Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

Простой и гибкий метод инокуляции для точной оценки фенотипов мучнистой росы и других растений

Published: March 9, 2021 doi: 10.3791/62287
* These authors contributed equally

Summary

Представлен протокол построения простой системы распределения спор, состоящей из прививочной коробки с сеткой ~50 мкм и прозрачной пластиковой камеры. Это может быть использовано для равномерной прививки растений спорами мучнистой росы, что позволяет точно и воспроизводимо оценивать фенотипы заболеваний исследуемых растений.

Abstract

Снижение потерь урожая из-за грибковых заболеваний требует лучшего понимания механизмов, регулирующих иммунитет растений и грибковый патогенез, что, в свою очередь, требует точного определения фенотипов заболеваний растений при заражении конкретным грибковым патогеном. Тем не менее, точное фенотипирование заболевания некультурными биотрофными грибковыми патогенами, такими как мучнистая роса, нелегко достичь и может быть ограничивающим скорость шагом исследовательского проекта. Здесь мы разработали безопасную, эффективную и простую в эксплуатации систему фенотипирования заболеваний, используя в качестве примера взаимодействие арабидопсис-мучнистая роса. Эта система в основном состоит из трех компонентов: (i) деревянная прививочная коробка, оснащенная съемной крышкой, установленной с помощью нержавеющей стали или нейлоновой сетки длиной ~ 50 мкм пор для прививки плоской части растений грибковыми спорами, (ii) прозрачная пластиковая камера с небольшим передним отверстием для минимизации утечки спор при проведении инокуляции внутри, и iii) метод дифференциации и распределения спор для равномерной и эффективной прививки. Протоколы, описанные здесь, включают этапы и параметры для изготовления прививочной коробки и пластиковой камеры при низких затратах, а также видеодемонстрацию того, как использовать систему, чтобы обеспечить даже прививку спорами мучнистой росы, тем самым повышая точность и воспроизводимость фенотипирования заболевания.

Introduction

Мучнистая роса является одним из самых распространенных и важных заболеваний многочисленных продовольственных культур и декоративных растений1. Исследования болезней мучнистой росы были очень популярны, о чем свидетельствуют более 10 500 публикаций в качестве результата поиска с «мучнистой росой» в качестве ключевого слова в Web of Science (по состоянию на ноябрь 2020 года). Действительно, мучнистая роса (представленная Blumeria graminis) считается одним из 10 лучших грибковых патогенов журналом Molecular Plant Pathology2. Количественная оценка восприимчивости к болезням является необходимым шагом в характеристике генов растений, способствующих устойчивости или восприимчивости к болезням, или функциональной идентификации генов-кандидатов-эффекторов в мучнистой росе. Тем не менее, надежное фенотипирование болезней гораздо сложнее с мучнистой росой по сравнению с большинством других грибковых патогенов, отчасти потому, что, в отличие от спор последних, споры видов мучнистой росы (таких как Golovinomyces cichoracearum UCSC1 на основе нашего лабораторного опыта) показывают снижение жизнеспособности после прохождения процесса водной суспензии 3,4 . Неадекватная и/или неравномерная прививка испытуемых растений конкретным патогеном мучнистой росы может привести к неточным результатам фенотипирования.

Сообщалось о ряде методов вакцинации для исследований мучнистой росы. К ним относятся(i) расчесывание спор непосредственно из зараженных листьев для испытания растений5, (ii) распыление споровой суспензии для испытания растений6, (iii) выдувание спор с использованием вакуумной отстойной башни к растениям в нижней части башни7 и (iv) доставка спор путем комбинаторного использования нейлоновой сетчатой мембраны и звуковой вибрации8 . Метод споровой чистки (или пыления) прост в выполнении, но неравномерен по своей природе, поэтому он может быть неточным для количественной оценки. Распыление спор удобно и равномерно, но, как указано выше, может привести к плохому прорастанию спор4. Последние два (т.е. iii-iv) являются значительно улучшенными методами, способными обеспечить даже прививку; однако оба не являются гибкими в регулировке своей способности к вакцинации с точки зрения количества установок, подлежащих вакцинации в одном событии, что делает любой аппарат нетривиальным, и их работа ограничена лабораторными областями, где есть вакуум и / или источник электричества.

