Summary
काली मिर्च के पौधे के बेसल सिर को पिनपिन करना इसे नुकसान पहुंचाने के लिए एक संक्षिप्त और समय बचाने वाला तरीका है। यहां, हमने काली मिर्च के पौधों को संक्रमित करने के लिए एक वीडियो के साथ विस्तृत कदम प्रदान किए।
Abstract
पाइपर निग्रम एल (काली मिर्च) एक विशिष्ट वुडी बेल है जो दुनिया भर में आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण मसाले की फसल है। काली मिर्च का उत्पादन फाइटोफ्थोरा कैप्सिसी के कारण होने वाली जड़ सड़ांध रोग से काफी प्रभावित होता है, जिसने "चोक पॉइंट" समस्या के रूप में उद्योग के विकास को गंभीरता से प्रभावित किया है। हालांकि, काली मिर्च में प्रतिरोध का आणविक आनुवंशिक तंत्र स्पष्ट नहीं है, जिससे नई काली मिर्च किस्मों के विकास में धीमी प्रगति हुई है। काली मिर्च के पौधों पर फाइटोफ्थोरा कैप्सिसी के लिए एक प्रभावी टीकाकरण और सटीक नमूना प्रणाली इस पौधे-रोगज़नक़ बातचीत का अध्ययन करने के लिए आवश्यक है। इस अध्ययन का मुख्य उद्देश्य एक विस्तृत पद्धति का प्रदर्शन करना है जहां काली मिर्च के बेसल सिर को फाइटोफ्थोरा कैप्सिसी के साथ टीका लगाया जाता है, जबकि वुडी बेल के पौधों के टीकाकरण के लिए एक संदर्भ भी प्रदान किया जाता है। काली मिर्च के पौधे के बेसल सिर को इसे नुकसान पहुंचाने के लिए पिनपिक किया गया था, और नमी को बनाए रखने के लिए मायसेलियल छर्रों ने तीन छेदों को कवर किया ताकि रोगज़नक़ पौधे को अच्छी तरह से संक्रमित कर सके। यह विधि मिट्टी के भीगने या जड़ डुबकी सहित पारंपरिक टीकाकरण विधियों के कारण होने वाली अस्थिरता को हल करने का एक बेहतर तरीका प्रदान करती है। यह कृषि परिशुद्धता प्रजनन में पौधों और अन्य मिट्टी जनित पौधों के रोगजनकों के बीच कार्रवाई के तरीके का अध्ययन करने के लिए एक आशाजनक साधन भी प्रदान करता है।
Introduction
काली मिर्च (पाइपर निग्रम एल) एक वुडी पर्वतारोही है और सबसे महत्वपूर्ण मसाला फसलों में से एक है। इसे "मसालों के राजा" 1 के रूप में जाना जाता है और पूरे एशिया, अफ्रीका और लैटिन अमेरिका में 40 से अधिक देशों और क्षेत्रों में इसकी खेती की जाती है। फाइटोफ्थोरा रूट सड़ांध काली मिर्च की सबसे विनाशकारी बीमारी है, और ओओमाइसेट फाइटोफ्थोरा कैप्सिसी के कारण होती है। यह रोगज़नक़ कुकुरबिट्स, बैंगन, मिर्च मिर्च और टमाटर 2,3 को भी संक्रमित करता है। काली मिर्च के साथ, एक पूरी फसल कभी-कभी इस बीमारी से नष्ट हो सकती है। प्रतिरोधी किस्मों की अनुपलब्धता के परिणामस्वरूप काली मिर्च रोपण क्षेत्रों का विस्तार प्रतिबंधित है, जिसने चीनी काली मिर्च उद्योग के विकास में काफी बाधा डाली है। इस पौधे-रोगज़नक़ बातचीत का अध्ययन करने के लिए काली मिर्च के पौधों पर फाइटोफ्थोरा कैप्सिसी के लिए एक प्रभावी टीकाकरण और एक सटीक नमूना प्रणाली आवश्यक है।
