Name: נדן תירס מנותק להדמיית תאים חיים של זיהום על ידי פתוגנים פטרייתיים של תירס פוליארי (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-09-15T14:20:00.000+00:00
Duration: 6 min 12 s
Description: למד פרוטוקול הדבקה בנדן תירס מנותק לחקירת אינטראקציות בין תירס לפתוגנים פטרייתיים. השיטה מאפשרת הדמיית תאים חיים בזמן אמת ללא צורך בקיבוע או ניקוי דגימות.

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

המחברים מודים למשרד החקלאות האמריקאי על תמיכתם הכספית (מספרי המענקים 2018-67013-28489 ו-2020-70410-32901). כל הדעות, הממצאים, המסקנות או ההמלצות המובעות בכתב יד זה הן אך ורק של המחברים ואינן משקפות בהכרח את השקפותיו של משרד החקלאות האמריקאי. אנו מודים לסטודנטית מברזיל המבקרת ב"מדע ללא גבולות", מיארה דה סילבה, על התמונות שמופיעות באיור 6A ובאיור 7D. אנו מודים גם למחלקה לפתולוגיה של צמחים באוניברסיטת קנטקי על מתן גישה למיקרוסקופים קונפוקליים של אולימפוס.

הדמיה של אינטראקציות תאיות בין נדן תירס ופטריות

<ol><li>Cheng, Y., Yao, J., Zhang, H., Huang, L., Kang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cytological+and+molecular+analysis+of+nonhost+resistance+in+rice+to+wheat+powdery+mildew+and+leaf+rust+pathogens%5BTitle%5D)+AND+%22Protoplasma%22%5BJournal%5D)">Cytological and molecular analysis of nonhost resistance in rice to wheat powdery mildew and leaf rust pathogens.</a> Protoplasma. 252 (4), 1167-1179 (2015).</li>
<li>Hickey, E. L., Coffey, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+fine-structural+study+of+the+pea+downy+mildew+fungus+Peronospora+pisi+in+its+host+Pisum+sativum%5BTitle%5D)+AND+%22Canadian+Journal+of+Botany%22%5BJournal%5D)">A fine-structural study of the pea downy mildew fungus Peronospora pisi in its host Pisum sativum.</a> Canadian Journal of Botany. 55 (23), 2845-2858 (1977).</li>
<li>Wharton, P. S., Julian, A. M., O'Connell, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrastructure+of+the+infection+of+Sorghum+bicolor+by+Colletotrichum+sublineolum%5BTitle%5D)+AND+%22Phytopathology%22%5BJournal%5D)">Ultrastructure of the infection of Sorghum bicolor by Colletotrichum sublineolum.</a> Phytopathology. 91 (2), 149-158 (2001).</li>
<li>Latunde-Dada, A. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Infection+process+and+identity+of+the+hemibiotrophic+anthracnose+fungus+%28Colletotrichum+destructivum+O%27Gara%29+from+cowpea+%28Vigna+unguiculata+%28L%29+Walp.%29%5BTitle%5D)+AND+%22Mycological+Research%22%5BJournal%5D)">Infection process and identity of the hemibiotrophic anthracnose fungus (Colletotrichum destructivum O'Gara) from cowpea (Vigna unguiculata (L) Walp.).</a> Mycological Research. 100 (9), 1133-1141 (1996).</li>
<li>Bourett, T. M., Howard, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+development+of+penetration+structures+in+the+rice+blast+fungus+Magnaporthe+grisea%5BTitle%5D)+AND+%22Canadian+Journal+of+Botany%22%5BJournal%5D)">In vitro development of penetration structures in the rice blast fungus Magnaporthe grisea.</a> Canadian Journal of Botany. 68 (2), 329-342 (1990).</li>
<li>Sakamoto, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+new+method+of+sheath+inoculation+of+rice+plants+with+blast+fungus%2C+Pyricularia+oryzae+Cav.%2C+for+the+studying+of+the+disease-resistant+nature+of+the+plant%5BTitle%5D)+AND+%22Bulletin+of+the+Institute+for+Agricultural+Research%2C+T%C5%8Dhoku+University%22%5BJournal%5D)">On the new method of sheath inoculation of rice plants with blast fungus, Pyricularia oryzae Cav., for the studying of the disease-resistant nature of the plant.</a> Bulletin of the Institute for Agricultural Research, Tōhoku University. 1 (3), 120-129 (1949).</li>
<li>Buiate, E. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comparative+genomic+analysis+of+putative+pathogenicity+genes+in+the+host-specific+sibling+species+Colletotrichum+graminicola+and+Colletotrichum+sublineola%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+genomics%22%5BJournal%5D)">A comparative genomic analysis of putative pathogenicity genes in the host-specific sibling species Colletotrichum graminicola and Colletotrichum sublineola.</a> BMC genomics. 18 (1), 1-24 (2017).</li>
