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Genetics

रेनीफॉर्म नेमाटोड प्रतिरोध के लिए स्क्रीनिंग कपास जेनोटाइप्स

Published: May 2, 2019 doi: 10.3791/58577

Summary

यहाँ, एक प्रोटोकॉल reniform सूत्रकृमि प्रतिरोध के लिए कपास जीनोटाइप के तेजी से गैर विनाशकारी स्क्रीनिंग के लिए प्रस्तुत किया है. प्रोटोकॉल में संक्रमण प्रतिक्रिया निर्धारित करने के लिए सूत्रकृमि संक्रमित कपास के पौधों की जड़ों की नेत्रहीन जांच करना शामिल है। प्रत्येक पौधे से वनस्पति गोली तो बीज उत्पादन के लिए पौधों को ठीक करने के लिए प्रचारित किया जाता है।

Abstract

सूत्रकृमि प्रबंधन में सुधार करने के लिए प्रतिरोधी कपास (गोसीपियम हिर्सुटम) किस्मों के विकास के लिए एक तेजी से गैर-विनाशकारी रेनिफॉर्म सूत्रकृमि(रोटिलेन्चुस रेनीफॉर्मिस) स्क्रीनिंग प्रोटोकॉल की आवश्यकता होती है। अधिकांश प्रोटोकॉल में कपास की जड़ प्रणाली से वर्मीफॉर्म सूत्रकृमि या अंडे निकालना या जनसंख्या घनत्व या प्रजनन दर निर्धारित करने के लिए मिट्टी को घटित करना शामिल है। इन दृष्टिकोणों का मूल्यांकन जीनोटाइप की एक छोटी संख्या के साथ आम तौर पर समय लेने वाली हैं. यहाँ एक वैकल्पिक उपागम का वर्णन किया गया है जिसमें सूत्रकृमि संक्रमण के लिए मूल प्रणाली की दृष्टि से जांच की जाती है। प्रोटोकॉल में वर्मीफॉर्म सूत्रकृमि के साथ रोपण के 7 दिन बाद कपास की पौध को टीका लगाना और टीका लगाने के 28 दिनों के बाद रूट सिस्टम से जुड़ी महिलाओं की संख्या का निर्धारण करना शामिल है। डेटा रूट वृद्धि में भिन्नता के लिए समायोजित करने के लिए ताजा रूट वजन के प्रति ग्राम महिलाओं की संख्या के रूप में व्यक्त कर रहे हैं. प्रोटोकॉल एक संक्रमण साइट स्थापित करने के लिए सूत्रकृमि की क्षमता के साथ जुड़े मेजबान संयंत्र प्रतिरोध का मूल्यांकन करने के लिए एक उत्कृष्ट विधि प्रदान करता है; तथापि, सूत्रकृमि जनन में बाधा डालने वाले प्रतिरोध का मूल्यांकन नहीं किया जाता है। अन्य स्क्रीनिंग प्रोटोकॉल के साथ के रूप में, भिन्नता आमतौर पर व्यक्तिगत जीनोटाइप के बीच और प्रयोगों के बीच सूत्रकृमि संक्रमण में मनाया जाता है। प्रोटोकॉल का उपयोग करके प्रेक्षित विभिन्नता की श्रेणी को दर्शाने के लिए डेटा प्रस्तुत किया जाता है। इस भिन्नता के लिए समायोजित करने के लिए, नियंत्रण genotypes प्रयोगों में शामिल किए गए हैं. फिर भी, प्रोटोकॉल मेजबान संयंत्र प्रतिरोध का मूल्यांकन करने के लिए एक सरल और तेजी से विधि प्रदान करता है. प्रोटोकॉल का प्रयोग जीसे प्रतिरोधी अभिगमों की पहचान करने के लिए सफलतापूर्वक किया गया है । आर्बोरियम जर्मप्लाज्म संग्रह और प्रतिरोध की आनुवंशिकी निर्धारित करने के लिए 300 से अधिक व्यक्तियों की अलग आबादी का मूल्यांकन। प्रतिरोध प्रजनन के लिए पौधों को ठीक करने के लिए एक वनस्पति प्रचार विधि भी विकसित की गई थी। सूत्रकृमि मूल्यांकन के लिए मूल प्रणाली को हटाने के बाद, वनस्पति गोली एक नई जड़ प्रणाली के विकास की अनुमति देने के लिए replanted है। 95% से अधिक शूटिंग आम तौर पर पौधों परिपक्वता तक पहुँचने के साथ एक नई जड़ प्रणाली का विकास.

Introduction

रोटिलेनचुलुस रेनीफॉर्मिस (लिनफोर्ड और ओलिवीरा), जिसे आमतौर पर रेनीफॉर्म सूत्रकृमि कहा जाता है, दक्षिण-पूर्वी संयुक्त राज्य अमेरिका की मिट्टी में मौजूद प्रमुख परजीवी सूत्रकृमि प्रजातियों में से एकहै 1,2,3. सूत्रकृमि एक अविकल्पी, आसन्न अर्ध-अंत:परजीवी है जिसके लिए एक मेजबान पौधे को अपने जीवन चक्र2,4को पूरा करने की आवश्यकता होती है . वर्मीफॉर्म प्रीएडड मादा सूत्रकृमि मेजबान मूल प्रणाली में प्रवेश करते हुए स्टेल2,3में एक फीडिंग साइट स्थापित करते हैं . जैसे-जैसे सूत्रकृमि भोजन करता है और परिपक्व होता है, मेजबान की जड़ के बाहर शेषपीछे का भाग अंडे के उत्पादन पर फूलेगा, जिससे एक विशिष्ट गुर्दे का आकार (चित्र 1) बन जाएगा। रोटिलेंचुस रेनीफॉर्मिस कपास4सहित 300 से अधिक पौधों की प्रजातियों की जड़ प्रणाली को खिलाने में सक्षम है। अपलैंड कपास (गोसीपियम हिर्सुटम एल ) की खेती दक्षिण- पूर्वी संयुक्त राज्य अमेरिका में व्यापक रूप से की जाती है , लेकिन आरकी कमी है . रेनीफॉर्मिस प्रतिरोधी किस्में सूत्रकृमि प्रबंधन2, 3मेंबाधा डालतीहैं. गैर-होस्ट फसल प्रजातियों के साथ नेमाटानिसाइड उपचार और रोटेशन जैसी प्रबंधन रणनीतियों का उपयोग मिट्टी आरको कम करने के लिए किया गया है। रेनीफॉर्मिस जनसंख्या घनत्व5,6, लेकिन बीज कपास की उपज हानि आमतौर पर 1 से 5%2तक हो सकती है . आरके लक्षण | reniformis संक्रमण संयंत्र stunting शामिल कर सकते हैं, दबा जड़ विकास, पोषक तत्वों की कमी, फल गर्भपात, और देरी परिपक्वता2. हालांकि, क्षेत्र भर में लक्षणों की एकरूपता के कारण लक्षण स्पष्ट नहीं हो सकते हैं; इसलिए, आरका आकलन करने के लिए दृष्टिकोण। प्रतिरोधी अपलैंड कपास किस्मों की पहचान करने और विकसित करने के लिए रेनीफॉर्मिस संक्रमण की आवश्यकता है। आरका मूल्यांकन | कपास में रेनीफॉर्मिस प्रतिरोध को मुश्किल7माना जाता है , क्योंकि संक्रमित जड़ प्रणाली सामान्य दिखाई दे सकती है , भले ही संयंत्र संक्रमण के लक्षण दिखा सकताहै 8.

