옥수수와 테오신테 라인에 우스틸라고 성 실증의 병원성을 평가하기위한 신속하고 효율적인 방법
January 3rd, 2014
생체영양 병원체 우스틸라고 수교를 이용한 옥수수 및 테오신테 식물을 접종하는 바늘 주입 방법의 사용이 설명된다. 상기 바늘 주입 접종 방법은 병원체가 아프레소리아 형성을 통해 식물에 유입되는 식물 잎 사이에 곰팡이 병원균의 통제된 전달을 용이하게 한다. 이 방법은 매우 효율적이며, 미국 maydis와재현 가능한 접종을 가능하게 합니다.
이 절차의 전반적인 목표는 바늘 주입, USTA Lago maus 세포 현탁 배양을 통해 접종하고 maze tete 및 maze teosinte cross intres lines의 질병 내성 반응 스크리닝을 수행하는 것입니다. 이는 먼저 접종 및 스크리닝을 위한 식물 라인을 선택하여 수행됩니다. 다음으로, 실험 및 대조 바늘 주입 접종 실험을 위한 씨앗을 심습니다.
10일 후, U로 만든 세포 현탁액을 각 식물의 줄기에 주입합니다. 마지막으로, 실험 플랜트와 제어 플랜트의 저항 반응을 비교합니다. 궁극적으로, 당신과 함께 접종된 식물의 표현형을 시각화하여 성공적인 바늘 주입 접종을 보여주는 결과를 얻을 수 있습니다. 마이스.
이 기술의 가장 큰 장점은 병원체를 잎 사이에 직접 전달한다는 것입니다. 이것은 병원체 침투 문제를 제거합니다. 여기에 나타난 바와 같이 접종 및 스크리닝을 위한 식물 라인을 선택하기 위해 U Mais에 대한 특성이 없는 저항성이 있는 2개의 미로 라인, 5개의 테오신테 라인 및 40개의 미로 테오신테 교차선을 실험 및 대조 바늘 주입 접종 실험을 위해 본 연구에 사용되었습니다.
손가락으로 씨앗을 흙 속으로 반 인치 정도 밀어 넣고 흙으로 가볍게 덮어 각 식물 라인의 씨앗 4개를 작은 평지에 심습니다. 그런 다음 식물을 성장실에 넣고 씨앗이 젖을 때까지 물을 주고 물을 준 후 토양 아래에 남아 있는지 확인합니다. 섭씨 28도와 20도의 낮과 밤 환경, 각각 14시간과 10시간의 빛과 어둠 주기로 식물을 키웁니다.
그리고 캐노피 상단에서 초당 약 500 마이크로 몰의 광합성 활성 방사선. 낮과 밤의 상대 습도를 각각 약 70%와 90%로 유지하고, 모든 식물을 동일한 생장실에 두어 실험 전반에 걸쳐 일치하는 생장 환경을 유지한다. 씨앗을 심은 후 8일 후, 멸균 루프를 사용하여 냉동 글리세롤 스톡의 후이스를 감자 포도당 한천 또는 PDA 플레이트에 줄무늬를 만들고, 섭씨 30도에서 이틀 동안 배양하고, 층류 후드 아래에서 잘 자라고 있는지 정기적으로 모니터링합니다.
멸균 이쑤시개를 사용하여 각 균주에 대한 단일 콜로니를 선택하고 PD 육수 3ml 튜브에 넣습니다. 배양물을 섭씨 30도 및 200RPM에서 이틀 동안 배양하고 주기적으로 성장을 확인합니다. 다음으로, 배양물의 OD 600을 측정하여 OD 1.0으로 성장했는지 확인합니다.
물을 사용하여 배양물을 30ml의 최종 부피에서 밀리리터당 100만 개의 세포의 최종 농도로 만듭니다. 이러한 병원성 세포 현탁액의 농도는 지속적으로 식물의 좋은 감염을 초래합니다. 그런 다음 접종하기 전에 균주로 만든 두 가지를 동일한 부피로 혼합하십시오.
3ml 주사기에 세포 현탁액을 채우기 전에 제어 주사기에 물을 채워 식물에 대한 손상을 최소화하면서 주입하십시오. 조직은 각 주사기 끝에 457mm x 1.3cm 피하 주사 바늘을 부착합니다. 성장 챔버에서 식물을 제거하고 토양 선 바로 위에 90도 각도로 주입합니다.
U maus의 바늘을 실험 식물의 줄기에 줄기 중앙이 될 때까지 조심스럽게 삽입하십시오. 약 100마이크로리터의 세포 현탁액을 주입합니다. 그것은 줄기를 통해 밀어 넣고 식물의 소용돌이 속으로 이동할 때 볼 수 있습니다.
주사기가 비워질 때까지 추가 실험용 식물을 계속 주입합니다. 그런 다음 물을 채워 식물 조직의 바늘을 청소하고 모든 식물이 주입될 때까지 주사기를 다시 채웁니다. 물 주사기를 사용하여 유사한 방식으로 대조 식물을 주입합니다.
주입이 완료되면. 매일 식물을 성장 챔버에 다시 넣으십시오. 토양에만 물을 주고 병원균 발생 및 식물 저항성 반응을 확인하십시오.
1-5 저항 반응 등급을 사용하여 접종 후 7일, 10일, 14일 및 21일 또는 DPI에 대한 각 식물의 저항 반응을 평가, 점수 및 기록합니다. 등급 척도의 수치는 질병의 중증도가 증가함에 따라 증가합니다. 예를 들어, A1C, 1 A 또는 2 저항 반응은 저항을 나타냅니다.