<li>Kankanala, P., Czymmek, K., Valent, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Roles+for+rice+membrane+dynamics+and+plasmodesmata+during+biotrophic+invasion+by+the+blast+fungus%5BTitle%5D)+AND+%22The+Plant+Cell%22%5BJournal%5D)">Roles for rice membrane dynamics and plasmodesmata during biotrophic invasion by the blast fungus.</a> The Plant Cell. 19 (2), 706-724 (2007).</li>
<li>Khang, C. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Translocation+of+Magnaporthe+oryzae+effectors+into+rice+cells+and+their+subsequent+cell-to-cell+movement%5BTitle%5D)+AND+%22The+Plant+Cell%22%5BJournal%5D)">Translocation of Magnaporthe oryzae effectors into rice cells and their subsequent cell-to-cell movement.</a> The Plant Cell. 22 (4), 1388-1403 (2010).</li>
<li>Mosquera, G., Giraldo, M. C., Khang, C. H., Coughlan, S., Valent, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interaction+transcriptome+analysis+identifies+Magnaporthe+oryzae+BAS1-4+as+biotrophy-associated+secreted+proteins+in+rice+blast+disease%5BTitle%5D)+AND+%22The+Plant+Cell%22%5BJournal%5D)">Interaction transcriptome analysis identifies Magnaporthe oryzae BAS1-4 as biotrophy-associated secreted proteins in rice blast disease.</a> The Plant Cell. 21 (4), 1273-1290 (2009).</li>
<li>Sakulkoo, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+single+fungal+MAP+kinase+controls+plant+cell-to-cell+invasion+by+the+rice+blast+fungus%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">A single fungal MAP kinase controls plant cell-to-cell invasion by the rice blast fungus.</a> Science. 359 (6382), 1399-1403 (2018).</li>
<li>Torres, M. F., Cuadros, D. F., Vaillancourt, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence+for+a+diffusible+factor+that+induces+susceptibility+in+the+Colletotrichum-maize+disease+interaction%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Plant+Pathology%22%5BJournal%5D)">Evidence for a diffusible factor that induces susceptibility in the Colletotrichum-maize disease interaction.</a> Molecular Plant Pathology. 15 (1), 80-93 (2014).</li>
<li>Valent, B., Khang, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+advances+in+rice+blast+effector+research%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Plant+Biology%22%5BJournal%5D)">Recent advances in rice blast effector research.</a> Current Opinion in Plant Biology. 13 (4), 434-441 (2010).</li>
<li>Mims, C. W., Vaillancourt, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrastructural+characterization+of+infection+and+colonization+of+maize+leaves+by+Colletotrichum+graminicola%2C+and+by+a+C.+graminicola+pathogenicity+mutant%5BTitle%5D)+AND+%22Phytopathology%22%5BJournal%5D)">Ultrastructural characterization of infection and colonization of maize leaves by Colletotrichum graminicola, and by a C. graminicola pathogenicity mutant.</a> Phytopathology. 92 (7), 803-812 (2002).</li>
<li>Vargas, W. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plant+defense+mechanisms+are+activated+during+biotrophic+and+necrotrophic+development+of+Colletotricum+graminicola+in+maize%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Physiology%22%5BJournal%5D)">Plant defense mechanisms are activated during biotrophic and necrotrophic development of Colletotricum graminicola in maize.</a> Plant Physiology. 158 (3), 1342-1358 (2012).</li>
<li>Venard, C., Vaillancourt, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Colonization+of+fiber+cells+by+Colletotrichum+graminicola+in+wounded+maize+stalks%5BTitle%5D)+AND+%22Phytopathology%22%5BJournal%5D)">Colonization of fiber cells by Colletotrichum graminicola in wounded maize stalks.</a> Phytopathology. 97 (4), 438-447 (2007).</li>
<li>Venard, C., Vaillancourt, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Penetration+and+colonization+of+unwounded+maize+tissues+by+the+maize+anthracnose+pathogen+Colletotrichum+graminicola+and+the+related+nonpathogen+C%5BTitle%5D)+AND+%22sublineolum.+Mycologia%22%5BJournal%5D)">Penetration and colonization of unwounded maize tissues by the maize anthracnose pathogen Colletotrichum graminicola and the related nonpathogen C.</a> sublineolum. Mycologia. 99 (3), 368-377 (2007).</li>