आरकी पहचान के लिए एक प्रभावी सूत्रकृमि स्क्रीनिंग प्रोटोकॉल की आवश्यकता होती है । reniformis कपास gerplasm संग्रह से प्रतिरोधी accessions, और इन accessions के लिए प्रतिरोध आनुवंशिकी के निर्धारण के लिए. इस तरह के एक प्रोटोकॉल upland कपास के लिए प्रतिरोध जीन के हस्तांतरण में सहायता मिलेगी. आरका आकलन करने के लिए विभिन्न जैव-आकाओं विधियों का उपयोग किया गया है . कपास8,9,10,11,12,13,14,15में रेनीफॉर्मिस संक्रमण . सामान्य तौर पर, आरकी पहचान के लिए दो प्रमुख दृष्टिकोणों का उपयोग किया गया है। रेनीफॉर्मिस प्रतिरोधी कपास जीनोटाइप। प्राय : प्रयोग किए जाने वाले दृष्टिकोण में संक्रमित पौधों या मिट्टी8,11,12,14,15से अंडे और /या वर्मीफॉर्म सूत्रकृमि निकालना शामिल है . इस दृष्टिकोण के लिए सामान्य पद्धति में अलग-अलग गमलों में अलग-अलग कपास जीनोटाइप के लिए बीज बोने, पौध को 7 से 14 दिनों के लिए विकसित करने की अनुमति देना शामिल है, जिससे आरके वर्मीफॉर्म चरणों का मिश्रण जोड़कर पौध को टीका लगाया जा सकता है। मिट्टी के लिए reniformis, और सूत्रकृमि 30 से 60 दिनों के लिए जड़ प्रणाली को संक्रमित करने के लिए अनुमति देता है। इसके बाद, वर्मीफॉर्म सूत्रकृमि तथा/अथवा अंडे प्रत्येक पौधे की संक्रमित जड़ प्रणाली से अथवा घटित मृदा से निकाले जाते हैं। निकाले गए सूत्रकृमि या अंडों की संख्या तो जनसंख्या घनत्व और प्रजनन दर है, जो नियंत्रण जीनोटाइप की तुलना में प्रतिरोधी जीनोटाइप की पहचान करने के लिए कर रहे हैं का अनुमान लगाने के लिए निर्धारित किया जाता है।

जैसा कि यहां बताया गया है , एक वैकल्पिक दृष्टिकोण में कपास की जड़ प्रणाली की सूक्ष्म रूप से जांच करना शामिल है जो सूत्रकृमि से संक्रमित है ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि मूल 10,16की जड़ों को परजीवी बना दिया गया है . अन्य दृष्टिकोणों की तरह, कपास जीनोटाइप अलग-अलग बर्तन में लगाए जाते हैं और रोपण के लगभग 7 दिनों के बाद वर्मीफॉर्म सूत्रकृमि के साथ टीका लगाए जाते हैं। टीका लगाने के 30 दिनों के भीतर, रूट सिस्टम को अलग-अलग पौधों से हटा दिया जाता है और मिट्टी को जड़ों से कुल्ला किया जाता है। इसके बाद, रूट सिस्टम से जुड़े सूत्रकृमि लाल खाद्य रंग17के साथ दागरहे हैं, और जड़ों को प्रतिरोधी कपास जीनोटाइप के साथ संक्रमण स्थलों की संख्या निर्धारित करने के लिए सूक्ष्म रूप से जांच की जाती है (प्रति ग्राम सूत्रकृमि की संख्या के आधार पर पहचान की गई की जड़) एक अतिसंवेदनशील नियंत्रण की तुलना में16. इस दूसरे दृष्टिकोण मूल्यांकन के लिए आवश्यक दिनों की संख्या को कम करने और एक ही प्रयोग में मूल्यांकन व्यक्तिगत जीनोटाइप की संख्या में वृद्धि से वृद्धि हुई थ्रूपुट का लाभ है. स्क्रीनिंग के तरीके जो जनसंख्या घनत्व या प्रजनन दर का मूल्यांकन करते हैं, संक्रमण संकेतों के दृश्य प्रेक्षणोंकीतुलना में अक्सर अधिक समय लेने वाली होती हैं। तथापि, इस दृष्टिकोण की एक सीमा यह है कि मेजबान संयंत्र प्रतिरोध जो भू-संपर्कित प्रजनन में बाधा डालता है जैसा कि अंडे के उत्पादन द्वारा निर्धारित किया जाता है,13का मूल्यांकन नहीं किया जाता है।

Rके लिए स्क्रीनिंग प्रोटोकॉल | reniformis प्रतिरोध अक्सर मूल्यांकन7 के दौरान जड़ प्रणाली को नष्ट करने और वनस्पति गोली फेंक दिया जा रहा शामिल है. इस सीमा को पार करने के लिए बीज उत्पादन के लिए पौधों कीवसूली की अनुमति देने के लिए वनस्पति संचरण की एक विधि विकसित की गई है। सूत्रकृमि मूल्यांकन के लिए मूल प्रणाली को हटाने के बाद, वनस्पति गोली मिट्टी potting में लगाया जाता है जड़ प्रणाली regrow करने के लिए अनुमति देते हैं. इस विधि में अधिकांश Rके लिए व्यापक अनुप्रयोग हैं। reniformis स्क्रीनिंग प्रोटोकॉल. आरके प्रजनन के लिए वनस्पति संचरण की एक सरल और तीव्र विधि महत्वपूर्ण है . रेनीफॉर्मिस प्रतिरोधी अपलैंड कपास की किस्में, जहां संतान की वसूली के लिए अगली पीढ़ी के लिए प्रतिरोधी जीनोटाइप अग्रिम की आवश्यकता है।

एक प्रोटोकॉल reniform सूत्रकृमि प्रतिरोध के लिए कपास जीनोटाइप के बड़े पैमाने पर स्क्रीनिंग के लिए प्रस्तुत किया है. लक्ष्य के लिए एक सरल और तेजी से गैर विनाशकारी स्क्रीनिंग विधि विकसित करने के लिए सूत्रकृमि प्रतिरोध के लिए कपास प्रजनन आबादी का मूल्यांकन करने के लिए प्रतिरोधी upland कपास किस्मों के प्रजनन में सहायता करने के लिए है. इस प्रोटोकॉल का उपयोग करके, डेटा आमतौर पर 35 दिनों के भीतर प्राप्त कर लिया जाता है, जिसमें एक ही प्रयोग में मूल्यांकन किए गए 300 से अधिक जीनोटाइप होते हैं. इन विधियों का उपयोग करके आमतौर पर देखी गई भिन्नता को दर्शाने के लिए प्रतिरोधी और अतिसंवेदनशील जीनोटाइपके लिए डेटा प्रस्तुत किया जाता है।

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Protocol

1. आरका एक स्रोत बनाए रखने. रेनिफॉर्मिस इनोकुलम

  1. टेरा कोट्टा मिट्टी के बर्तन (15 सेमी व्यास में, ऊंचाई में 13.5 सेमी) 1-भाग रेतीले दोमट और 2-भाग रेत के भाप पेस्टुराइज़्ड मिश्रण के साथ भरें। प्रत्येक बर्तन में एक अतिसंवेदनशील टमाटर (सोलनम लाइकोपर्सिकन) किस्म लगाएं और बर्तन को एक ग्लासहाउस में रखें।
    नोट: कपास जैसे अन्य अतिसंवेदनशील पौधों की किस्मों का उपयोग टमाटर के बजाय किया जा सकता है।
  2. टमाटर के पौधों को वर्मीफॉर्म रेनीफॉर्म सूत्रकृमि के साथ टीका करें (चरण 3-3 देखें)। लगभग 28 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर कांच के घर में पौधों को बनाए रखें।

