Um método rápido e eficiente para avaliar a patogenicidade dos maydis ustilago nas linhas de milho e teosinte

Summary

Descreve-se o uso de um método de injeção de agulha para inocular plantas de milho e teosinto com o pato patogênico biotrófico Ustilago maydis. O método de inoculação da injeção de agulha facilita a entrega controlada do patógeno fúngico entre as folhas da planta onde o patógeno entra na planta através da formação de appresoria. Este método é altamente eficiente, permitindo inoculações reprodutíveis com u. maydis.

Abstract

O milho é uma grande cultura de cereais em todo o mundo. No entanto, a suscetibilidade aos pat pato patógenos biotróficos é a principal restrição ao aumento da produtividade. U. maydis é um patógeno fúngico biotrófico e o agente causal do milho smut no milho. Esta doença é responsável por perdas significativas de rendimento de aproximadamente US $ 1,0 bilhão anualmente nos EUA¹ Vários métodos, incluindo rotação de culturas, aplicação de fungicida e tratamentos de sementes são atualmente usados para controlar o smut de milho². No entanto, a resistência do hospedeiro é o único método prático para gerenciar o smut do milho. A identificação de plantas agrícolas, incluindo milho, trigo e arroz resistentes a vários patógenos biotróficos, diminuiu significativamente as perdas de rendimento anualmente^3-5. Portanto, o uso de um método de inoculação de patógenos que fornece de forma eficiente e reprodutivelmente o patógeno entre as folhas da planta, facilitaria a identificação rápida de linhas de milho resistentes aos U. maydis. Como, um primeiro passo para a indentificação das linhas de milho resistentes aos U. maydis,um método de inoculação de injeção de agulha e um método de triagem de reação de resistência foi utilizado para inocular as linhas de introgressão de milho, teosinte e milho x teosinto com uma cepa de maydis U. maydis e para selecionar plantas resistentes.

Foram plantadas linhas de introgressão de milho, teosinte e de milho x teosinto, compostas por cerca de 700 plantas, inoculadas com uma cepa de U. maydis,e rastreadas para resistência. Os métodos de inoculação e triagem identificaram com sucesso três linhas de teosinto resistentes aos u. maydis. Aqui é apresentado um protocolo detalhado de inoculação de injeção de agulha e retração de resistência para linhas de introgressão de milho, teosinto e milho x teosinto. Este estudo demonstra que a inoculação de injeção de agulha é uma ferramenta inestimável na agricultura que pode fornecer maydis entre as folhas da planta e forneceu linhas vegetais resistentes aos maydis u. que agora podem ser combinados e testados em programas de reprodução para melhor resistência à doença.

Introduction

As doenças fúngicas das plantas representam uma das ameaças mais eminentes à agricultura. A necessidade de desenvolver culturas com maior resistência à doença está aumentando devido às necessidades alimentares de uma população mundial em crescimento. Patógenos vegetais infectam naturalmente plantas agrícolas no campo causando doenças que impactam negativamente o rendimento da cultura⁶. Foi demonstrado que identificar e utilizar plantas resistentes pode melhorar a resistência e diminuir a perda de rendimento. Cultivares resistentes foram identificadas em muitas espécies vegetais, incluindo milho, trigo, arroz e sorgo, inoculando as plantas com um patógeno ve....

Protocol

1. Crescimento do Material Vegetal

1. Selecione linhas de plantas para inoculação e triagem. Foram utilizadas duas linhas de milho, cinco linhas de teosinto e quarenta linhas de milho x teosintocom resistência não caracterizada aos maydis u.
2. Sementes de plantas para experimentos experimentais (injeçãode maydis) e controle (injeção de água) inoculação de agulha. Faça isso por cada linha de plantas.
3. Plante quatro sementes (replica) para cada linha vegetal em pequenos apartamentos empurrando as sementes cerca de 1/2 polegada para o solo com o dedo e cobrindo levemente com o solo(Figuras 1A e

Results

Uma inoculação de injeção de agulha bem sucedida pode ser determinada visualizando o fenótipo das plantas inoculadas com U. maydis (experimental). A maioria das plantas experimentais eram suscetíveis à infecção por U. maydis. As plantas suscetíveis apresentaram desenvolvimento de doenças muito graves demonstradas pela formação de caule e gail basal com teliosporos pretos (Figuras 3D e 3E, Tabela 2). Várias plantas morreram após a inoculação devido à gra.......

Discussion

Neste estudo, o método de inoculação de injeção de agulha usado para fornecer uma cepa de U. maydis na haste de 700 plantas de milho e teosinto foi bem sucedido. Além disso, uma escala revisada de classificação de resistência à doença foi usada para rastrear as plantas e detectar o desenvolvimento de patógenos. Como resultado do uso de ambos os métodos, foram identificadas linhas vegetais resistentes aos maydis u. foram identificadas entre 700 plantas de milho e teosinto que agora podem ser combinadas e.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Sementes para plantas			Coletadas de cruzamentos originais
Câmara de crescimento	Conviron	PGR14 REACH-IN
Planícies de plantio	Hummert International	14-3385-2
Solo (3 partes de casca de pinheiro; 1 parte de musgo de turfa com perlita)	Hummert International	10-1059-2
Capuz de fluxo laminar	Lab Conoco	70875372
Estoque de glicerol do patógeno (U. maydis) ou patógeno fúngico de interesse			Os estoques foram cultivados a partir da cultura original
Alça estéril	Fisher Scientific	S17356A
Placas de ágar dextrose de batata (PDA)	Incubadora	de R454311
da Fisher Scientific ajustada para 30 ° C	Fisher Scientific	11-690-650F
Palitos de dente estéreis	Walmart		Comprado no Walmart e esterilizado em autoclave
Caldo de batata dextrose (PDB)	Fisher Scientific	ICN1008617
Incubadora-agitador ajustado para 30 ° C	New Brunswick	14-278-179
Espectrofotômetro	Fisher Scientific	4001000
U. maydis  cultura de suspensão celular (1 x 106 células/ml)			Cultivado a partir de estoque de glicerol conforme descrito nos métodos
Seringas de 3 ml	Becton Dickinson
mm x 1.3 cm Agulhas hipodérmicas	Kendall Brands	8881250321