जर्मप्लाज्म संसाधनों में प्रतिरोध की पहचान और स्क्रीनिंग रोगज़नक़ की रोगजनकता और प्रतिरोधी किस्मों के प्रजनन और उपयोग पर शोध करने के लिए बुनियादी आवश्यकता है। एक व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला दृष्टिकोण पौधों की प्रजातियों और रोगज़नक़ समूहों के आधार पर विभिन्न प्रकार की पहचान विधियों का उपयोग करना है। वर्तमान पहचान विधियों में जनसंख्या पहचान, व्यक्तिगत पहचान, अंग पहचान, ऊतक पहचान, कोशिका पहचान, जैव रासायनिक पहचान और आणविक पहचान शामिल हैं, जिन्हें हाल के वर्षों में विकसित किया गया है 4,5. इन क्षेत्रों में सफलता तो मिली है, लेकिन कई समस्याएं भी हैं। कोई फर्क नहीं पड़ता कि कौन सी विधि चुनी गई है, पौधे प्रतिरोध पहचान की बुनियादी आवश्यकताएं सुसंगत हैं, जिनमें स्पष्ट उद्देश्य, विश्वसनीय परिणाम और विधियां शामिल हैं जो सरल, तेज़ और मानकीकृत करने में आसान हैं। काली मिर्च प्रतिरोध की पहचान में भी इस सिद्धांत का पालन किया जाना चाहिए।
प्राकृतिक क्षेत्र की स्थितियों में, रोग प्रतिरोध की पहचान कई पर्यावरणीय कारकों से प्रभावित हो सकती है। इसलिए, यह प्रस्तावित किया गया था कि रोग प्रतिरोधक क्षमता की पहचान करने के लिए प्रयोगशाला में अलग-अलग पत्तियों और सिंचित जड़ों का उपयोग किया जाए। स्वस्थ पौधों से युवा पत्तियों को प्रयोगशाला में कृत्रिम परिवेशीय में टीका लगाया गया था, और पौधों के रोग प्रतिरोध की पहचान करने के लिए रोगज़नक़ को टीका लगाकर रोगग्रस्त पत्तियों के क्षेत्र को मापा गया था6. हालांकि, इन विट्रो पत्ती टीकाकरण का उपयोग केवल सामान्य प्रतिरोध पहचान के लिए किया जा सकता है न कि आणविक बातचीत अध्ययन के लिए। इसके बावजूद, रोग प्रतिरोधी स्थिति अक्सर सिंचित जड़ टीकाकरण में प्रस्तुत होती है, जिससे रोग प्रतिरोध के लिए आणविक प्रजनन के अनुवर्ती अध्ययन में अनिश्चितता पैदा होती है। इसलिए, तेज और सरल इनडोर पहचान विधियां आवश्यक हैं। इस अध्ययन का उद्देश्य प्रयोगशाला में प्रतिरोध पहचान के लिए एक विधि प्रदान करना है।
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Protocol
1. संक्रमण के लिए काली मिर्च काटने वाले पौधों की तैयारी
- एक कीटाणुरहित छंटाई चाकू या सेकेटर्स का उपयोग करके काली मिर्च की एक स्वस्थ और सख्ती से बढ़ती ऑर्थोट्रोपिक शाखा से 0.5 सेमी के व्यास के साथ लगभग 40 सेमी लंबा पांच-नोड काटने लें। प्लेजियोट्रोपिक शाखाओं के निचले तीन नोड्स को प्रून करें, ऊपरी दो नोड्स के साथ लगभग 10 पत्तियों के साथ छोड़ दिया जाए।
- 1: 1 के अनुपात में मिट्टी और पशु खाद (गाय के गोबर या भेड़ के गोबर) युक्त रूटिंग सब्सट्रेट तैयार करें। 20 मिनट के लिए 121 डिग्री सेल्सियस पर रूटिंग सब्सट्रेट आटोक्लेव करें।