2. आरके लिए कपास जेनोटाइप रोपण | रेनिफॉर्मिस प्रतिरोध मूल्यांकन

  1. खेत से एकत्र 1-भाग रेतीले दोमट के साथ 2-भागों ठीक रेत के संयोजन से मिट्टी तैयार करें।
  2. भाप मिट्टी के मिश्रण pasteurize सुनिश्चित करने के लिए कि मिट्टी सूत्रकृमि और मिट्टी जनित संयंत्र रोगजनकों से मुक्त है.
  3. शंकु प्लास्टिक के बर्तन (4 सेमी व्यास में, ऊंचाई में 21 सेमी) के लिए मिट्टी के मिश्रण जोड़ें। बर्तन भरने से पहले, मिट्टी के नुकसान को रोकने के लिए बर्तन के नीचे कपास की एक गेंद रखें। आंशिक रूप से ऊपर से लगभग 2 सेमी मिट्टी के साथ बर्तन भरें।
  4. प्रत्येक बर्तन के लिए एक प्लास्टिक की हिस्सेदारी तैयार करने के लिए जीनोटाइप लगाया जा करने के लिए नामित.
  5. कपास जीनोटाइप के पौधे के बीज मूल्यांकन के लिए चयनित।
    1. अलग आबादी के मूल्यांकन के लिए प्रत्येक बर्तन में एक बीज संयंत्र, जिसमें प्रत्येक बीज एक अद्वितीय जीनोटाइप का प्रतिनिधित्व करता है.
    2. कपास की किस्मों या जर्मप्लाज्म पहुंच के लिए, सूत्रकृमि टीका से पहले बर्तन से निकाले गए अन्य पौधों के साथ कम से कम एक पौधे के अंकुरण का बीमा करने के लिए एक ही बर्तन में 2 से 3 बीज लगाएं।
      नोट: वैकल्पिक रूप से, बीज गैर व्यवहार्य बीज के साथ बर्तन की संख्या को कम करने के लिए रोपण से पहले 24 से 72 ज के लिए अंकुरित किया जा सकता है।
  6. चयनित प्रतिरोधी और अतिसंवेदनशील नियंत्रण जीनोटाइप के पौधे के बीज।
    नोट: स्क्रीनिंग पद्धति में निहित प्राकृतिक विविधताओं का आकलन करने के लिए नियंत्रण जीनोटाइप को 5 से 10 बार दोहराया जाता है।
  7. प्रत्येक बर्तन में बीज को कवर करने के लिए अतिरिक्त मिट्टी के साथ बर्तन भरें।
  8. विकास कक्ष में बर्तन रखें. 28 डिग्री सेल्सियस, एक परिवेश हवा के तापमान के एक निरंतर तापमान बनाए रखें, विकास कक्ष के लिए. एक 16 एच photoperiod के साथ फ्लोरोसेंट और तापदीप्त लैंप के मिश्रण के साथ कृत्रिम प्रकाश प्रदान करें.
  9. प्रत्येक बर्तन में पानी emitters प्लेस, और एक स्वत: पानी प्रणाली का उपयोग कर प्रति दिन दो बार बर्तन पानी. संयंत्र बढ़ता है के रूप में अतिरिक्त पानी की आपूर्ति करने के लिए पानी प्रणाली को समायोजित करें।

3. कपास पौधों के नेमाटोड टीका और रूट नमूने की तैयारी

  1. अतिसंवेदनशील टमाटर के पौधों पर बनाए रखा वर्मीफॉर्म रेनिफॉर्म सूत्रकृमि निकालें (चरण 1 देखें) टीका से पहले दिन एल्यूट्रिशन19 और अपकेन्द्रन फ्लोटेशन20 तरीकों का उपयोग करते हुए। निकाले गए सूत्रकृमिकोनों को 4 डिग्री सेल्सियस पर संग्रहित करें।
    नोट: Baermann कीप निष्कर्षण21 सूत्रकृमि निष्कर्षण के लिए एक वैकल्पिक तरीका है।
  2. 100 डिग्री सेल्सियस के उप-नमूने में सूत्रकृमियों की संख्या की गणना करके निकाले गए सूत्रकृमिकी की संख्या निर्धारित करें और टीका लगाने के लिए नल के पानी में 1,000 सूत्रकृमि/एमएल का निलंबन तैयार करें।
  3. सूत्रकृमि निलंबन के साथ रोपण के बाद कपास के अंकुर 7 घ टीका। पौधे के बगल में मिट्टी में एक छोटा सा अवसाद बनाएँ, और अवसाद में रेनीफॉर्म सूत्रकृमि निलंबन के पिपपेट 1 एमएल।
  4. सूत्रकृमि मूल्यांकन के लिए टीका लगाने के बाद बर्तन से पौधों को निकालें 28 d.
    नोट: इस स्तर पर, पौधों के साथ लगभग 15 सेमी लंबा कर रहे हैं 4 करने के लिए 6 पूरी तरह से विस्तारित पत्तियों.
    1. बर्तन से पौधों को हटाने से पहले कैंची का उपयोग कर पौधों से पूरी तरह से विस्तारित पत्तियों के अधिकांश निकालें.
    2. बर्तन से पौधों को हटाने के लिए, बर्तन निचोड़ और हाथ में मिट्टी बाहर स्लाइड.
    3. एक 10 एल कंटेनर में नल के पानी में रूट सिस्टम को उत्तेजित करके जड़ों से मिट्टी को धीरे से हटा दें। साफ नल के पानी के एक कंटेनर में रूट प्रणाली संक्षेप में कुल्ला.
    4. पौधे से जड़ प्रणाली को कैंची का उपयोग करके मिट्टी की रेखा के नीचे लगभग 1 सेमी निकालें।
  5. पहचान के लिए इस्तेमाल बर्तन से प्लास्टिक हिस्सेदारी के साथ एक 120 एमएल प्लास्टिक, गैर बाँझ, डिस्पोजेबल नमूना कंटेनर में रूट प्रणाली प्लेस.
    नोट: चरण 3.7 करने के लिए आगे बढ़ने से पहले एकाधिक नमूने संसाधित किए जाते हैं। संयंत्र गोली मार के वनस्पति प्रसार के लिए 4 कदम के लिए आगे बढ़ें.
  6. मूल प्रणाली से जुड़े सूत्रकृमियों को दागने के लिए नल के पानी में लाल खाद्य रंग17 का 12.5% (v/v) समाधान तैयार करें।
  7. पूरी तरह से रूट सिस्टम को कवर करने के लिए नमूना कंटेनर में रूट नमूने के लिए लाल खाद्य रंग समाधान के लगभग 30 एमएल जोड़ें।
  8. एक माइक्रोवेव ओवन में नमूना कंटेनर प्लेस और जड़ नमूना गर्मी जब तक धुंधला समाधान फोड़ा शुरू होता है. माइक्रोवेव ओवन से नमूना निकालें और नमूना कमरे के तापमान पर ठंडा करने के लिए अनुमति देते हैं।
  9. रूट नमूने से लाल खाद्य रंग समाधान decant और अतिरिक्त दाग को दूर करने के लिए नमूना कंटेनर के लिए नल के पानी के लगभग 100 एमएल जोड़ें। नमूना कंटेनर पर कवर रखें और नमूना को फ्रिज में 4 डिग्री सेल्सियस पर रखें। रूट संक्रमण के मूल्यांकन के लिए चरण 5 पर आगे बढ़ें।
    नोट: प्रोटोकॉल चरण 5 पर आगे बढ़ने से पहले यहाँ रोका जा सकता है।