Наша лаборатория работает с взаимодействием растений и мучнистой росы более 20 лет 9,10. За последнее десятилетие мы протестировали ряд методов вакцинации и недавно разработали простой и в то же время эффективный метод прививки мучнистой росы. Этот метод щетки на основе сетки может обеспечить равномерную прививку и является простым и масштабируемым, поэтому должен быть легко принят любой лабораторией, работающей с мучнистой росой.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Изготовление стандартной коробки для прививки со съемной верхней крышкой, установленной с сеткой

  1. Приобретите рулон из 50 мкм нейлоновой мембранной сетки или сетки из нержавеющей стали 48 мкм (рекомендуется) в магазинах. Убедитесь, что заказ достаточно для резки на несколько частей по 14 в х 26 дюймов для замены изношенной сетки.
  2. Приобретите один 1/4 в х 2 фута х 4 фута средней плотности ДВП или фанеры и нарежьте два 24-1/2 в х 10 кусках и два 12 в х 10 в кусках для изготовления ящика для прививки. Используйте 8 угловых зажимов для поддержки четырех сторон.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Если кожух обращен к широкой стороне корпуса, то левая сторона 12 в x 10 прикреплена постоянно, а правая 12 в x 10 сбоку представляет собой съемную дверь, удерживаемую на месте четырьмя магнитными зацепами (рис. 1А, В).
  3. Поместите четыре 2-дюймовые угловые скобки по два в каждом внутреннем углу левой стороны, дюйм сверху и дюйм снизу, отметьте и просверлите отверстие. Используйте винты, чтобы навсегда прикрепить левую короткую сторону к двум длинным сторонам (передней и задней). Внутреннее расстояние между двумя длинными сторонами должно составлять 12 дюймов, а не 11-1/2 дюйма.
  4. Когда угловые зажимы все еще на месте и правильное выравнивание правой двери, отметьте и просверлите расположение 4 магнитных зацепок, чтобы удерживать правую съемную дверь на месте. Установите кнопочную ручку на дверь. Верхняя часть двери защелкивается под верхней крышкой (рисунок 1А,В).
  5. Чтобы сделать съемную верхнюю крышку с сеткой, разрежьте длинный деревянный квадратный дюбель на 2 комплекта по 26 дюймов и 12-3/4 дюйма. Приклейте и приклейте четыре куска таким образом, чтобы он поместился вокруг коробки – внутренние размеры рамки немного больше внешних размеров коробки, так как сетка экрана будет прикреплена к этой рамке.
  6. Сократите сетку экрана до уровня чуть менее 14 x 26 дюймов. Не позволяйте экрану выступать за рамки, чтобы предотвратить острые края. Есть помощь, чтобы растянуть экран на раме. Удерживайте сетку с рамой зажимами (рисунок 1С) и используйте степлерный пистолет с правильными скобами, чтобы закрепить экран на раме.
  7. Вырежьте два комплекта более коротких деревянных квадратных дюбелей (21 дюйм и 9 дюймов) и используйте винты, чтобы плотно сэндвичировать сетку вдоль рамы, используя 4 более коротких куска деревянного квадратного дюбеля (рисунок 1C, D).

2. Изготовление камеры прививки

  1. Приобретайте прозрачные акриловые листы и скобяные изделия в соответствующих магазинах. Вырежьте 7 в x 20 в открывающемся окне на лицевой стороне акрилового листа коробки, как показано на рисунке 2C.
  2. Соберите левую и правую стороны, передние (с окном) и задние акриловые листы в коробку с помощью 8 угловых зажимов, как показано на рисунке 2A. Убедитесь, что внутренние измерения камеры равны размерам верхнего листа.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Правая сторона предназначена для поддержки и не будет прикреплена к передним или задним листам. Он на 1/2 короче, чем другие листы специально. Эта правая сторона станет «опущенной» дверью, удерживаемой на месте петлей прямого угла внизу и двумя магнитными зацепами вверху, как показано на рисунке 2C, D.
  3. Используйте угловые скобы для закрепления панелей вместе (рисунок 2B,C). Удерживайте брекеты на месте, пометьте маркером шарпи, пробивайте по центру и затем просверлите отверстие.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Сверление акрила отличается от сверления чего-либо еще, не форсируйте или сторона отверстия напротив сверла может треснуть. Используйте заклепки или винты. Не перетягивайте винты, иначе акрил может треснуть со временем.
  4. Поверните корпус на заднюю сторону, снимите 4 угловых зажима и расположите верхний лист на месте. Отметьте и сверлите.
  5. Установите прямоугольный шарнир, выполненный из угловой скобы 3/4. Используйте нейлоновую стопорную гайку в качестве шарнирного стержня. Не затягивайте, оставьте зазор, чтобы дверь вращалась на этой петле.
  6. Пометьте, поцентрите перфоратор, сверлите и прикрепите два магнитных дверных магнита с помощью винтов #6-32x3/4". Затем прикрепите пластины захвата с помощью винтов с плоской головкой #6-32x3/8", см. Рисунок 2C,D.