- लगभग 50 ° के कोण पर रूटिंग सब्सट्रेट में कटिंग डालें, तीसरा नोड सब्सट्रेट की सतह को छूता है और सब्सट्रेट के ऊपर इस नोड पर एक्सिलरी कली को छूता है।
नोट: यहां उपयोग किए जाने वाले बैग में निम्नलिखित आयाम हैं: 40-60 सेमी की ऊंचाई, 25-30 सेमी का व्यास। - पौधे की जड़ों पर 10-20 लीटर पानी डालें। रूटिंग और विकास के लिए 25-30 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 90% छाया के साथ ग्रीनहाउस में कटिंग रखें।
2. फाइटोफ्थोरा कैप्सिसी का प्रसार (पी।
नोट: फाइटोफ्थोरा कैप्सिसी संस्कृति का एक स्टॉक स्पाइस एंड बेवरेज रिसर्च इंस्टीट्यूट, चाइनीज एकेडमी ऑफ ट्रॉपिकल एग्रीकल्चरल साइंसेज7 की पौध संरक्षण प्रयोगशाला में बनाए रखा जाता है।
- बहते नल के पानी के नीचे आलू के कंदों को ब्रश करें और साफ करें और फिर 200 ग्राम आलू को 1 सेमी3 के क्यूब्स में काट लें। कुछ क्यूब्स को 800 मिलीलीटर डबल-डिस्टिल्ड वॉटर (डीडीएच 2 ओ) युक्त बीकर में रखें और20मिनट के लिए उबालें।
- गुरुत्वाकर्षण निस्पंदन का उपयोग करके डबल धुंध के माध्यम से शोरबा को फ़िल्टर करें। निस्पंदन में 20 ग्राम डेक्सट्रोज और 15 ग्राम अगर जोड़कर आलू डेक्सट्रोज अगर (पीडीए) तैयार करें और डीडीएच2ओ के साथ 1 एल तक की मात्रा को टॉपकरें।
- एक लामिना वायु प्रवाह हुड के अंदर 9 सेमी व्यास दौर पेट्री डिश में तरल रूप में निष्फल पीडीए के 20 मिलीलीटर डालो। संक्षेपण को रोकने के साधन के रूप में रात भर लामिना वायु प्रवाह हुड के अंदर ढक्कन के साथ पीडीए प्लेटों को छोड़ दें।
- टेस्ट ट्यूब के अंदर फाइटोफ्थोरा कैप्सिसी स्टॉक से मायसेलिया लेने के लिए एक इनोक्यूलेशन लूप का उपयोग करें। पेट्री डिश में पीडीए के संपर्क में मायसेलियल पक्ष के साथ इनोकुलम रखें।
3. काली मिर्च का संक्रमण
- इनक्यूबेशन
- सब्सट्रेट सतह से 5 सेमी ऊपर और टीकाकरण के लिए स्टेम पर जड़ों के पास एक क्षेत्र की पहचान करें।
- एक स्टॉपर बोरर का उपयोग करके पेट्री डिश में पीडीए पर फाइटोफ्थोरा कैप्सिसी संस्कृति के बढ़ते किनारे पर व्यास में माइसेलिया 0.5 सेमी व्यास की एक डिस्क को कोर करें।
- एक सिरिंज सुई का उपयोग कर स्टेम को नुकसान और चयनित टीकाकरण क्षेत्र में एक त्रिकोणीय पैटर्न में तीन छेद बनाते हैं। प्रत्येक छेद को एक मायसेलियल डिस्क के साथ कवर करें। घायल क्षेत्र पूरी तरह से मायसेलियल डिस्क के साथ कवर किया गया है यह सुनिश्चित करने के लिए छेद को एक दूसरे के करीब रखें।
- सुखाने को रोकने के साधन के रूप में निष्फल सिक्त कपास पैड के साथ मायसेलियल डिस्क को कवर करें। टीकाकरण डिस्क की स्थिति बनाए रखने के लिए एक पॉलीथीन पट्टी के साथ स्टेम पर पैड बांधें।