<li>Berruyer, R., Poussier, S., Kankanala, P., Mosquera, G., Valent, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+and+qualitative+influence+of+inoculation+methods+on+in+planta+growth+of+rice+blast+fungus%5BTitle%5D)+AND+%22Phytopathology%22%5BJournal%5D)">Quantitative and qualitative influence of inoculation methods on in planta growth of rice blast fungus.</a> Phytopathology. 96 (4), 346-355 (2006).</li>
<li>Belisário, R., Robertson, A. E., Vaillancourt, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maize+anthracnose+stalk+rot+in+the+genomic+era%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Disease%22%5BJournal%5D)">Maize anthracnose stalk rot in the genomic era.</a> Plant Disease. 106 (9), 2281-2298 (2022).</li>
<li>Warren, H. L., Nicholson, R. L., Ullstrup, A. J., Sharvelle, E. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Observations+of+Colletotrichum+graminicola+on+sweet+corn+in+Indiana%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Disease+Reporter%22%5BJournal%5D)">Observations of Colletotrichum graminicola on sweet corn in Indiana.</a> Plant Disease Reporter. 57, 143-144 (1973).</li>
<li>Ritchie, S. W., Hanway, J. J., Benson, G. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+a+corn+plant+develops%5BTitle%5D)+AND+%22Special+Report%2C+Iowa+State+University%22%5BJournal%5D)">How a corn plant develops.</a> Special Report, Iowa State University. 48, (1986).</li>
<li>Tuite, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aTuite%2C+J+%22Plant+pathological+methods%3A+fungi+and+bacteria%22">Plant pathological methods: fungi and bacteria</a>. , Burgess Publishing Co. (1969).</li>
<li>Wicklow, D. T., Rogers, K. D., Dowd, P. F., Gloer, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioactive+metabolites+from+Stenocarpella+maydis%2C+a+stalk+and+ear+rot+pathogen+of+maize%5BTitle%5D)+AND+%22Fungal+Biology%22%5BJournal%5D)">Bioactive metabolites from Stenocarpella maydis, a stalk and ear rot pathogen of maize.</a> Fungal Biology. 115 (2), 133-142 (2011).</li>
<li>Daudi, A., O'Brien, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+hydrogen+peroxide+by+DAB+staining+in+Arabidopsis+leaves%5BTitle%5D)+AND+%22Bio-protocol%22%5BJournal%5D)">Detection of hydrogen peroxide by DAB staining in Arabidopsis leaves.</a> Bio-protocol. 2 (18), e263-e263 (2012).</li>
<li>Benhamou, R. I., Jaber, Q. Z., Herzog, I. M., Roichman, Y., Fridman, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluorescent+tracking+of+the+endoplasmic+reticulum+in+live+pathogenic+fungal+cells%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Chemical+Biology%22%5BJournal%5D)">Fluorescent tracking of the endoplasmic reticulum in live pathogenic fungal cells.</a> ACS Chemical Biology. 13 (12), 3325-3332 (2018).</li>
<li>Lorang, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((fluorescent+protein+is+lighting+up+fungal+biology%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+and+Environmental+Microbiology%22%5BJournal%5D)">fluorescent protein is lighting up fungal biology.</a> Applied and Environmental Microbiology. 67 (5), 1987-1994 (2001).</li>
<li>Liu, C. Y., Zhu, J., Xie, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visualizing+yeast+organelles+with+fluorescent+protein+markers%5BTitle%5D)+AND+%22JoVE+%28Journal+of+Visualized+Experiments%29%22%5BJournal%5D)">Visualizing yeast organelles with fluorescent protein markers.</a> JoVE (Journal of Visualized Experiments). 182, e63846(2022).</li>
<li>Westermann, B., Neupert, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mitochondria-targeted+green+fluorescent+proteins%3A+convenient+tools+for+the+study+of+organelle+biogenesis+in+Saccharomyces+cerevisiae%5BTitle%5D)+AND+%22Yeast%22%5BJournal%5D)">Mitochondria-targeted green fluorescent proteins: convenient tools for the study of organelle biogenesis in Saccharomyces cerevisiae.</a> Yeast. 16 (15), 1421-1427 (2000).</li>
