Мониторинг бактериальной колонизации и технического обслуживания на арабидопсис thaliana Корни в плавающей гидропонной системы

Susanna  L. Harris; Cesar  A. Pelaez; Elizabeth  A. Shank

doi:10.3791/59517

Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Мониторинг бактериальной колонизации и технического обслуживания на арабидопсис thaliana Корни в плавающей гидропонной системы

10.9K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/59517

⸱

28 мая 2019 г.

Susanna L. Harris¹ , Cesar A. Pelaez² , Elizabeth A. Shank¹^,²

¹Department of Microbiology and Immunology, University of North Carolina at Chapel Hill, ²Department of Biology, University of North Carolina at Chapel Hill

В этой статье

Краткое содержание

Здесь мы описываем гидропонный план роста исследования для количественной оценки присутствия видов и визуализации пространственного распределения бактерий во время первоначальной колонизации корней растений и после их передачи в различных средах роста.

Аннотация

Бактерии образуют сложные микрофлоры корневища, сформированные взаимомикробами, взаимодействующими, более крупными организмами и абиотической средой. В лабораторных условиях, порочносферная колонизация бактериями, стимулирующими рост растений (PGPB), может повысить здоровье или развитие растений-хозяев по сравнению с неколонизованных растений. Однако, в полевых условиях, бактериальные процедуры с PGPB часто не обеспечивают существенных преимуществ для сельскохозяйственных культур. Одно из объяснений заключается в том, что это может быть связано с потерей PGPB во время взаимодействия с эндогенными микробами почвы в течение срока службы растения. Эту возможность было трудно подтвердить, так как большинство исследований сосредоточены на первоначальной колонизации, а не поддержание PGPB в rhizosphere общин. Здесь предполагается, что сборка, сосуществование и поддержание бактериальных сообществ определяются детерминированными особенностями микросреды ризосферы, и что эти взаимодействия могут повлиять на выживание PGPB в родных местах. Для изучения такого поведения, гидропонный план роста анализа оптимизирован с помощью Arabidopsis thaliana количественно и визуализировать пространственное распределение бактерий во время первоначальной колонизации корней растений и после перехода к различным ростам Средах. Воспроизводимость и полезность этой системы затем проверяются с хорошо изученным PGPB Pseudomonas simiae. Чтобы исследовать, как наличие нескольких видов бактерий может повлиять на колонизацию и динамику обслуживания на корне растения, модель сообщества из трех бактериальных штаммов (Артробактерия, Куртобактерии, и Microbacterium , и Microbacterium видов) первоначально изолированы от A. thaliana rhizosphere построен. Показано, что присутствие этих разнообразных бактериальных видов может быть измерено с помощью этого гидропонного исследования растительного языка, который обеспечивает альтернативу секвенирования основе бактериальных исследований сообщества. Будущие исследования с использованием этой системы могут улучшить понимание бактериального поведения в многовидовых микробиомах растений с течением времени и в меняющихся условиях окружающей среды.

Введение

Уничтожение сельскохозяйственных культур бактериальными и грибковыми заболеваниями приводит к снижению производства продуктов питания и может серьезно нарушить глобальную стабильность¹. Основываясь на открытии, что микробы в подавляющих почвах несут ответственность за повышение здоровья растений², ученые спросили, может ли микробиом растений быть использованы для поддержки роста растений путем изменения присутствия и изобилия частности бактериальных видов³. Бактерии, найденные для помощи в росте растений или развитии, коллективно называются бактериями, способствующими росту растений (PGPB). В посл....