Förödelsen av spannmål för utsäde-infekterar svampen har fått många forskningsinsatser för att bättre förstå växt-patogen interaktioner. Att studera frö-svamp interaktioner i en laboratoriemiljö, har vi utvecklat en robust metod för kvantifiering av svamp reproduktion, biomassa och kontaminering med mykotoxiner användningen av kernel bioanalyser.
Den ruttnande av korn med utsäde infekterar svampar utgör en av de största ekonomiska utmaningarna för global spannmålsproduktion, för att inte tala om allvarliga risker för människors och djurs hälsa. Bland spannmålsproduktion, är majs utan tvekan den mest drabbade grödan på grund av patogen-inducerade förluster i spannmål integritet och mykotoxiner frön förorening. De två vanligaste och problematiska mykotoxiner för majs odlare och mat och processorer foder är aflatoxin och fumonisin, som framställts av Aspergillus flavus och Fusarium verticillioides, respektive.
Nyligen genomförda studier inom molekylär växt-patogen interaktioner har visat lovande resultat i att förstå specifika mekanismer som är förknippade med växter svar svampinfektion och kontaminering med mykotoxiner 1,2,3,4,5,6. Eftersom många laboratorier använder kärnan analyser för att studera växt-patogen interaktioner, finns det ett behov av en standardiserad metod för kvantifiering av olika biologiska parametrar, såresultat från olika laboratorier kan cross-tolkas. För en robust och reproducerbart sätt för kvantitativa analyser av frön, har vi utvecklat i-lab kärnan analyser och efterföljande metoder för att kvantifiera svamptillväxt, biomassa och kontaminering med mykotoxiner. Fyra steriliserade majs kärnor ympas i glasampuller med en svampsuspension (10 6) och inkuberades under en förutbestämd period. Provflaskor selekteras sedan för räkning av konidier med hemocytometer, ergosterol-baserad biomassa analys genom high performance vätskekromatografi (HPLC), aflatoxin kvantifiering med användning av en fluorometer AflaTest metod, och fumonisin kvantifiering genom HPLC.
The authors have nothing to disclose.
Vi vill tacka Brandon Hassett och Carlos Ortiz för deras tekniskt bistånd. Detta arbete stöddes av NSF bidrag IOB-0544428, IOS-0951272 och IOS-0925561 till Dr Michael Kolomiets, och av USDA National Institute of Food och jordbruksorganisation (NifA), Afri Växtförädling och utbildning Grant # 2010-85.117 -20.539 till Dr. Seth Murray, Thomas Isakeit och Michael Kolomiets.
Name of the reagent | Company | Catalog # |
Potato Dextrose Agar | Fisher Scientifc | S71659A |
Tween-20 | Fisher Scientifc | BP337-100 |
Plastic incubation container | Sterilite | 1713LAB06 |
Blender | Vicam | 20200 |
24 cm Fluted Filter Papers | Vicam | 31240 |
1.5 μm glass microfibre | Vicam | 31955 |
Afla Test column | Vicam | G1024 |
Afrla Test Developer | Vicam | 32010 |
Methanol | Vicam | 35016 |
Acetonitrile | Fisher Scientifc | AC14952-0025 |
Ethanol | Fisher Scientifc | AC39769-0025 |
C-18 solid phase extraction column (Prep SEP SPE C18 Column) | Fisher Scientifc | 60108-304 |
O-phthalaldehyde (OPA) | Sigma Chemical Co | 79760-5g |
Boric acid | Fisher Scientifc | BP168-500 |
Sodium borate | Fisher Scientifc | RDCS0330500 |
Mercaptoethanol | Fisher Scientifc | 45-000-231 |
Shimadzu HPLC LC-20AT (Pump) | Shimadzu Scientific Instruments, Inc. | LC-20AT |
Zorbax ODS column (4.6x150mm) | Agilent Technologies | 443905-902 |
Shimatzu RF-10Axl fluorescence detector | Shimadzu Scientific Instruments, Inc. | RF-10AXL |
Sodium phosphate | Fisher Scientifc | AC38987-0010 |
FB1 standards | Sigma Chemical Co. | F1147-1mg |
Chloroform | VWR | MK444410 |
13 mm syringe filter with 0.45 um nylon membrane (HPLC) | Pall Life Science | 4426 |
Ergosterol | Sigma-Aldrich | 45480-50G-F |
Scintillation vials | VWR | 66021-602 |
Sodium Chloride | Vicam | G1124 |