<li>Lee, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+ER+chaperone+and+signaling+regulator+GRP78%2FBiP+as+a+monitor+of+endoplasmic+reticulum+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Methods%22%5BJournal%5D)">The ER chaperone and signaling regulator GRP78/BiP as a monitor of endoplasmic reticulum stress.</a> Methods. 35 (4), 373-381 (2005).</li>
<li>Krishnakumar, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+maize+database+resource+that+captures+tissue-specific+and+subcellular-localized+gene+expression%2C+via+fluorescent+tags+and+confocal+imaging+%28Maize+Cell+Genomics+Database%29%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+and+Cell+Physiology%22%5BJournal%5D)">A maize database resource that captures tissue-specific and subcellular-localized gene expression, via fluorescent tags and confocal imaging (Maize Cell Genomics Database).</a> Plant and Cell Physiology. 56 (1), e12-e12 (2015).</li>
<li>Wu, Q., Luo, A., Zadrozny, T., Sylvester, A., Jackson, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluorescent+protein+marker+lines+in+maize%3A+generation+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Developmental+Biology%22%5BJournal%5D)">Fluorescent protein marker lines in maize: generation and applications.</a> International Journal of Developmental Biology. 57 (6-7-8), 535-543 (2013).</li>
<li>O'Connell, R. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lifestyle+transitions+in+plant+pathogenic+Colletotrichum+fungi+deciphered+by+genome+and+transcriptome+analyses%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Genetics%22%5BJournal%5D)">Lifestyle transitions in plant pathogenic Colletotrichum fungi deciphered by genome and transcriptome analyses.</a> Nature Genetics. 44 (9), 1060-1065 (2012).</li>
<li>Torres, M. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Colletotrichum+graminicola+mutant+deficient+in+the+establishment+of+biotrophy+reveals+early+transcriptional+events+in+the+maize+anthracnose+disease+interaction%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Genomics%22%5BJournal%5D)">A Colletotrichum graminicola mutant deficient in the establishment of biotrophy reveals early transcriptional events in the maize anthracnose disease interaction.</a> BMC Genomics. 17 (202), 1-24 (2016).</li>
<li>Andrie, R. M., Martinez, J. P., Ciuffetti, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+ToxA+and+ToxB+promoter-driven+fluorescent+protein+expression+vectors+for+use+in+filamentous+ascomycetes%5BTitle%5D)+AND+%22Mycologia%22%5BJournal%5D)">Development of ToxA and ToxB promoter-driven fluorescent protein expression vectors for use in filamentous ascomycetes.</a> Mycologia. 97 (5), 1152-1161 (2005).</li>
<li>Gordon, C. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glucoamylase%3A%3A+green+fluorescent+protein+fusions+to+monitor+protein+secretion+in+Aspergillus+niger%5BTitle%5D)+AND+%22Microbiology%22%5BJournal%5D)">Glucoamylase:: green fluorescent protein fusions to monitor protein secretion in Aspergillus niger.</a> Microbiology. 146 (2), 415-426 (2000).</li>
<li>Koga, H., Dohi, K., Nakayachi, O., Mori, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+inoculation+method+of+Magnaporthe+grisea+for+cytological+observation+of+the+infection+process+using+intact+leaf+sheaths+of+rice+plants%5BTitle%5D)+AND+%22Physiological+and+Molecular+Plant+Pathology%22%5BJournal%5D)">A novel inoculation method of Magnaporthe grisea for cytological observation of the infection process using intact leaf sheaths of rice plants.</a> Physiological and Molecular Plant Pathology. 64 (2), 67-72 (2004).</li>
<li>Xavier, K. V., Pfeiffer, T., Parreira, D. F., Chopra, S., Vaillancourt, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aggressiveness+of+Colletotrichum+sublineola+strains+from+Sorghum+bicolor+and+S.+halepense+to+sweet+sorghum+variety+Sugar+Drip%2C+and+their+impact+on+yield%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Disease%22%5BJournal%5D)">Aggressiveness of Colletotrichum sublineola strains from Sorghum bicolor and S. halepense to sweet sorghum variety Sugar Drip, and their impact on yield.</a> Plant Disease. 101 (9), 1578-1587 (2017).</li>
</ol>