नोट: टीकाकरण के बाद 8 घंटे में, टीका लगाए गए छेद काले हो गए और घाव समय बीतने के साथ बढ़ गया। पत्तियां पीली हो गईं और गिर गईं, और टीकाकरण के 7-10 दिन बाद टीका लगाए गए पौधे की मृत्यु हो गई। नियंत्रण पौधों में कोई घाव विकसित नहीं हुआ। अधिकांश जीन नियंत्रण समूह की तुलना में फाइटोफ्थोरा कैप्सिसी के साथ टीकाकरण के बाद अलग-अलग व्यक्त किए गए। संक्रमित ऊतकों के हिस्टोपैथोलॉजिकल विश्लेषण से पता चला है कि फाइटोफ्थोरा कैप्सिसी जाइलम में उपनिवेशित है।
- ब्याज की पौधे सामग्री का नमूना लें और बाद के अध्ययनों में उपयोग के लिए तरल नाइट्रोजन में -80 डिग्री सेल्सियस पर स्टोर करें।
नोट: तरल नाइट्रोजन, प्लास्टिक बैग, मार्कर पेन, शाखा कैंची, और अन्य सामग्री प्रयोगों से पहले तैयार किए गए थे। - उपयोग के लिए विशिष्ट पौधों की सामग्रियों का नमूना लेने के बाद, सभी शेष पौधों की सामग्री, बचे हुए फाइटोफ्थोरा कैप्सिसी संस्कृति और संस्कृति माध्यम, और इस टीकाकरण कार्य में उपयोग किए जाने वाले सभी उपकरणों और लैबवेयर को आटोक्लेव करें।
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Representative Results
चित्रा 1 पी कैप्सिसी टीकाकरण के बाद काली मिर्च के पत्तों के लक्षणों को दर्शाता है। चित्रा 2 पी कैप्सिसी टीकाकरण के बाद काली मिर्च के तनों के लक्षणों को दर्शाता है। रोगज़नक़ ने बेसल स्टेम पर काली मिर्च को संक्रमित किया; पत्ती पीलापन, मुरझाना दिखाई देने, जाइलम ब्राउनिंग और पोत काला होने सहित लक्षण धीरे-धीरे दिखाई देते हैं। चित्रा 3 नियंत्रण समूह की तुलना में फाइटोफ्थोरा कैप्सिसी के साथ टीकाकरण के बाद अलग-अलग व्यक्त किए गए अधिकांश जीनों को दर्शाता है। चित्रा 4 संक्रमित ऊतकों के हिस्टोपैथोलॉजिकल विश्लेषण द्वारा जाइलम में उपनिवेशित फाइटोफ्थोरा कैप्सिसी का प्रदर्शन किया है।
चित्र 1: पी कैप्सिसी टीकाकरण के बाद काली मिर्च केपत्तों के लक्षण 7. सीके: नियंत्रण समूह; टीका लगाया गया: टीकाकरण के बाद। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 2: काली मिर्च के तनों का लक्षण निम्नलिखित पी कैप्सिसी टीकाकरण7. टीका लगाया गया: टीकाकरण के बाद। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 3: काली मिर्च की जड़ों में जीन की विस्तृत अभिव्यक्ति प्रोफाइल। आंकड़ों में त्रुटि सलाखों तीन जैविक प्रतिकृतियों से अभिव्यक्ति के स्तर की मानक त्रुटि को दर्शाती है। एक्स-अक्ष पर सीके -8, सीके -12, सीके -12, सीके -48, 8, 12, 24 और 48 नियंत्रण पर क्रमशः 8, 12, 24 और 48 घंटे और 8, 12, 24 और 48 घंटे का उल्लेख करते हैं, पी। वाई-अक्ष यूबिक्विटिन की तुलना में सापेक्ष अभिव्यक्ति स्तर का प्रतिनिधित्व करता है। प्रत्येक कॉलम तीन जैविक प्रतिकृतियों से औसत मूल्य प्लस एसडी (मानक विचलन) का प्रतिनिधित्व करता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 4: संक्रमित ऊतकों का हिस्टोपैथोलॉजिकल विश्लेषण। टोलुइडीन ब्लू ओ धुंधला अकेले (बाएं कॉलम) और कपास नीले और सैफ्रानिन ओ डबल-धुंधला (दाएं कॉलम) (20 एक्स) के बीच तुलना। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