4. बीज उत्पादन के लिए पौधों को ठीक करने के लिए वनस्पति प्रचार

  1. एक शंकु प्लास्टिक के बर्तन के नीचे कपास की एक गेंद प्लेस (कदम 2.3) देखें और आंशिक रूप से पीट काई potting मीडिया के साथ बर्तन को भरने. फिर, बर्तन में वनस्पति गोली जगह है और मजबूती से बर्तन को भरने के लिए potting मीडिया जोड़ें. कपास जीनोटाइप नामित करने के लिए प्रत्येक बर्तन में एक नया लेबल प्लास्टिक हिस्सेदारी रखें।
  2. एक प्लास्टिक कंटेनर (73.6 सेमी लंबाई x 45.7 सेमी चौड़ाई x 15.2 सेमी ऊंचाई) में बर्तन की ट्रे प्लेस और संक्षेप में potting मीडिया गीला करने के लिए पौधों को पानी. एक 16 एच photoperiod का उपयोग कर 28 डिग्री सेल्सियस के एक निरंतर तापमान के साथ एक विकास कक्ष में बर्तन रखें। मिट्टी की नमी बनाए रखने के लिए आवश्यक के रूप में प्लास्टिक के कंटेनर के लिए अतिरिक्त पानी जोड़ें।
  3. लगभग 30 d. आंशिक रूप से potting मीडिया के साथ एक 6 एल प्लास्टिक के बर्तन को भरने के बाद बीज उत्पादन के लिए बड़े बर्तन के लिए पौधों प्रत्यारोपण (कदम 4.1 देखें), छोटे बर्तन से संयंत्र को हटा दें, 6 एल बर्तन में संयंत्र जगह है, और मजबूती से बर्तन को भरने के लिए potting मीडिया जोड़ें.
  4. पौधों को कांच के घर में रखें और पॉटिंग मीडिया को गीला करने के लिए पानी जोड़ें। लगभग 28 डिग्री सेल्सियस पर ग्लासहाउस में तापमान बनाए रखें (कृत्रिम प्रकाश की आवश्यकता नहीं है)।
    1. लगभग 30 घ के लिए आवश्यकतानुसार हाथ से जल संयंत्र।
    2. जब लगभग 75% पौधों को दैनिक पानी की आवश्यकता होती है, तो पानी के पौधे प्रतिदिन स्वचालित जल प्रणाली का उपयोग करते हैं। पौधे के विकास के लिए आवश्यकताके अनुसार अधिक बार पानी के लिए स्वचालित पानी प्रणाली को समायोजित करें।
    3. पुष्प दीक्षा की शुरुआत से पहले प्रत्येक बर्तन के लिए एक धीमी गति से जारी उर्वरक के लगभग 10 ग्राम जोड़ें.
  5. परिपक्वता पर फसल पौधों और आगे मूल्यांकन के लिए बीज प्राप्त करने के लिए कपास बीज के नमूने प्रक्रिया.
    1. कपास के बीज ों की कटाई के लिए, पौधे पर खुले बोल से कपास को हाथ से निकालें और इसे लेबल पेपर बैग में रखें। बीज कपास फाइबर, जो निम्नलिखित चरणों में हटा रहे हैं से जुड़े होते हैं.
    2. एक 10 देखा प्रयोगशाला जिन का उपयोग कर बीज के नमूने से लिंट फाइबर निकालें.
    3. केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग कर बीज के नमूने से fuzz फाइबर निकालें. सोडियम कार्बोनेट के 15% (v/v) समाधान में बीज के नमूनों को निष्क्रिय करें, नल के पानी के साथ नमूनों को कुल्ला करें, और नमूनों को मजबूर हवा सुखाने में सुखाएं।
    4. भंडारण के लिए लेबल लिफाफे में बीज के नमूने रखें.

5. आरका मूल्यांकन | रेनिफॉर्मिस रूट संक्रमण

  1. नमूना कंटेनर से रूट नमूना निकालें और एक स्टीरियोमाइक्रोस्कोप (20X आवर्धन) का उपयोग कर रूट सिस्टम से जुड़ी महिला सूत्रकृमि की संख्या गिनती।
    नोट: केवल मादा रेनीफॉर्म सूत्रकृमि पौधे की जड़ों को संक्रमित करने में सक्षम हैं।
  2. अतिरिक्त नमी को दूर करने के लिए लगभग 10 मिनट के लिए कागज तौलिए पर रूट सिस्टम रखें। ताजा जड़ वजन निर्धारित करने के लिए रूट प्रणाली वजन.
  3. सूत्रकृमि गणना और ताजा रूट भार डेटा को कंप्यूटर स्प्रेडशीट प्रोग्राम में दर्ज करें और मूल के प्रति ग्राम महिलाओं की संख्या की गणना करें।

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Representative Results

दो किस्मों के लिए मूल प्रणाली के रोटिलेनचुलुस रेनीफॉर्मिस संक्रमण चित्र 1में प्रस्तुत किया गया है . अपेक्षाकृत कम मादा रेनीफॉर्म सूत्रकृमि अतिसंवेदनशील जीनोटाइप की तुलना में प्रतिरोधी कपास जीनोटाइप के लिए एक खिला स्थल स्थापित करने में सक्षम हैं। मूल वृद्धि में भिन्नता अभिगमों के बीच सामान्य होती है, जैसा कि चित्र 2में दिखाया गया है। ताजा रूट भार द्वारा मापे गए इस परिवर्तन को भी उसी जीनोटाइप (सारणी 1) के पौधों के बीच देखा जा सकता है। गोसीपियम आर्बोरियम जेनोटाइप्स अक्सर अपलैंड कपास जीनोटाइप की तुलना में कम मूल वृद्धि दर दिखाते हैं। इस भिन्नता के लिए क्षतिपूर्ति करने के लिए, डेटा ताजा रूट वजन पर एकत्र कर रहे हैं, जो प्रत्येक जीनोटाइप के लिए ग्राम रूट ऊतक प्रति महिला reniform सूत्रकृमि की संख्या की गणना करने के लिए उपयोग किया जाता है। प्रतिरोधी जीनोटाइपों के लिए मूल के प्रति ग्राम मादा रेनिफॉर्म सूत्रकृमि की संख्या आम तौर पर 10 से कम होती है, जबकि अतिसंवेदनशील जीनोटाइप ों की संख्या आमतौर पर मूल के प्रति ग्राम 30 सूत्रकृमि से अधिक होती है।