המחברים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים ואין להם מה לחשוף.

שיטת החיסון האופטימלית של נדן העלים המתוארת כאן שונה מפרוטוקול מקורי שפותח ויושם על נדן עלי אורז 6,8,36. הוא מאפשר תצפיות ישירות ומפורטות על גדילה והתפתחות פטרייתיות בתאי צמח חיים באמצעות מיקרוסקופ רחב או קונפוקלי. הפרוטוקול מתאים לאפיון, השוואה וכימות של מגוון תופעות מיקרוסקופיות במהלך התיישבות תירס, כולל התפתחות פטריות ותגובות פונדקאי במהלך אינטראקציות תואמות לעומת לא תואמות; ייצור והפרשת חלבונים פטרייתיים ספציפיים בצמח</e...

ניתוחים מרחביים וזמניים ברמה התאית הם קריטיים להבנת הפיזיולוגיה והציטולוגיה של אינטראקציות פטרייתיות-צמחיות. רקמות פוליאריות שקובעו כימית 1,2,3 או נוקו ומוכתמות4, כמו גם קרומים מלאכותיים 5, שימשו בעבר לחקר הציטולוגיה של התפתחות פתוגן עלווה ואינטראקציות צמחיות-פטרייתיות. עם זאת, חקירת אירועי זיהום ברקמות מארחות חיות בזמן אמת ללא קיבוע או ניקוי היא מאתגרת בשל בעיות טכניות הקשורות להכנת דגימות שקופות אופטית להדמיה.
פרוטוקול חיסון נגד נדן עלים מנותק פותח בסוף שנות ה-40 של המאה ה-20 לצורך חקירה מיקרוסקופית בשדה בהיר של עמידות תאי אפידרמיס אורז חיים לפטריית פיצוץ האורז Magnaporthe oryza6. לאחרונה, תצפיות מולקולריות, פיזיולוגיות וציטולוגיות מפורטות של התיישבות פונדקאי על ידי מיני Colletotrichum ו- Magnaporthe הקלו מאוד על ידי שילוב גרסאות מותאמות של שיטת נדן עלים זו עם טרנספורמנטים פטרייתיים המבטאים חלבונים פלואורסצנטיים, ופרוטוקולי הדמיה של תאים חיים בעלי ביצועים גבוהים, כולל אפיפלואורסצנטיות ומיקרוסקופ קונפוקלי 7,8,9,10,11,12,13.
מאמר זה מפרט פרוטוקול חיסון אופטימלי באמצעות נדן עלי תירס מנותק לתצפית על תהליכי זיהום על ידי פתוגנים פטרייתיים המיביוטרופיים ונקרוטרופיים. השתמשנו בו במיוחד כדי לחקור Colletotrichum graminicola (C. graminicola), הגורם הסיבתי של כתם עלה anthracnose וריקבון גבעול, ו Stenocarpella maydis, אשר גורם לכתם עלה דיפלודיה וריקבון הגבעול. עם זאת, השיטה צריכה להיות ישימה לפתוגנים פטרייתיים אחרים hemibiotrophic ו necrotrophic. תגובות ציטולוגיות ופיזיולוגיות במהלך אירועי זיהום ונשאות בנדני עלים נכרתו אלה דומות לאלו שבלהבי עלים שלמים12,14,15. יתר על כן, התיישבות המיביוטרופית של תאי אפידרמיס מעטפת על ידי C. graminicola דומה להתיישבות של תאי פית גבעול16,17. נדן מנותק מראה סינכרוניות רבה יותר ושחזור ניסיוני של חדירה פטרייתית והתיישבות מאשר להבי עלים או רקמות פית גבעול14,16,17,18. רוב זני התירס יכולים לשמש לפרוטוקול זה. עם זאת, אינברדים או בני כלאיים עם פיגמנטים סגולים מוגזמים בנדן פחות מתאימים מכיוון שהפיגמנטים מפריעים להדמיה. תירס מתוק של יובל הזהב היה שימושי במיוחד במחקרים שלנו מכיוון שזרעים לא מטופלים זמינים מסחרית, הצמחים רגישים מאוד למחלות עלווה רבות, והם גדלים היטב בחממה. המגיפות הראשונות של ריקבון גבעול אנתרקנוז בארצות הברית גרמו לאובדן מוחלט של יבולי תירס מתוקים באינדיאנה בשנות השבעים19,20. ניתן ליישם שיטת חיסון זו של נדן עלים כדי לצפות ולכמת ישירות צמיחה והתפתחות פטרייתיות בתאי צמח חיים לעומת תאי צמח שהומתו באופן מקומי, כדי להדגים תגובות עמידות בתגובות תואמות/לא תואמות לזיהום פטרייתי, וכדי לבדוק אינטראקציות בין זנים פטרייתיים על אותו נדן בזמן אמת.