3. Инокуляция растений в квартирах

  1. Приготовьте свежие споры мучнистой росы в виде инокулы (например, Arabidopsis мучнистая роса Golovinomyces cichoracearum UCSC1). Выращивайте чистые растения-мутанты Arabidopsis с ослабленным иммунитетом pad4-1 в камере роста (22 ° C, относительная влажность 65% в течение 6-8 недель) и прививайте одну или половину плоских растений pad4-1 для создания достаточного количества свежих спор мучнистой росы (рисунок 3A).
  2. Выращивайте растения для определения фенотипов инфекции в стандарте 11 в х 21 в х 2,5 в квартирах.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Растения Arabidopsis , выращенные в течение короткого дня (8 ч света, 16 ч темноты; 22 ° C) в течение шести-восьми недель, хороши для тестов на инфекцию с мучнистой росой.
  3. Когда свежие споры мучнистой росы из зараженных растений через 8-10 дней после посева (dpi) доступны, переместите плоскую часть растений для теста на инфекцию в ящик для вакцинации внутри камеры инокуляции (рисунок 1B,2C).
  4. Срежьте 15-20 сильно зараженных листьев арабидопсиса (или 4-6 инфицированных розеток, в зависимости от размера листа/ розетки и уровня прививки), дайте листьям высохнуть, если есть конденсированная вода.
  5. Возьмите 1-2 листа или розетку парой длинных щипцов одной рукой и повернитесь вверх ногами. Затем проведите обеими руками через отверстие камеры и осторожно ударьте ножницами по руке щипцов, медленно перемещая листья /розетку над сеткой, установленной на ящике для прививки (рисунок 3B). Повторяйте это до тех пор, пока не будут использованы все листья или розетки.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Зрелые споры будут легко вытесняться из конидиофоров зараженных листьев. Постарайтесь выбить споры на сетку как можно более равномерно.
  6. Используйте одну или две тонкие щетки для блендера, чтобы аккуратно прочесать споры через сетку (рисунок 3C). Убедитесь, что вы смахиваете всю поверхность сетки в разных направлениях в течение четырех или более раз, чтобы максимизировать равномерное распределение спор по растениям в нижней части прививочной коробки (рисунок 3D). Осторожно похлопайте сетку несколько раз щетками, чтобы стряхнуть споры, которые застряли в сетке.
  7. Дайте спорам успокоиться на полминуты. Затем выдвиньте квартиру, содержащую привитые растения, из прививочной коробки. Накройте квартиру пластиковым куполом и поместите в камеру роста (22 °C, относительная влажность 65%). Фенотипирование заболевания может быть выполнено при 5 или от 8 до 12 dpi 12.

4. Инокулируйте растения с меньшими ящиками для вакцинации

ПРИМЕЧАНИЕ: В тех случаях, когда необходимо привить меньше растений, все еще можно использовать стандартную коробку для вакцинации. Обязательно поместите растения в середину коробки. Вытесняйте споры и расчесывайте споры в области сетки, которая покрывает растения, чтобы обеспечить инокуляцию всех растений, сохраняя при этом инокула. Альтернативно, предпочтительно, можно использовать меньшие прививочные коробки (как описано ниже).