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Discussion
इस अध्ययन में, बेसल सिर को नुकसान पहुंचाने और काली मिर्च के पौधे में एक प्रभावी टीकाकरण प्रणाली प्रदान करने के लिए पिनप्रिक किया गया था। माइसेलियल छर्रों ने नमी बनाए रखने और रोगज़नक़ को पौधे को अच्छी तरह से संक्रमित करने में सक्षम बनाने के लिए तीन छेदों को कवर किया। टीकाकरण के बाद, पत्तियां पीली हो गईं और गिर गईं और टीका लगाए गए पौधों की मृत्यु हो गई। नियंत्रण पौधों में कोई घाव विकसित नहीं हुआ। अधिकांश जीन नियंत्रण समूह की तुलना में फाइटोफ्थोरा कैप्सिसी के साथ टीकाकरण के बाद अलग-अलग व्यक्त किए गए। कवक रोग फसलों की एक महत्वपूर्ण संख्या में संरचनात्मक और शारीरिक विकारों के लिए जिम्मेदार हैं, जिससे उनके उत्पादकों के लिए उत्पादकता और आर्थिक नुकसान में कमी आती है। कवक द्वारा पौधों के ऊतकों के प्रवेश और उपनिवेशण के तरीके पर हिस्टोलॉजिकल तकनीकों को नियोजित करने वाले संरचनात्मक अध्ययन रोगज़नक़ और पौधे के ऊतकों के बीच बातचीत का एक विस्तृत संकेत प्रदान करते हैं। इन अध्ययनों से बीमारियों के मोनोसाइकिल को समझने में मदद करने के लिए महत्वपूर्ण पहलुओं का पता चला है। संक्रमित ऊतकों के हिस्टोपैथोलॉजिकल विश्लेषण ने जाइलम में उपनिवेशित फाइटोफ्थोरा कैप्सिसी का प्रदर्शन किया। यह विधि मिट्टी के भीगने या जड़ डुबकी सहित पारंपरिक टीकाकरण विधियों के कारण होने वाली अस्थिरता को हल करने के लिए एक बेहतर साधन प्रदान करती है। काली मिर्च के पौधों पर फाइटोफ्थोरा कैप्सिसी के लिए एक प्रभावी टीकाकरण और सटीक नमूना प्रणाली इस पौधे-रोगज़नक़ बातचीत का अध्ययन करने के लिए आवश्यक है। यह कृषि परिशुद्धता प्रजनन में पौधों और अन्य मिट्टी जनित पौधों के रोगजनकों के बीच कार्रवाई के तरीके का अध्ययन करने के लिए एक आशाजनक साधन भी प्रदान करता है।
इसी समय, यह प्रोटोकॉल वुडी बेल के इनक्यूबेशन के लिए संदर्भ प्रदान करने का एक और अधिक कुशल तरीका दर्शाता है। पिछले अध्ययनों में, रोगजनकों को वी 8 माध्यम9 में सुसंस्कृत बीजाणु निलंबन के साथ रूट डुबकी द्वारा टीका लगाया गया था। बीजाणु निलंबन तैयार होने में 7 दिन लगते हैं, जबकि फाइटोफ्थोरा कैप्सिसी को संस्कृति में पीडीए के उपयोग में केवल 5 दिन लगते हैं। पीडीए प्लेट को अन्य बैक्टीरिया और कवक से संदूषण से बचने के साधन के रूप में पारगम्य सर्जिकल टेप का उपयोग करके सील कर दिया गया था। संस्कृतियों को कमरे के तापमान पर रखा गया था। इस अध्ययन में उपयोग की जाने वाली विधि अधिक समय बचा सकती है और अधिक तेजी से प्रदर्शन किया जा सकता है। काली मिर्च कई शर्करा और फिनोल10 के साथ एक वुडी बेल है, और फाइटोफ्थोरा कैप्सिसी