<table><tbody><tr><td>מצלמת מיקרוסקופ מונוכרום Axiocam</td><td>ZEISS</td><td>426560-9010-000</td><td>תואמת למיקרוסקופ Axioplan 2; מספקת רעש קריאה נמוך ומהירות גבוהה להדמיית תאים חיים</td></tr><tr><td>מיקרוסקופ אפיפלואורסצנטי Axioplan 2</td><td>ZEISS</td><td>N/A</td><td>מאפשר צפייה חיה וצילום תמונה/וידאו&nbsp; של דגימות ביולוגיות&nbsp;</td></tr><tr><td>צנטריפוגה ספסלית 24 X 1.5/2 מ"ל</td><td>תרמו פישר סיינטיפיק</td><td>75002431</td><td>Sorvall Legend Micro 17; מהירות מקסימלית: 13,300 סל"ד (17,000 x גרם)</td></tr><tr><td>צלחת פטרי בקטריולוגית פלקון עם מכסה</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>08-757-105</td><td>חומר פוליסטירן; משטח הידרופובי</td></tr><tr><td>נייר סינון&nbsp;</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>09-920-115</td><td>Whatman דרגה 1 לתאים לחים של צלחת פטרי</td></tr><tr><td>FV 3000 מיקרוסקופ קונפוקלי סריקת לייזר</td><td>אולימפוס N</td><td>/ A</td><td>להדמיה של טרנספורמטורים פטרייתיים'&nbsp;</td></tr><tr><td>נייר נביטה</td><td>Anchor Paper Co.</td><td>SD7615L</td><td>76# משקל כבד עבור תאים לחים בקופסת פלסטיק</td></tr><tr><td>צלחות פטרי זכוכית</td><td>VWR International</td><td>75845-542</td><td>סוג 1 מחלקה A, 33 זכוכית בורוסיליקט הרחבה; סט שלם (כיסוי + תחתון), לתאי לחות לצלחת פטרי</td></tr><tr><td>צמר זכוכית&nbsp;</td><td>כימיקלים מיוחדים בעמק אוהיו&nbsp;</td><td>3350</td><td>ליחידות סינון צמר זכוכית</td></tr><tr><td>Hemocytometer/Neubauer תא ספירה וכיסוי זכוכית</td><td>VWR International</td><td>15170-172</td><td>0.1 מ"מ עומק תא; מגיע עם שני כיסויי כיסוי 0.4 מ"מ</td></tr><tr><td>כיסויי מיקרוסקופ</td><td>Fisher Scientific</td><td>12-553-457&nbsp;</td><td>זכוכית בורוסיליקט; 100/Pk.; אורך 22 מ"מ, רוחב 22 מ"מ</td></tr><tr><td>זן תירס זרעי יובל הזהב</td><td>זרעי החוף המערבי בע"מ, דלתא, קולומביה הבריטית, קנדה</td><td>CN361</td><td>בוגר&nbsp; תוך 95-105 ימים; סוג זרע:</td></tr><tr><td>צינורות מיקרוצנטריפוגה F1&nbsp;</td><td>ארה"ב מדעית&nbsp; &nbsp;</td><td>1415-2500</td><td>קיבולת 1.5 מ"ל</td></tr><tr><td>שקופיות מיקרוסקופ&nbsp;</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>12-550-123&nbsp;</td><td>שקופית לשונית לבנה Superfrost; אורך 76 מ"מ, רוחב 25 מ"מ</td></tr><tr><td>שיבולת שועל אגר (OA)</td> <td>VWR International</td><td>255210</td><td>Difco Oatmeal Agar, BD; 500 גרם</td></tr><tr><td>לק</td><td>Revlon</td><td>43671</td><td>לק שקוף לאיטום שקופיות מיקרוסקופ; צבע 771</td></tr><tr><td>צלחת PCR שקופה ללא חצאית 96 בארות</td><td>ארה"ב Sientific</td><td>1402-9500</td><td>100 uL נפח צלחת</td></tr><tr><td>מזיק לצינורות מיקרוצנטריפוגה</td><td>ארה"ב Scientific&nbsp;</td><td>1415-5390</td><td>קצה חרוטי; חומר פוליפרופילן</td></tr><tr><td>PlanApo 60X/1,00 WLSM מטרת מים&nbsp;</td><td>אולימפוס</td><td>1-UB933</td><td>תואם למיקרוסקופ קונפוקלי אולימפוס FV 3000</td></tr><tr><td>תפוחי אדמה דקסטרוז אגר (PDA)</td> <td>VWR International</td><td>90000-758</td><td>Difco תפוחי אדמה דקסטרוז מדיה, BD; 500 גרם</td></tr><tr><td>Pro-Mix BX</td><td>Premium Horticulture Supply Co.</td><td>N/A</td><td>מצע גידול פרימיום לשימוש כללי שפותח כדי לספק a&nbsp; איזון אגירת מים וניקוז תקין</td></tr><tr><td>SC10 קונוסים&nbsp;</td><td>חממה מגה-סטור&nbsp;</td><td>CN-SS-SC-10B</td><td>קוטר 1.5 אינץ', עומק 8.25 אינץ' ונפח 164 מ"ל</td></tr><tr><td>SC10 מגש חרוטים</td><td>חממה מגה-סטור&nbsp;</td><td>CN-SS-SCTR98</td><td>אורך 24 אינץ' x רוחב 12 אינץ' x גובה 6.75 אינץ'; מחזיק עד 98 מחזיקי חרוטים SC10</td></tr><tr><td>סכין גילוח קצה יחיד</td><td>להב Thermo Fisher Scientific</td><td>17-989-145</td><td>AccuTec; חומר פלדה; להב באורך 38 מ"מ</td></tr><tr><td>מיכלי אחסון/קופסאות עם סגירת תפס</td><td>יעד</td><td>002-02-0405</td><td>קופסאות אחסון ברורות לתא rmoist; מידות חיצוניות: 23 5/8 אינץ' x 16 3/8 אינץ' x 6 1/2 אינץ'; קיבולת של 32 ל'</td></tr></tbody></table>

נדן תירס מנותק להדמיית תאים חיים של זיהום על ידי פתוגנים פטרייתיים של תירס פוליארי

Detached Maize Sheaths for Live-Cell Imaging of Infection by Fungal Foliar Maize Pathogens