  1. Преобразуйте картонные коробки в коробку для вакцинации. Просто снимите верхнюю и нижнюю стороны коробки, заклейте угол, чтобы при необходимости укрепить его, и установите сетку подходящего размера 50 мкм сверху путем склеивания или сшивания (рисунок 4A, B).
  2. Переместите квартиру, содержащую растения, внутрь камеры прививки, поместите меньшую коробку для вакцинации поверх плоской, чтобы покрыть растения.
  3. Вытесняйте и расчесывайте споры, как описано выше.

5. Прививка отсоединившихся листьев в чашках Петри

ПРИМЕЧАНИЕ: В тех случаях, когда (i) свежие споры мучнистой росы очень ограничены и / или (ii) растения должны содержаться в чистоте, в то время как фенотипы заболевания и / или белковая субклеточная локализация в инфицированных клетках должны быть оценены, отслоившиеся листья могут быть использованы для инфекции в пластинах MS-агара.

  1. Сделайте мини-прививочную коробку, которая лишь немного больше, чем чашка Петри.
  2. Приготовьте 1/2-сильные murashige и Skoog (MS) средние агаровы (1,5%) пластины. Добавьте тиабендазол (40 мг / л), чтобы уменьшить загрязнение плесенью, если это необходимо. Храните тарелки при температуре 4 °C в холодильнике до использования.
  3. Срежьте один или два полностью расширенных листа с основания черешка для каждого отдельного растения, подлежащего тестированию. Вставить черешок отслоившихся листьев в агаровую среду под углом ~30°.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Каждая пластина может содержать 20-40 листьев в зависимости от размера листьев и используемой пластины (рисунок 4C).
  4. Инокулируют листья внутри камеры прививки, как описано выше. Переместите пластину с крышкой в камеру роста.
  5. Вырежьте небольшой участок листа и проверьте субклеточную локализацию белков в определенные временные точки.
  6. Для оценки фенотипов инфекции перенесите листья на свежую асептическую пластину MS-агара при 4 или 5 dpi. Срежьте основание черешка перед тем, как вставить листья в среду свежего агара. Оцените фенотипы заболевания на уровне 8 или 9 dpi.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Здесь мы представляем новый метод прививки спор мучнистой росы, который прост в приготовлении, эксплуатации и регулировке. На рисунке 1 показана сборка стандартной прививочной коробки с акцентом на марку съемной крышки, установленной с мембранной сеткой 50 мкм. На рисунке 2 показана сборка камеры прививки. На рисунке 3 показаны ключевые этапы процесса вакцинации с использованием этой системы. На рисунке 4 показаны другие прививочные коробки, которые могут быть использованы для прививки целых плоских или меньшего количества растений или отдельных листьев на среде MS-агара. Наконец, на рисунке 5 приведены данные, демонстрирующие равномерность прививки, отраженную в распределении спор или фенотипах инфекции растений.