द्वारा उत्पादित ज़ोस्पोर आमतौर पर मिट्टी में होते हैं, जिससे काली मिर्च की बेलों को संक्रमित करना मुश्किल हो जाता है और जड़11 में संक्रमण अस्थिरता पैदा होती है। यह प्रोटोकॉल बेहतर परिणाम प्रदान करता है, बेल के पौधों और मिट्टी जनित रोगजनकों के बीच एक मजबूत बातचीत को सक्षम करता है। पौधों और रोगजनकों के बीच गतिशील प्रक्रिया का पता लगाना दृश्यमान और सुविधाजनक है।
सिंचाई की जड़ विधि तेज और समय बचाने वाली है, लेकिन काली मिर्च के लिए एक समस्या अनसुलझी रहती है। फाइटोफ्थोरा कैप्सिसी एक मिट्टी जनित रोगज़नक़ है जो आमतौर पर स्पोरैंगिया और ज़ोस्पोर्स के माध्यम से पौधों की जड़ों को संक्रमित करता है12. प्रकृति में, स्पोरैंगिया बारिश और सिंचाई के माध्यम से फैलने में सक्षम है। एक बार जब ज़ोस्पोर पौधे की सतह से जुड़ जाते हैं, तो रोगाणु ट्यूब जल्दी से विकसित हो सकते हैं और पौधे के ऊतकों में प्रवेश कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप संक्रमण13,14 होता है। इससे अनिश्चितता पैदा हो सकती है कि संक्रमण स्रोत के रूप में हाइपहे चुनना बीजाणु निलंबन के समान होगा। इस अध्ययन में इस्तेमाल की जाने वाली विधि काली मिर्च के पौधे के बेसल सिर को पिनपिन करके इसे नुकसान पहुंचाने से शुरू होती है। क्षतिग्रस्त क्षेत्र को तब फाइटोफ्थोरा कैप्सिसी के साथ कवर किया जाता है और नमी को बनाए रखा जाता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि रोगज़नक़ पौधे को अच्छी तरह से संक्रमित कर सकता है। यह विधि मिट्टी के भीगने या जड़ डुबकी सहित पारंपरिक टीकाकरण विधियों के कारण होने वाली अस्थिरता को हल करने में बेहतर है। यह कृषि परिशुद्धता प्रजनन में पौधों और अन्य मिट्टी जनित पौधों के रोगजनकों के बीच कार्रवाई के तरीके का अध्ययन करने के लिए एक आशाजनक तरीका भी है।
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Acknowledgments
इस काम को चीन के राष्ट्रीय कुंजी अनुसंधान एवं विकास कार्यक्रम (2020वाईएफडी 1001200), चीन कृषि अनुसंधान प्रणाली (सीएआरएस -11), हैनान प्रांत के शिक्षाविदों के लिए नवाचार मंच के विशिष्ट अनुसंधान कोष (वाईएसपीटीजेडएक्स 202154), चीन के हैनान प्रांत के प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन (321आरसी 652), और चीन के प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन (नंबर 31601626) द्वारा वित्तीय रूप से समर्थित किया गया था।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Agar powder | Solarbio | A8190 | |
| Clean bench | Haier | ||
| Dextrose | Xilong Scientific | 15700501 | |
| High temperature sterilizing oven | Zaelway | ||
| Petri dish plates | Biosharp | BS-90-D |
References
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