आरके लिए कपास जीनोटाइप की स्क्रीनिंग के लिए एक चुनौती . reniformis प्रतिरोध संभावित भिन्नता है कि भीतर और प्रयोगों के बीच हो सकता है. मूल्यांकन और इस भिन्नता के लिए समायोजित करने के लिए, प्रतिरोधी और अतिसंवेदनशील कपास जीनोटाइप नियंत्रण के रूप में शामिल किए गए हैं और प्रत्येक प्रयोग में दोहराया. तालिका 1 ऊपर वर्णित प्रोटोकॉल का उपयोग करते हुए दो अलग-अलग प्रयोगों में नियंत्रणों के रूप में उपयोग किए जाने वाले दो जीनोटाइपों के लिए डेटा प्रस्तुत करता है। जीनोटाइपों को 10 बार दोहराया गया और 1,000 वर्मीफॉर्म सूत्रकृमि के साथ रोपण के 7 दिन बाद टीका लगाया गया, फिर जड़ ों को जड़ों से जुड़े सूत्रकृमि की गणना करने के लिए टीका लगाने के 28 दिनों के बाद रूट सिस्टम काटा गया। क्योंकि प्रयोग अलग-अलग समय पर किए गए थे, इसलिए टीका लगाने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले सूत्रकृमि का स्रोत अलग था; अन्यथा, अन्य सभी पैरामीटर समान थे. ये आंकड़े उस भिन्नता को दर्शाते हैं जिसे पुन: सूत्रकृमि मूल्यांकन में देखा जा सकता है। प्रयोग 2 की तुलना में दो नियंत्रणों के लिए प्रयोग 1 में मादा सूत्रकृमि गणना एँ और मूल भार अधिक थे, जिसके परिणामस्वरूप प्रयोग 1 के लिए मूल के प्रति ग्राम महिलाओं की संख्या अधिक होती है। क्योंकि महिला गिनती प्रयोग के लिए काफी अधिक थे 1, जड़ वजन में वृद्धि प्रयोग 2 के लिए मनाया स्तर करने के लिए जड़ के प्रति ग्राम महिलाओं की संख्या कम नहीं किया. अलग-अलग जीनोटाइप्स की प्रतिरूपणों के बीच उल्लेखनीय भिन्नता भी देखी गई। हालांकि, प्रतिरोधी जी. आर्बोरियम जीनोटाइप पीआई 615699 अक्सर अतिसंवेदनशील जीकी तुलना में काफी कम महिला संख्या और प्रति ग्राम महिलाओं की संख्या कम दिखाई दी . hirsutum जीनोटाइप PI 529251. इन साधनों की तुलना के लिए उपयोग किया जाता है जब जीनोटाइप आसान प्रतिरोधी या अतिसंवेदनशील के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है. जब रूट के प्रति ग्राम महिलाओं की संख्या अतिसंवेदनशील नियंत्रण के लगभग 10% हैं, तो जीनोटाइप्स प्रतिरोधी के रूप में वर्गीकृत कर रहे हैं।

प्रोटोकॉल का उपयोग करके मूल्यांकन की गई F2 जनसंख्या से डेटा का एक सबसेट तालिका 2में प्रस्तुत किया गया है। जनसंख्या 300 एफ2 पौधों में शामिल है, और भिन्नता में सीमा का प्रतिनिधित्व 50 पौधों के लिए डेटा प्रस्तुत कर रहे हैं. 300 पौधों की जनसंख्या के लिए, जड़ प्रणालियों को संक्रमित करने वाले प्रेक्षित सूत्रकृमिओं की संख्या 0 से 50 तक थी, जिसका माध्य 9ण्4 था। रूट भार 0.01-1.22 ग्राम से लेकर 0.38 ग्राम का औसत है, जिसका मूल प्रति ग्राम प्रति मूल सूत्रकृमि 0-400 से होता है, जिसका औसत 33.6 होता है। माता-पिता को मूल्यांकन में दोहराया गया था। प्रतिरोधी माता पिता (पीआई 417895) रूट के ग्राम प्रति 5.8 महिलाओं का एक मतलब दिखाया, 0.8 ग्राम का एक मतलब जड़ वजन के साथ; इसके विपरीत, अतिसंवेदनशील माता पिता (PI 529729) रूट के प्रति ग्राम 40.8 महिलाओं का एक मतलब दिखाया, 0.35 ग्राम के एक औसत जड़ वजन के साथ बीस पौधों कोई सूत्रकृमि संक्रमण दिखाया और प्रतिरोधी के रूप में वर्गीकृत किया गया है, लेकिन यह पलायन का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं. दोनों इन पौधों और गरीब जड़ विकास के साथ पौधों को आम तौर पर डेटा विश्लेषण से हटा रहे हैं. मूल प्रणालियों के मूल वृद्धि और सूत्रकृमि संक्रमण के लिए भिन्नता में यह श्रेणी आमतौर पर सूत्रकृमि मूल्यांकन के लिए देखी जाती है; इस प्रकार, एक ही प्रयोग में पौधों की एक बड़ी संख्या स्क्रीन करने की क्षमता इस भिन्नता को कम कर सकते हैं और सही प्रतिरोध की आनुवंशिकी का आकलन करने के लिए अनुमति देते हैं. जनसंख्या ने सूत्रकृमि संक्रमण के लिए मात्रात्मक भिन्नता दिखाई, और पौधों को अतिसंवेदनशील माता-पिता के आंकड़ों के आधार पर प्रतिरोधी के रूप में वर्गीकृत किया गया, जिसने यह सुझाव दिया कि इस जनसंख्या के लिए दो अप्रभावी जीनों द्वारा प्रतिरोध प्रदान किया गया था। इसके अतिरिक्त, ऊपर वर्णित वनस्पति प्रचार प्रोटोकॉल सफलतापूर्वक इस आबादी से पौधों को ठीक करने के लिए इस्तेमाल किया गया था. अलग-अलग एफ2 पौधों से प्राप्त एफ3 संतति की रेटिंग अक्सर एफ2 संयंत्र की रेटिंग के अनुरूप होती है।

Figure 1
चित्रा 1: रोटिलेनचुल्स रेनीफॉर्मिस संक्रमित जड़ के नमूने। एक प्रतिरोधी कपास जीनोटाइप (कम बाएँ) से रूट नमूना एक एकल महिला सूत्रकृमि रूट से जुड़ा हुआ है, जबकि अतिसंवेदनशील जीनोटाइप (ऊपरी दाएँ) जड़ से जुड़ी कई महिलाओं से पता चलता है. काली पट्टी एक 0.1 मिमी पैमाने का प्रतिनिधित्व करता है. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 2
चित्र 2 : दो कपास जीनोटाइप के लिए रूट वृद्धि में देखा परिवर्तन. दो रेनीफॉर्म सूत्रकृमि प्रतिरोधी जी.आर्बोरियम अभिगमकेत्तरों के लिए मूल प्रणालियों को मूल वृद्धि के लिए देखी जा सकने वाली भिन्नता को दर्शाने के लिए प्रस्तुत किया जाता है। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Table 1
सारणी 1: नियंत्रण के रूप में शामिल दो कपास जीनोटाइपों के लिए पुनर्निफॉर्म सूत्रकृमि संक्रमण प्रतिक्रिया में पाई गई भिन्नता। ये आंकड़े अतिसंवेदनशील जी.हिरसुटम जीनोटाइप पीआई 529251 और प्रतिरोधी जीके लिए प्रयोगों के भीतर और बीच में हो सकती हैं . आर्बोरियम जीनोटाइप पीआई 615699; हालांकि, डेटा का मतलब है काफी अलग थे, जीनोटाइप आसानी से प्रतिरोधी या अतिसंवेदनशील के रूप में वर्गीकृत किया जा करने के लिए अनुमति देता है.