Figure 1
Рисунок 1. Изготовление прививочной коробки. (А-Б) Фотографии, показывающие коробку с закрытой дверцей (А) или открытой для вставки квартиры растений Арабидопсиса (Б). Обратите внимание, что пара магнитных заготовок дверцы шкафа используется для удержания двери. (C) Фотография, показывающая крепление сетки к прямоугольной раме в качестве важнейшего шага для изготовления крышки коробки. Обратите внимание, что зажимы и угловые кронштейны используются для позиционирования сетки до того, как она будет закреплена завинченными гвоздями. (Д-Е) Фотографии, показывающие съемную крышку коробки с новой сеткой из нержавеющей стали (D) или собранной коробкой (E). Обратите внимание, что сетка зафиксирована между 3/4 дюйма деревянного квадратного дюбеля с указанной длиной в D и E. Желтыми линиями выделено измерение размера коробки. Наличие прививочной коробки, которая подходит к стандартной плоскости, может значительно повысить эффективность фенотипирования, особенно когда необходимо инокулировать много растений (например, во время генетического скрининга). Съемная крышка, установленная с сеткой, облегчает очистку или замену сетки. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 2
Рисунок 2. Изготовление камеры прививки. (A) Фотография, показывающая первоначальную сборку четырех акриловых листов с использованием угловых зажимов. (B) Фотография, на которой вид пластиковой камеры виден сверху вниз. (С-Д) Фотографии, показывающие полностью собранную систему инокуляции (C) и одну из двух магнитных зацепок (верхняя) и петель под прямым углом (снизу), установленных с одной стороны акриловым листом в качестве двери (D). Обратите внимание, что окно прививки предназначено для смещения и расчесывания спор пользователем (изображенных выпуклыми линиями). Желтыми линиями выделено измерение размера коробки. Наличие камеры прививки является плюсом, но без нее инокуляция все еще может быть выполнена с помощью прививочной коробки в небольшой комнате или среде. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 3
Рисунок 3. Иллюстрация процесса прививки. (A) Фотографии, показывающие свежую мучнистую росу на листьях указанных растений. (B) Изображение, показывающее, как стряхнуть споры на сетке, осторожно ударяя по щипам, хватающим зараженные листья. (C) Фотографии, показывающие две тонкие щетки для веера-блендера и нежное расчесывание спор на сетке. (D) Схематический рисунок, показывающий направления расчесывания спор на сетке, которые могут помочь привести к равномерному распределению спор на растениях в нижней части прививочного ящика. Важно отметить, что использование свежих спор для прививки имеет решающее значение для успешного заражения. Основываясь на нашем опыте, конидии, образующиеся на инфицированных листьях от 8 до 12 dpi, являются свежими и могут быть легко вытеснены путем встряхивания. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 4
Рисунок 4. Простые, предварительные картонные прививочные коробки для тестов на инфекцию. (A) Картонная коробка для инокуляции растений в стандартной квартире. (B) Ящики для вакцинации среднего размера для прививки меньшего количества растений. (C) Небольшая прививочная коробка для инокуляции отслоившихся листьев в квадратную тарелку чашки Петри, содержащую MS-агаровую среду. Желтыми линиями выделено измерение размера коробки. Картонные коробки других размеров могут быть использованы, если они подходят для квартир, содержащих растения, подлежащие тестированию. Пластиковые коробки не следует использовать, потому что споры могут притягиваться к пластиковой поверхности из-за ее статического электричества. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 5
Рисунок 5. Оценка равномерности прививок. (A) Схематический рисунок, показывающий положения шести микроскопических слайдов на нижней части плоскости. Репрезентативная микрофотография справа показывает равномерное распределение спор на слайде после тяжелой прививки. Шкала = 200 мкм. (B) Гистограмма, показывающая плотность спор, распределенных в шести местах (от 1 до 6), как показано в (A) после трех имитационных прививок спорами из четырех (для легкой инокуляции) или 15 (для тяжелой инокуляции) полностью расширенных зараженных листьев растения pad4-1 . Были подсчитаны споры на площади 4 х 0,25см2 , разграниченные сетчатой стеклянной крышкой (от ibidi США Inc. или самодельной) поверх каждого слайда. Не было обнаружено существенных различий в плотности спор между шестью слайдами в каждой из двух схем прививки ( T-тест Стьюдента; p > 0,5). Полосы ошибок указывают на SD. (C) Репрезентативные растения дикого типа Arabidopsis Col-0 и мутанта pad4-1 , инфицированные G. cichoracearum UCSC1 через 12 дней после тяжелой инокуляции. Обратите внимание, что все растения pad4-1 показали повышенную восприимчивость к болезням по сравнению с растениями Col-0. Несколько факторов определяют равномерность прививки. В целом, относительно легче достичь равномерной прививки, когда используется достаточное количество инокул для достижения плотности > 50 спор /см2. Свежие конидии, вытесненные встряхиванием, могут быть легко дезагрегированы и индивидуально пропущены через сетку. Старые или мертвые конидии имеют тенденцию образовывать агрегаты, поэтому их трудно вытеснить и рассеять. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Наш метод инокуляции на основе сетчатой коробки имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами инокуляции. Во-первых, он может достичь равномерного распределения спор при правильной эксплуатации, как показано на рисунке 5. Во-вторых, использование сетки ~ 50 мкм, а также смещение спор путем мягкого встряхивания зараженных листьев может уменьшить заражение растений трипсами или другими насекомыми, заражающими растения, которые присутствуют в растениях-источниках. В-третьих, использование коробок для вакцинации различного размера для инокуляции растений или отдельных листьев внутри пластиковой камеры (оба из которых можно легко очистить путем распыления 75% этанола) может сделать более эффективным использование инокулята и уменьшить перекрестное загрязнение. Мы обнаружили, что ни одна или очень мало спор грибка не выходили из камер прививки в течение всего процесса инокуляции.