3, 4 또는 5 저항 반응은 감수성을 나타냅니다. 실험 플랜트와 대조 플랜트의 저항 반응을 비교하고 A1C, 1, a 또는 2 저항 반응 등급의 실험 플랜트를 선택합니다. 이 식물은 마티스에 대한 저항성으로 간주됩니다.
이 실험에서 부식질을 접종한 대부분의 식물은 감염에 취약했습니다. 식물은 검은 텔리오 포자를 동반한 줄기와 기저 담즙 형성에 의해 심각한 질병 발병을 보였습니다. 질병의 심각성으로 인해 접종 후 여러 식물이 죽었습니다.
대조적으로, 대조군은 매우 깨끗하고 식물의 어느 부분에서도 병원균 발생을 보이지 않았는데, 이는 실험 식물에서의 병원체 발달이 U Mais에 내성이 있는 3개의 Mais Teosinte 교차 공격선을 이용한 바늘 주입 접종으로 인한 것임을 나타내며, 경미한 경화증에 의해 성공적인 접종이 확인되었으며, 생산 시 시안색 또는 작은 잎 담즙 형성. 이 기술은 재현성과 함께 매우 효율적인 방식으로 수행할 수 있습니다. 이것은 많은 수의 식물에 접종하고 표현형을 분석하는 데 도움이 됩니다.
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개요
이 기사는 Ustilago maydis라는 생물영양성 병원체로 옥수수와 테오신테 식물에 접종하는 바늘 주사 방법에 대해 설명합니다. 이 기술은 병원체를 통제된 방식으로 전달하여 병원체가 병변 형성을 통해 식물에 진입하도록 합니다.
주요 연구 구성 요소
과학 영역
- 식물 병리학
- 식물-미생물 상호작용
- 곰팡이 접종 기술
배경
- Ustilago maydis는 옥수수에 영향을 미치는 생물영양성 병원체입니다.
- 효과적인 접종 방법은 식물 질병 저항성 연구에 매우 중요합니다.
- 바늘 주사는 병원체 전달을 위한 정밀한 방법을 제공합니다.
- 식물이 병원체에 반응하는 방식을 이해하면 육종 전략에 도움을 줄 수 있습니다.
연구 목적
- Ustilago maydis에 대한 신뢰할 수 있는 접종 방법을 개발합니다.
- 질병 저항성을 위해 옥수수와 테오신테 계통을 선별합니다.
- 실험 식물과 대조군 식물 간의 저항성 반응을 비교합니다.
사용된 방법
- 접종 및 선별을 위한 식물 계통 선택.
- 실험군과 대조군을 위한 종자 파종.
- 각 식물의 줄기에 Ustilago maydis 세포 현탁액을 주사합니다.
- 접종된 식물과 대조군 식물의 저항성 반응을 비교합니다.
주요 결과
- 바늘 주사 방법은 재현 가능한 접종을 가능하게 합니다.
- 시각적 현상 유형은 성공적인 접종 결과를 보여줍니다.
- 서로 다른 식물 계통 간의 저항성 반응을 효과적으로 평가할 수 있습니다.
- 이 방법은 식물-병원체 상호작용에 대한 이해를 향상시킵니다.
결론
- 바늘 주사 방법은 Ustilago maydis 연구에 효율적입니다.
- 식물 저항성을 평가하기 위한 통제된 환경을 제공합니다.
- 결과는 옥수수의 질병 저항성에 대한 더 넓은 이해에 기여합니다.
자주 묻는 질문
Executive Industry Relevance
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.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of host-pathogen interactions through controlled pathogen delivery.
- Operational Value: Provides standardized inoculation for consistent resistance reaction scoring.
- Predictive Value: Supports identification of resistant lines for downstream breeding and trait validation.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates quantitative resistance reaction ratings (1-5 scale) for phenotypic screening.
- Operational Value: Ensures reproducible pathogen delivery between plant leaves, reducing variability.
- Scalability: Compatible with high-throughput inoculation of large plant populations (e.g., 700 plants).
Translational & Preclinical Research
- Translational Continuity: Links resistance phenotypes to genetic introgression lines for breeding applications.
- Risk-Adjusted Advancement: Enables selection of resistant teosinte and maize-teosinte lines for trait stacking.
- Mechanistic De-risking: Clarifies susceptibility vs. resistance phenotypes via visual symptom scoring.
Pipeline & Workflow Integration
The method integrates into early discovery workflows by enabling hypothesis testing of resistance mechanisms in plant lines prior to lead identification stages.
- Discovery Biology: Supports pathway clarification by isolating pathogen delivery as an independent variable.
- Screening: Delivers standardized inoculum for assay-ready biological systems.
- Analytics: Provides ordinal resistance scores (DPI 7,10,14,21) for quantitative trait correlation.
- Translational Research: Connects resistance reactions to genetic backgrounds in introgression lines.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable platform for evaluating multiple pathogen strains across germplasm panels.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Reduces mechanistic ambiguity in pathogenicity assays through direct stem injection.
- Operational Value: Eliminates pathogen penetration barriers, improving infection consistency.
- Strategic Value: Increases confidence in resistance calls by comparing experimental vs. control phenotypes.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of resistant lines for breeding pipeline advancement.
Implementation Considerations
- Requires expertise in aseptic fungal culture preparation and plant handling.
- Dependent on sterile syringe and needle instrumentation for precise inoculation.
- Necessitates growth chamber standardization for reproducible environmental conditions.
- Involves adaptation considerations for different plant developmental stages and genotypes.
- Limited to stem injection applicability; not suitable for foliar or root-specific pathogenicity assays.