ביצענו אופטימיזציה של פרוטוקול לחיסון נדן עלי תירס עם פטריות פתוגניות המיביוטרופיות ונקרוטרופיות. השיטה שונה משיטה שיושמה במקור על נדן עלי אורז ומאפשרת תצפית מיקרוסקופית ישירה על גדילה והתפתחות פטרייתיות בתאי צמחים חיים. נדני עלים שנאספו משתילי תירס עם שני צווארוני עלים מלאים מחוסנים בטיפות של 20 μL של 5 x 105 נבגים/מ"ל תרחיפים של נבגים פטרייתיים ומודגרים בתאי לחות ב -23 מעלות צלזיוס תחת אור פלואורסצנטי רציף. לאחר 24-72 שעות, רקמה עודפת מוסרת עם סכין גילוח כדי להשאיר שכבה אחת של תאי אפידרמיס, דגימה שקופה אופטית שניתן לצלם ישירות ללא צורך בקיבוע כימי או ניקוי. תאי צמחים ופטריות נשארים בחיים למשך הניסוי וניתן לדמיין אינטראקציות בזמן אמת. נדן יכול להיות מוכתם או נתון פלסמוליזה כדי לחקור את הציטולוגיה ההתפתחותית ואת הכדאיות של תאים מארח פתוגן במהלך זיהום וקולוניזציה. זנים פטרייתיים שעברו טרנספורמציה כדי לבטא חלבונים פלואורסצנטיים יכולים להיות מחוסנים או מחוסנים במשותף על הנדן לקבלת רזולוציה מוגברת וכדי להקל על הערכת אינטראקציות תחרותיות או סינרגטיות. זנים פטרייתיים המבטאים חלבוני היתוך פלואורסצנטיים יכולים לשמש למעקב וכימות הייצור והמיקוד של חלבונים בודדים אלה בצמח. ניתן לחלץ רקמות מעטפת מחוסנות כדי לאפיין חומצות גרעין, חלבונים או מטבוליטים. השימוש בבדיקות נדן אלה קידם מאוד את המחקרים המפורטים של מנגנוני הפתוגנניות הפטרייתית בתירס וגם של חלבונים פטרייתיים ומטבוליטים משניים התורמים לפתוגנים.

הדוגמאות שלהלן מתארות תוצאות מייצגות בעקבות השימוש בשיטת החיסון נגד נדן עלי תירס. דוגמאות אלה מדגימות את הקלות, המהירות והדיוק שבהם ניתן לבצע תצפית והשוואה של אינטראקציות תירס-פטרייה בזמן אמת באמצעות בדיקה אופטימלית זו. הדמיה של תאים חיים מאפשרת גם חילוץ מידע כמותי, ומספקת כלי שימושי למחקרים מולקולריים, ציטולוגיים ופיזיולוגיים השוואתיים. פרטים נוספים ניתן למצוא בפרסומים המקוריים שצוטטו עבור כל בקשה מוצלחת.
נתונים לדוגמה 1: שימוש בכתמים ופלסמוליזה בנדן עלים מחוסנים להערכת מצב פטרייתי וא...

כתב יד זה מפרט פרוטוקול חיסון אופטימלי המשתמש בנדן עלי תירס מנותק למחקרים ציטולוגיים, פיזיולוגיים ומולקולריים הניתנים לשחזור של אינטראקציות תירס עם פתוגנים צמחיים פטרייתיים. מעטה העלים מאפשר תצפית בזמן אמת על אינטראקציות תאיות בין הצמח החי לפטרייה ברקמות לא מקובעות.

We have optimized a protocol to inoculate maize leaf sheaths with hemibiotrophic and necrotrophic foliar pathogenic fungi. The method is modified from one ...

לכן הצוות שלנו שואף להבין מנגנוני פתוגניות פטרייתיות בצמחים כדי לשפר את ניהול המחלה. בימים אלה אנו חוקרים כיצד פטריית התירס האוטוכתונית מווסתת את הפרשת החלבונים מעבר לתפקוד משק הבית שלה. הפרוטוקול שלנו מראה סינכרוניות גבוהה בין שכפולים ויכולת שחזור של התיישבות פטרייתית.כמו כן, בבדיקות שלנו, אין צורך לנקות או לקבע דגימות לפני הדמיה בזמן אמת. השיטה מציעה מגוון יישומים באינטראקציות צמחים-פתוגנים ותרמה למחקרים מפורטים על מנגנוני הפתוגני הפטרייתי בתירס ולניתוח גנומי השוואתי.

detached-maize-sheaths-for-live-cell-imaging-infection-fungal-foliar

Research

JoVE Journal

Biology

ביולוגיה

צמח defensins לשחק תפקיד חשוב בהגנה צמח נגד פתוגנים. עבור שימוש יעיל של אלה פפטידים נגד פטריות כמו סוכני פטריות, הבנת את מצבי הפעולה (מואה) היא קריטית. . הנה, שיטת הדמיה לחיות תאים מתואר ללמוד היבטים קריטיים מואה של פפטידים אלה.