Качественная прививочная коробка является ключом к обеспечению равномерной прививки. Мы выяснили, что стандартная прививочная коробка может быть использована для прививки молодых и зрелых растений Арабидопсиса (рисунок 1), рассады клубники, сеяного чертополоха и N. benthamiana (не показан). Высота коробки может еще больше увеличиться, если растения выше пяти дюймов, чтобы обеспечить достаточное расстояние (> 5 дюймов) от сетки до растений под ней, чтобы обеспечить равномерное распределение спор. Высота пластиковой камеры может также соответственно увеличиваться, чтобы обеспечить достаточное пространство для маневрирования споровым смещением и расчесыванием на верхней части прививочной коробки.

Равномерное и плотное крепление сетки ~50 мкм на крышку прививочного ящика важно и требует дополнительной осторожности. Размер пор немного больше, чем у мучнистых спор плесени, которые в основном 30-40 мкм в диаметре. Крышку можно чистить, промывая водопроводной водой или опрыскивая 75% этанолом после использования. Мы рекомендуем использовать сетку из нержавеющей стали 48 мкм, потому что сетка более долговечна и прослужит дольше.

Камера прививки создает устойчивую среду ветра и сводит к минимуму выход спор во время смещения спор и / или расчесывания. Камера выполнена из прозрачного пластикового стекла, чтобы пользователь мог видеть невооруженным глазом, если смещенные споры более или менее равномерно распределены по сетке перед чисткой щеткой. Это особенно важно, если требуется легкая и даже прививка. Щетка мягко, но быстро в разных направлениях также важна, так как она может рассеивать агрегированные споры и проталкивать их через поры по отдельности, достигая равномерного распределения после того, как споры падают и оседают на дно прививочной коробки. Для удобства обращения камера прививки должна быть размещена на столе с подходящей высотой, чтобы спороудаление и расчесывание можно было легко сделать руками через окно камеры.

Прививку на основе сетчатой коробки можно масштабировать вверх или вниз с помощью коробок для прививок различного размера. Простые, предварительные сетчатые прививочные коробки просты в изготовлении и могут достичь удовлетворительных результатов при правильном использовании. По общему признанию, по сравнению с инокуляцией методом 7 с вакуумной отстойнойбашней, этот метод может занять больше времени при смещении спор и чистке щеткой. Кроме того, для инокуляции больших и высоких растений стандартная прививочная коробка, описанная здесь, может быть слишком маленькой, поэтому для достижения равномерной прививки необходимо использовать большую прививочную коробку и большую камеру. Для некоторых видов растений, таких как табак и огурец, отдельные листья или семядоли могут быть привиты этим методом для оценки восприимчивости к болезням всего растения.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторам нечего раскрывать.

Acknowledgments

Работа была поддержана Национальным научным фондом (IOS-1901566) С. Сяо. Авторы хотели бы поблагодарить Ф. Кокера и К. Хукса за обслуживание установки для роста растений, а также Хорхе Самору за техническую помощь, связанную с изготовлением прививочной коробки и камеры.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
 48 µm stainless steel grid mesh screen; Size: 24" X 48"  Amazon NA For making the lid of an inoculation box
#6-32 x ¾" machine screws, flat washers and nuts  Home Depot NA For making an inoculation chamber
#6-32 zinc plated nylon lock nut (4-Pack) Home Depot NA For making an inoculation chamber
#6-32x3/8” Phillips flat head machine screws, flat washers and nuts  Home Depot NA For securing  magnet door catch plates
#8-32x1/2" machine screws, flat washers and nuts Home Depot NA For securing corner braces and door hinge
0.250 thick clear extruded acrylic film-masked sheet;  Size: 17 ½" X 20" Professional Plastics SACR.250CEF For making an inoculation chamber
0.250 thick clear extruded acrylic film-masked sheet; Size: 18" X 20"   Professional Plastics  SACR.250CEF For making an inoculation chamber
0.250 thick clear extruded acrylic film-masked sheet; Size: 18" X 30"  Professional Plastics SACR.250CEF For making an inoculation chamber
0.250 thick clear extruded acrylic film-masked sheet; Size: 20" X 29 ½ " Professional Plastics SACR.250CEF For making an inoculation chamber
1-5/8" cabinet door magnetic catch white Home Depot Model #P110-W For making an inoculation chamber
2" steel zinc-plated corner brace (8-Pack)  Home Depot  Model #13611  For making an inoculation box & chamber
3" Corner Clamp Harbor Freight Tools SKU 63653, 1852, 60589 For making inoculation chamber
3/4"  steel zinc plated corner brace (4-Pack) Home Depot Model #13542 For making an inoculation box & chamber
4-7/8" zinc-plated light duty door pull handles Home Depot Model #15184 For making an inoculation box
Fine fan-blender brushes Michaels Store M10472846  For inoculation
Kelleher 3/4" x 3/4" x 36" wood square dowel  Home Depot NA For making the lid of an inoculation box
Medium density fiberboard (1/4" x 2' x 4');  Home Depot Model# 1508104 For making an inoculation box
Round glass coverslips with a 500 µm grid ibidi USA Inc. 10816 For determining  spore density