जेनोटाइप पदनाम महिलाओं रूट वजन (छ) महिलाओं / वर्गीकरण
88 0 0.67 0.0 प्रतिरोधी
156 0 0.10 0.0 प्रतिरोधी
75 1.05 1.9 प्रतिरोधी
298 0.58 3.4 प्रतिरोधी
259 3 0.77 3.9 प्रतिरोधी
208 1 0.21 4.8 प्रतिरोधी
322 4 0.82 4.9 प्रतिरोधी
189 0.35 5.7 प्रतिरोधी
147 6 0.94 6.4 प्रतिरोधी
267 0.18 11.1 मध्यम प्रतिरोधी
198 5 0.43 11.6 मध्यम प्रतिरोधी
251 0.17 11.8 मध्यम प्रतिरोधी
95 6 0.46 13.0 मध्यम प्रतिरोधी
248 3 0.23 13.0 मध्यम प्रतिरोधी
79 11 0.84 13.1 मध्यम प्रतिरोधी
340 4 0.29 13.8 मध्यम प्रतिरोधी
114 9 0.64 14.1 मध्यम प्रतिरोधी
168 6 0.40 15.0 मध्यम प्रतिरोधी
117 7 0.44 15.9 मध्यम प्रतिरोधी
77 10 0.57 17.5 मध्यम प्रतिरोधी
277 9 0.44 20.5 मध्यम प्रतिरोधी
47 8 0.34 23.5 मध्यम रूप से सुग्राही
96 20 0.85 23.5 मध्यम रूप से सुग्राही
139 15 0.60 25.0 मध्यम रूप से सुग्राही
253 0.08 25.0 मध्यम रूप से सुग्राही
247 15 0.53 28.3 मध्यम रूप से सुग्राही
308 8 0.28 28.6 मध्यम रूप से सुग्राही
152 9 0.31 29.0 मध्यम रूप से सुग्राही
123 8 0.26 30.8 मध्यम रूप से सुग्राही
296 18 0.58 31.0 मध्यम रूप से सुग्राही
138 10 0.31 32.3 मध्यम रूप से सुग्राही
151 5 0.15 33.3 मध्यम रूप से सुग्राही
102 31 0.77 40.3 मध्यम रूप से सुग्राही
67 5 0.12 41.7 अतिसंवेदनशील
51 18 0.43 41.9 अतिसंवेदनशील
311 21 0.48 43.8 अतिसंवेदनशील
334 4 0.09 44.4 अतिसंवेदनशील
266 33 0.74 44.6 अतिसंवेदनशील
260 7 0.14 50.0 अतिसंवेदनशील
49 16 0.32 50.0 अतिसंवेदनशील
149 20 0.39 51.3 अतिसंवेदनशील
104 22 0.34 64.7 अतिसंवेदनशील
238 39 0.57 68.4 अतिसंवेदनशील
144 24 0.33 72.7 अतिसंवेदनशील
225 24 0.30 80.0 अतिसंवेदनशील
87 38 0.43 88.4 अतिसंवेदनशील
126 50 0.51 98.0 अतिसंवेदनशील
272 3 0.03 100.0 अतिसंवेदनशील
154 24 0.12 200.0 अतिसंवेदनशील
286 3 0.01 300.0 अतिसंवेदनशील

तालिका 2: Reniform सूत्रकृमि संक्रमण प्रतिक्रिया एक से 50 जीनोटाइप के एक सबसेट में मनाया G. arboreum F2 जनसंख्या. ये आंकड़े विभिन्नता की श्रेणी को दर्शाते हैं जिसे जनसंख्या को अलग करने के लिए देखा जा सकता है। मूल भार, सूत्रकृमि मायने रखता है, और रूट के प्रति ग्राम महिलाओं की संख्या प्रत्येक जीनोटाइप के लिए प्रस्तुत कर रहे हैं, पौधों प्रतिरोधी के रूप में वर्गीकृत के साथ, मध्यम प्रतिरोधी, मामूली अतिसंवेदनशील, या अतिसंवेदनशील.

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Discussion

एक प्रभावी स्क्रीनिंग प्रोटोकॉल के लिए आवश्यक है 1) आरकी पहचान. प्रतिरोध की आनुवंशिकी का मूल्यांकन करने के लिए reniformis प्रतिरोधी कपास जीनोटाइप और 2) प्रतिरोधी किस्मों के प्रजनन. अधिकांश प्रोटोकॉल काआकलन R. रेनिफॉर्मिस जनसंख्या घनत्व या प्रजनन दर कपास की जड़ प्रणाली से वर्मीफॉर्म सूत्रकृमि या अंडे निकालने या मिट्टी8,11,12,14,15 को निकालकर . इन तरीकों अक्सर अधिक समय लेने वाली हैं, और परिणाम के भीतर और प्रयोगों के बीच और अधिक विविध हो जाते हैं. इसके अतिरिक्त, इन प्रोटोकॉल11का उपयोग करते हुए गैर-प्रतिकृति ग्लासहाउस प्रयोगों में कपास जीनोटाइप अधिक बार गलत वर्गीकृत हो सकते हैं। फिर भी, इसी तरह के परिणाम विभिन्न प्रोटोकॉल या मानकों9,13मूल्यांकन के लिए प्राप्त किया जा सकता है.

एक वैकल्पिक स्क्रीनिंग प्रोटोकॉल प्रस्तुत किया जाता है जिसमें सूती जीनोटाइपों की स्क्रीनिंग मूल प्रणाली को परजीवी बनाने वाली मादा पुनर्रूप सूत्रकृमि की संख्या का आकलन करके की जाती है। प्रतिरोधी और अतिसंवेदनशील कपास जीनोटाइप शुरू में टीका लगाने के बाद 16 घंटे के भीतर रूट सिस्टम मर्मज्ञ महिला सूत्रकृमि की एक समान संख्या दिखा सकते हैं, लेकिन 36 घंटे के भीतर, प्रतिरोधी जीनोटाइप काफी कम संलग्न महिला को दिखाने के लिए शुरू सूत्रकृमि और सूत्रकृमि विकास में बाधा है9. इस प्रकार, यह स्क्रीनिंग प्रोटोकॉल कपास की जड़ प्रणाली के सूत्रकृमि संक्रमण का अधिक प्रत्यक्ष माप प्रदान करता है जो मूल प्रणाली या मिट्टी को घटने से सूत्रकृमि या अंडे की निकासी पर निर्भर करता है। कृमिरूप सूत्रकृमि के साथ कपास के अंकुर टीका की विधि दृष्टिकोणों में समान है। आमतौर पर रोपण के 7 से 14 दिनों के बाद टीका लगाए जाते हैं, लेकिन टीका लगाने का समय कम महत्वपूर्ण होता है, क्योंकि बीज ों को सीधे रेनीफॉर्म सूत्रकृमि-प्रभावित मिट्टी में भी लगाया जा सकता है। टीका लगाए जाते हैं 1,000 वर्मीफॉर्म सूत्रकृमि का उपयोग करके, लेकिन प्रोटोकॉल को संरोपण के लिए उपयोग की गई संख्या को बढ़ाने या कम करने के लिए संशोधित किया जा सकता है, या पर्याप्त मादा सूत्रकृमि सुनिश्चित करने के लिए रोपण के 7 और 14 दिनों के बाद दो टीका लगाए जा सकते हैं जड़ संक्रमण के लिए मौजूद है. सोयाबीन में, टीका लगाने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले सूत्रकृमि की संख्या का रोपण के 21 दिनों के बाद अंडे की द्रव्यमान रेटिंग पर कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं पड़ा; यद्यपि उच्च तरणता आमतौर पर उच्च सूत्रकृमि जनसंख्या घनत्व22में देखी गई थी। प्रोटोकॉल टीका के लिए न्यूनतम सूत्रकृमि घनत्व निर्धारित करने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।