הדמיה לחיות תאים תאים פטרייתי לחקור מצבים של ערך ולוקליזציה Subcellular של הצמח נגד פטריות Defensins

פרוטוקול הזרקה מבוסס אגרובקטריום (אגרובקטריה) מוצג לחיסון של וירוס פסיפס זנב שועל ווירוסי פסיפס קני סוכר לשתילי תירס. חיסון באופן זה מוביל לזיהום ויראלי, השתקת גנים הנגרמת על ידי וירוס של גנים סמן, ו overexpression ויראלי של GFP.

אגרוינוקולציה ישירה של שתילי תירס על ידי הזרקה עם וירוס פסיפס זנב שועל רקומביננטי ווירוס פסיפס קנה סוכר שיבוטים זיהומיות

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.

הדמיה של אתרי זיהום מוקדמים של מחלת פיצוץ האורז (Magnaporthe oryzae) על שעורה (Hordeum vulgare) באמצעות מיקרוסקופ בסיסי וטלפון חכם

פרימורדיה של עלי תירס עטופה ומגולגלת עמוק, מה שמקשה על מחקרם. כאן, אנו מציגים שיטות להכנת חתכים רוחביים ותושבות שלמות של פרימורדיה של עלי תירס להדמיה פלואורסצנטית וקונפוקלית.

שיטות משופרות להכנת חתכים רוחביים ותושבות שלמות לא מגולגלות של פרימורדיה של עלי תירס להדמיה פלואורסצנטית וקונפוקלית

פרוטוקול האימונולוקליזציה הזה במיוציטים זכריים של תירס שומר על שלמות תלת-ממדית של התאים במהלך המיוזה. הוא מאפשר מעקב דינמי אחר המיקום התוך-תאי של עד שלושה נוגדנים עצמאיים בחומר משומר עם פאראפורמלדהיד, בנוסף ל-DAPI, שמצבע DNA.

אימונולוקליזציה תלת-ממדית במיוציטים של תירס

מיקרוסקופיה זמן לשגות של סמני autophagy כותרתו fluorescently מאפשרת ניטור של תגובת autophagy הדינמית עם רזולוציה גבוהה זמנית. שימוש autophagy ספציפית וסמני אברון בשילוב של 3 צבעים שונים, אנו יכולים לעקוב אחר תרומתו של חלבון להיווצרות autophagosome בהקשר מרחב ובזמן חזק.

לחיות תא הדמיה של אירועי autophagy מוקדמים: Omegasomes ומעבר

הטבע של האינטראקציות בין תאי גזע hematopoietic ואב (HSPCs) ונישות מח עצם הוא הבין היטב. שינויי חומרה מותאם אישית ופרוטוקול רכישה רב שלבים לאפשר את השימוש בשני הפוטונים ומיקרוסקופיה confocal לתמונת vivo לשעבר HSPCs שכותרתו התביית בתוך אזורי מוח עצם, אינטראקציות מעקב ותנועה.

במעקב 4 ממדי Vivo של תאי גזע ואבות היווצרות דם במבוגרי עכבר calvarial מח עצם

מוצגת כאן שיטה נוחה וחזקה לחקר אוטופגיה ב-Penicillium chrysogenum באמצעות רפידות הרעבה (תערובות של אגרוז ומי ברז בשקופית מיקרוסקופ המכילה חלל מרכזי).

ניתוח של Autophagy ב<em&gt; Chrysogenum Penicillium</em&gt; על ידי שימוש ברפידות רעב בשילוב עם מיקרוסקופ פלואורסצנטי

מערכת השראת השורש הרוחבי (LRIS) מאפשרת אינדוקציה סינכרונית של שורשים לרוחב ומוצגת עבור Arabidopsis thaliana ותירס.

מערכת עין מתנהל שורש לרוחב ב<em&gt; ארבידופסיס</em&gt; ותירס

האמבות החברתיות Dictyostelium discoideum הוקמה לאחרונה כמערכת לחקר קיפול שגוי של חלבונים ופרוטאוסטזיס. כאן, אנו מתארים מתודולוגיה חדשה מבוססת הדמיה לחקר צבירת חלבונים המושרה על ידי טמפרטורה ותגובת הלחץ התאית ב-D. discoideum.

לימוד חלבון מערכת בקרת איכות של<em&gt; D. discoideum</em&gt; שימוש הדמית תא חי בקרת טמפרטורה

למד פרוטוקול הדבקה בנדן תירס מנותק לחקירת אינטראקציות בין תירס לפתוגנים פטרייתיים. השיטה מאפשרת הדמיית תאים חיים בזמן אמת ללא צורך בקיבוע או ניקוי דגימות.

נדן תירס מנותק להדמיית תאים חיים של זיהום על ידי פתוגנים פטרייתיים של תירס פוליארי

גלה סרטונים נוספים