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Huckelhoven, R., Panstruga, R. Cell bi ology of the plant-powdery mildew interaction. Current Opinion in Plant Biology. 14 (6), 738-746 (2011).
  2. Dean, R., et al. The top 10 fungal pathogens in molecular plant pathology. Molecular Plant Pathology. 13 (4), 414-430 (2012).
  3. Sakurai, H., Hirata, K. Some observations on the relation between the penetration hypha and haustorium of barley powdery mildew and host cell. V. Influence of water spray on the pathogen and host tissue. Annual Phytopathology Society of Japan. 24, 239-245 (1959).
  4. Shomari, S. H., Kennedy, R. Survival of Oidium anacardii on cashew (Anacardium occidentale) in southern Tanzania. Plant Pathology. 48 (4), 505-513 (1999).
  5. Sitterly, W. R. Powdery Mildews. Spencer, D. M. , Academic Press. 369 (1978).
  6. Reuveni, M., Agapov, V., Reuveni, R. Induction of systemic resistance to powdery mildew and growth increase in cucumber by phosphates. Biological Agriculture & Horticulture. 9 (4), 305-315 (1993).
  7. Reifschneider, F. J. B., Boiteux, L. S. A vacuum-operated settling tower for inoculation of powdery mildew fungi. Phytopathology. 78 (11), 1463-1465 (1988).
  8. Chowdhury, A., Bremer, G. B., Salt, D. W., Miller, P., Ford, M. G. A novel method of delivering Blumeria graminis f. sp hordei spores for laboratory experiments. Crop Protection. 22 (7), 917-922 (2003).
  9. Xiao, S., et al. Broad-spectrum mildew resistance in Arabidopsis thaliana mediated by RPW8. Science. 291 (5501), 118-120 (2001).
  10. Xiao, S., Ellwood, S., Findlay, K., Oliver, R. P., Turner, J. G. Characterization of three loci controlling resistance of Arabidopsis thaliana accession Ms-0 to two powdery mildew diseases. The Plant Journal. 12 (4), 757-768 (1997).
  11. Reuber, T. L., et al. Correlation of defense gene induction defects with powdery mildew susceptibility in Arabidopsis enhanced disease susceptibility mutants. The Plant Journal. 16 (4), 473-485 (1998).
  12. Xiao, S., et al. The atypical resistance gene, RPW8, recruits components of basal defence for powdery mildew resistance in Arabidopsis. The Plant Journal. 42 (1), 95-110 (2005).

Tags

Биология Выпуск 169 Мучнистая роса грибы споры Арабидопсис фенотипирование болезней ящик для прививки
Простой и гибкий метод инокуляции для точной оценки фенотипов мучнистой росы и других растений
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Wu, Y., Diaz, D., Yin, J.,More

Wu, Y., Diaz, D., Yin, J., Bloodgood, D., Sexton, W., Wei, C. I., Xiao, S. An Easy and Flexible Inoculation Method for Accurately Assessing Powdery Mildew-Infection Phenotypes of Arabidopsis and Other Plants. J. Vis. Exp. (169), e62287, doi:10.3791/62287 (2021).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter