיסון מוצלח אומת על ידי טרשת קלה. ציאן בייצור, או היווצרות עפצים עלים מינוריים. טכניקה זו יכולה להיעשות בצורה יעילה ביותר עם יכולת שחזור. זה עוזר בחיסון ובפנוטיפ של מספר רב של צמחים.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
מאמר זה מתאר שיטת הזרקת מחט להזרעת צמחי תירס וטאוסינטה עם הפתוגן הביאוטרופי Ustilago maydis. טכניקה זו מאפשרת אספקה מבוקרת של הפתוגן, המאפשרת את כניסתו לצמח באמצעות יצירת אפרסוריום.
Accurate pathogenicity assessment is critical for identifying disease-resistant crop lines in agricultural biotechnology. This needle injection method enables reproducible delivery of Ustilago maydis, supporting target validation in plant-pathogen interaction studies. The approach facilitates phenotypic screening and mechanistic de-risking for breeding programs focused on biotrophic pathogen resistance.
The method integrates into early discovery workflows by enabling hypothesis testing of resistance mechanisms in plant lines prior to lead identification stages.