रूट सिस्टम के सूत्रकृमि संक्रमण का इस प्रोटोकॉल के लिए टीका लगाने के 28 दिनों के बाद मूल्यांकन किया जाता है, जो आम तौर पर अन्य प्रोटोकॉल की तुलना में पहले होता है। यह प्रोटोकॉल में एक महत्वपूर्ण कदम है, क्योंकि अंडे के अंडे से पहले मूल्यांकन किए जाते हैं। रूट के नमूनों की कटाई में एक महत्वपूर्ण देरी संक्रमण के दूसरे दौर में परिणाम कर सकते हैं. हालांकि, यह पहले मूल्यांकन थ्रूपुट बढ़ाने का लाभ है. प्रस्तुत प्रोटोकॉल के लिए, कपास genotypes रेत और मिट्टी, जो बर्तन से रूट प्रणाली के सरल और त्वरित हटाने के लिए महत्वपूर्ण है के मिश्रण में लगाए जाते हैं. एक स्वत: पानी प्रणाली का उपयोग आवश्यक है जब एक रेत और मिट्टी के मिश्रण के साथ छोटे बर्तन का उपयोग करने के लिए बाहर सुखाने से बर्तन को रोकने के लिए. लाल खाद्य रंग का उपयोग मूल प्रणाली से जुड़े सूत्रकृमि को दागने के लिए किया जाता है, जो एक सरल और सुरक्षित विधिहै। एक बार रूट सिस्टम दाग रहे हैं, वे नल के पानी में 4 डिग्री सेल्सियस पर जड़ प्रणाली से जुड़े सूत्रकृमि की संख्या की गिनती से पहले संग्रहीत किया जा सकता है; इस प्रकार, कपास जीनोटाइप की एक बड़ी संख्या एक प्रयोग में मूल्यांकन किया जा सकता है, क्योंकि नमूने के कोई अतिरिक्त प्रसंस्करण सूत्रकृमि गिनती के आकलन से पहले की आवश्यकता है. इसके अलावा, यह कई दिनों के लिए नल के पानी में जड़ के नमूने स्टोर करने के लिए फायदेमंद है, जो जड़ों को दाग से दूर करने की अनुमति देता है, जिससे गिनती आसान हो जाती है।

प्रोटोकॉल वर्णित बड़ी आबादी की स्क्रीनिंग के लिए अनुमति देता है ताकि पर्यावरण भिन्नता है कि प्रयोगों के बीच हो जाएगा कम करने के लिए. एक 900 मीटर2 संयंत्र विकास कक्ष एक स्वत: पानी प्रणाली से सुसज्जित का उपयोग करना, 480 व्यक्तिगत पौधों की आबादी का मूल्यांकन किया जा सकता है. इस प्रोटोकॉल का प्रयोग प्रतिरोध 10,18की आनुवंशिकी की विशेषताके लिए 300 या उससे अधिक व्यक्तियों की अलग - अलग आबादी का मूल्यांकन करने के लिए सफलतापूर्वक किया गया है . इन जनसंख्याओं से पता चला कि सूत्रकृमि संक्रमण तथा जीमें प्रतिरोध के लिए मात्रात्मक भिन्नता . arboreum अधिक बार कई अप्रभावी जीन के साथ जुड़े हो सकता है; इस प्रकार, बड़ी आबादी आनुवंशिक अध्ययन के लिए आवश्यक हैं. इसके अतिरिक्त, सूत्रकृमि संक्रमण प्रतिक्रिया का मूल्यांकन करने के लिए नियोजित प्रोटोकॉल की परवाह किए बिना, अलग-अलग जनसंख्या में मात्रात्मक भिन्नता देखी जाती है।

कपास में मेजबान संयंत्र प्रतिरोध मूल प्रणाली को संक्रमित करने और एक खिला साइट स्थापित करने के लिए सूत्रकृमि की क्षमता में बाधा कर सकते हैं, लेकिन यह भी सूत्रकृमि की प्रजनन क्षमता को प्रभावित कर सकते हैं। स्क्रीनिंग प्रोटोकॉल वर्णित सूत्रकृमि की संख्या का मूल्यांकन करता है जो कपास की जड़ प्रणाली पर एक फीडिंग साइट स्थापित करने में सक्षम हैं। नेमाटोड प्रजनन के रूप में अंडे के उत्पादन द्वारा मापा इस प्रोटोकॉल है, जो एक महत्वपूर्ण सीमा है में मूल्यांकन नहीं किया गया था. फिर भी, प्रोटोकॉल डेटा के इस प्रकार इकट्ठा करने के लिए संशोधित किया जा सकता है. वैकल्पिक रूप से, अन्य पद्धति प्रतिरोधी जीनोटाइप की पहचान की गई है, जो व्यक्तियों की एक बड़ी संख्या स्क्रीन करने की आवश्यकता कम कर देता है के बाद इन डेटा को इकट्ठा करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

अलग-अलग जीनोटाइपों के सूत्रकृमि मूल्यांकन से डेटा प्रयोगों के भीतर और बीच में परिवर्तनीय हो सकता है, जो कि आरका आकलन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले सभी स्क्रीनिंग प्रोटोकॉल के साथ एक आम समस्या है। कपास जीनोटाइप के लिए reniformis प्रतिरोध. gerplasm accessions की स्क्रीनिंग के लिए कई प्रतिकृतियों के साथ एक प्रयोगात्मक डिजाइन का उपयोग प्रतिरोधी जीनोटाइप की पहचान के लिए इस भिन्नता का आकलन करने में सहायता करेगा। इसके अतिरिक्त, प्रयोगों के बीच एक ही प्रतिरोधी और अतिसंवेदनशील नियंत्रण genotypes सहित इस भिन्नता का आकलन करने और कई प्रयोगों से परिणामों की तुलना में सहायक है. इन नियंत्रणों का उपयोग सूत्रकृमि टीका की सफलता की निगरानी के लिए भी किया जाता है। इसके अतिरिक्त, इन नियंत्रणों से डेटा का अर्थ है जीनोटाइपों को प्रतिरोधी या अतिसंवेदनशील10,16के रूप में वर्गीकृत करने के लिए उपयोग किया जाता है। कपास जीनोटाइपों को आमतौर पर प्रतिरोधी के रूप में वर्गीकृत किया जाता है यदि वे अतिसंवेदनशील नियंत्रण16,23पर पाए जाने वाले संक्रमण के 10% से कम दिखाते हैं . रूट वृद्धि प्रोटोकॉल का उपयोग करके डेटा में देखी गई भिन्नता में योगदान देने वाला एक अन्य कारक है, क्योंकि कम पार्श्व जड़ों वाले पौधे संक्रमण के लिए कम साइटों की पेशकश करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप रूट के प्रति ग्राम कम सूत्रकृमि हो सकते हैं।

प्रतिरोध जीन के एक स्रोत के रूप में अन्य कपास प्रजातियों का उपयोग कर नई upland कपास किस्मों के विकास में कठिनाई एक वनस्पति प्रचार प्रोटोकॉल की आवश्यकता है ताकि आगे चयन या अतिरिक्त के लिए अगली पीढ़ी के लिए प्रजनन लाइनों अग्रिम प्रजनन. सूत्रकृमि मूल्यांकन के बाद पौधों को ठीक करने के लिए वर्णित एक सरल वनस्पति संचरण प्रोटोकॉल विकसित किया गया था। इस प्रोटोकॉल का उपयोग बड़ी आबादीवाले पौधों को 18 वर्ष की पुनः प्राप्त करने के लिए सफलतापूर्वक किया गया है . आमतौर पर, रूट प्रणाली वनस्पति गोली लगाए जाने के बाद 30 दिनों के भीतर बरामद की जाती है। जीवन रक्षा दर ों की दर अक्सर 95% से अधिक है। बड़ी संख्या में पौधों का प्रचार करते समय खराब शक्ति दिखाने वाले पौधे खो सकते हैं। सामान्य तौर पर, पौधों के कम से कम 1% जड़ दिखाने के लिए या विकास को गोली मार करने में विफल रहा. प्रोटोकॉल को आसानी से संशोधित किया जा सकता है और अन्य सूत्रकृमि स्क्रीनिंग प्रोटोकॉल के साथ उपयोग किया जा सकता है।

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Disclosures

लेखकों को खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है.

Acknowledgments

इस शोध के कृषि विभाग, कृषि अनुसंधान सेवा द्वारा वित्त पोषित किया गया. इस लेख में व्यापार नाम और वाणिज्यिक उत्पादों का उल्लेख विशिष्ट जानकारी प्रदान करने के उद्देश्य के लिए पूरी तरह से कर रहे हैं और अमेरिकी कृषि विभाग द्वारा सिफारिशों या विज्ञापन मतलब नहीं है. USDA एक समान अवसर प्रदाता और नियोक्ता है. लेखकों के हितों का कोई टकराव नहीं है की घोषणा की. Kristi जॉर्डन द्वारा तकनीकी सहायता प्रदान की गई थी.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Ray Leach Cone-tainer Stuewe and Sons Inc. SC10U
Cone-tainer tray Stuewe and Sons Inc. RL98
Sand various
Cotton balls various
Pylon 4 inch plant labels (4 in L x 5/8 in W) Pylon Platics L-4-W Any brand or vendor is acceptible.
4 oz. specimen containers Fisher Scientific 16-320-731 Any brand or vendor is acceptible.
Red food coloring McCormick & Co., Inc.
1 mL Pipet tips various
10 L container various Inexpensive buckets work well.
6 L pots Nursery Supplies Inc. Poly-Tainer-Can No2A Any brand or vendor is acceptible. Different size pots can be used
Potting media Sun Gro Horticulture Metro-Mix 360 Any brand or vendor is acceptible.
Fertilizer Everris NA Inc. Osmocote Plus Any brand or vendor is acceptible.
Plastic container (73.6 cm L x 45.7 cm W x 15.2 cm D) Rubbermaid 3O29  Any brand or vendor is acceptible.

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References

  1. Heald, C. M., Robinson, A. F. Survey of current distribution of Rotylenchulus reniformis. in the United States. Journal of Nematology. 22 (4), 695-699 (1990).
  2. Koenning, S. R., Wrather, J. A., Kirkpatrick, T. L., Walker, N. R., Starr, J. L., Mueller, J. D. Plant-parasitic nematodes attacking cotton in the United States: old and emerging production challenges. Plant Disease. 88 (2), 100-113 (2004).
  3. Robinson, A. F. Reniform in U.S. cotton: when, where, why, and some remedies. Annual Review of Phytopathology. 45, 263-288 (2007).
  4. Robinson, A. F., Inserra, R. N., Caswell-Chen, E. P., Vovlas, N., Troccoli, A. Rotylenchulus species: identification, distribution, host ranges, and crop plant resistance. Nematropica. 27 (2), 127-180 (1997).
  5. Davis, R. F., Koenning, S. R., Kemerait, R. C., Cummings, T. D., Hurley, W. D. Rotylenchulus reniformis management in cotton with crop rotation. Journal of Nematology. 35 (1), 58-64 (2003).
  6. Starr, J. L., Koenning, S. R., Kirkpatrick, T. L., Robinson, A. F., Roberts, P. A., Nichols, R. L. The future of nematode management in cotton. Journal of Nematology. 39 (4), 283-294 (2007).
  7. Weaver, D. B., Lawrence, K. S., van Santen, E. Reniform nematode resistance in upland cotton germplasm. Crop Science. 47 (1), 19-24 (2007).
  8. Robinson, A. F., Cook, C. G., Percival, A. E. Resistance to Rotylenchulus reniformis and Meloidogyne incognita race 3 in the major cotton cultivars planted since 1950. Crop Science. 39 (3), 850-858 (1999).
  9. Carter, W. W. Resistance and resistant reaction of Gossypium arboreum to the reniform nematode, Rotylenchulus reniformis. Journal of Nematology. 13 (3), 368-374 (1981).
  10. Erpelding, J. E., Stetina, S. R. Genetics of reniform nematode resistance in Gossypium arboreum germplasm line PI 529728. World Journal of Agricultural Research. 1 (4), 48-53 (2013).
  11. Robinson, A. F., Bridges, A. C., Percival, A. E. New sources of resistance to the reniform (Rotylenchulus reniformis) and root-knot (Meloidogyne incognita) nematode in upland (Gossypium hirsutum L.) and sea island (G. barbadense L.) cotton. Journal of Cotton Science. 8 (3), 191-197 (2004).
  12. Robinson, A. F., Percival, A. E. Resistance to Meloidogyne incognita race 3 and Rotylenchulus reniformis in wild accessions of Gossypium hirsutum and G. barbadense from Mexico. Journal of Nematology. 29 (4), 746-755 (1997).
  13. Stetina, S. R., Young, L. D. Comparisons of female and egg assays to identify Rotylenchulus reniformis resistance in cotton. Journal of Nematology. 38 (3), 326-332 (2006).
  14. Usery, S. R. Jr, Lawrence, K. S., Lawrence, G. W., Burmester, C. H. Evaluation of cotton cultivars for resistance and tolerance to Rotylenchulus reniformis. Nematropica. 35 (2), 121-133 (2005).
  15. Yik, C. -P., Birchfield, W. Resistant germplasm in Gossypium species and related plants to Rotylenchulus reniformis. Journal of Nematology. 16 (2), 146-153 (1984).
  16. Stetina, S. R., Erpelding, J. E. Gossypium arboreum accessions resistant to Rotylenchulus reniformis. Journal of Nematology. 48 (4), 223-230 (2016).
  17. Thies, J. A., Merrill, S. B., Corley, E. L. Red food coloring stain: new, safer procedures for staining nematodes in roots and egg masses on root surfaces. Journal of Nematology. 34 (2), 179-181 (2002).
  18. Erpelding, J. E., Stetina, S. R. Genetic characterization of reniform nematode resistance for Gossypium arboreum accession PI 417895. Plant Breeding. 137 (1), 81-88 (2018).
  19. Byrd, D. W. Jr, et al. Two semi-automatic elutriators for extracting nematodes and certain fungi from soil. Journal of Nematology. 8 (3), 206-212 (1976).
  20. Jenkins, W. R. A rapid centrifugal-flotation technique for separating nematodes from soil. Plant Disease Reporter. 48 (9), 692 (1964).
  21. Robinson, A. F., Heald, C. M. Carbon dioxide and temperature gradients in Baermann funnel extraction of Rotylenchulus reniformis. Journal of Nematology. 23 (1), 28-38 (1991).
  22. Williams, C., Gilman, D. F., Fontenot, D. S., Birchfield, W. A rapid technique for screening soybeans for reniform nematode resistance. Plant Disease Reporter. 63 (10), 827-829 (1979).
  23. Schmitt, D. P., Shannon, G. Differentiating soybean responses to Heterodera glycines races. Crop Science. 32 (1), 275-277 (1992).

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Erpelding, J. E., Stetina, S. R. Screening Cotton Genotypes for Reniform Nematode Resistance. J. Vis. Exp. (147), e58577, doi:10.3791/58577 (2019).

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