Bu protokol, bitki köklerini toprak kaynaklı mikroplarla aşılamak için stratejilerin ayrıntılı bir özetini sunar. Verticillium longisporum ve Verticillium dahliae mantarları için örneklendirilen üç farklı kök enfeksiyon sistemi tanımlanmıştır. Potansiyel uygulamalar ve olası aşağı akış analizleri vurgulanır ve her sistem için avantajlar veya dezavantajlar tartışılır.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Bitki Köklerini Toprak Kaynaklı Mikroorganizmalarla Enfekte Etmek için Aşılama Stratejileri
Bu makalede
Özet
Özet
Rizosfer, bitki köklerinin sürekli olarak zorlandığı oldukça karmaşık bir mikrobiyal topluluğu barındırır. Kökler çok çeşitli mikroorganizmalarla yakın temas halindedir, ancak toprak kaynaklı etkileşimler üzerine yapılan çalışmalar hala yer üstü organlarında yapılanların gerisindedir. Model bitkileri model kök patojenlerle enfekte etmek için bazı aşılama stratejileri literatürde tanımlanmış olsa da, kapsamlı bir metodolojik genel bakış elde etmek zor olmaya devam etmektedir. Bu sorunu çözmek için, kök-mikrop etkileşimlerinin biyolojisi hakkında fikir edinmek için uygulanabilecek üç farklı kök aşılama sistemi tam olarak tanımlanmıştır. Örnek olarak, Verticillium türleri (yani, V. longisporum ve V. dahliae) kök istilacı model patojenler olarak kullanılmıştır. Bununla birlikte, yöntemler hem patojenik hem de faydalı olan diğer kök kolonize edici mikroplara kolayca uyarlanabilir. Bitki ksilemini kolonize ederek, Verticillium spp. gibi vasküler toprak kaynaklı mantarlar benzersiz bir yaşam tarzı sergiler. Kök istilasından sonra, akropetal olarak ksilem damarları yoluyla yayılırlar, sürgüne ulaşırlar ve hastalık semptomları ortaya çıkarırlar. Model konakçı olarak üç temsili bitki türü seçildi: Arabidopsis thaliana, ekonomik açıdan önemli yağlı tohumlu kolza (Brassica napus) ve domates (Solanum lycopersicum). Adım adım protokoller verilmiştir. Patojenite tahlillerinin temsili sonuçları, belirteç genlerinin transkripsiyonel analizleri ve muhabir yapıları tarafından bağımsız doğrulamalar gösterilmiştir. Ayrıca, her bir aşılama sisteminin avantajları ve dezavantajları kapsamlı bir şekilde tartışılmaktadır. Bu kanıtlanmış protokoller, kök-mikrop etkileşimleri hakkındaki araştırma soruları için yaklaşımlar sağlamada yardımcı olabilir. Bitkilerin topraktaki mikroplarla nasıl başa çıktığını bilmek, tarımı iyileştirmek için yeni stratejiler geliştirmek için çok önemlidir.
Giriş
Doğal topraklarda, nötr, zararlı veya bitkilere faydalı olabilecek şaşırtıcı sayıda mikropyaşar 1. Birçok bitki patojeni toprak kaynaklıdır, kökleri çevreler ve yeraltı organına saldırır. Bu mikroorganizmalar çok çeşitli kladlara aittir: mantarlar, oomisetler, bakteriler, nematodlar, böcekler ve bazı virüsler 1,2. Çevresel koşullar enfeksiyonu desteklediğinde, duyarlı bitkiler hastalıklı hale gelecek ve mahsul verimi düşecektir. Küresel ısınma ve aşırı hava koşulları gibi iklim değişikliğinin etkileri, toprak kaynaklı bitki patojenlerinin oranını artıracaktır3. B....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
1. Mantar kültürleri ve bitki aşılama sistemleri için ortam
- Sıvı Patates Dekstroz Suyu (PDB): Isıya dayanıklı bir şişede ultra saf suda 21 g / L PDB hazırlayın.
- Sıvı Czapek Dekstroz Suyu (CDB): Isıya dayanıklı bir şişede ultra saf suda 42 g / L CDB hazırlayın.
- Petri kabı aşılama sistemi için ortam: Ultra saf suda 1,5 g / L Murashige ve Skoog ortamı (MS) ve 8 g / L agar ile ısıya dayanıklı bir şişe hazırlayın.
NOT: Bu ortamda şekerden kaçının, çünkü aşılamadan sonra aşırı mantar büyümesine yol açacaktır. - Plastik fincan bazlı aşılama sistemi için ortam: Ultra saf suda 4.4 g / L MS, 0.2 g / L MgSO4, 1....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Protokolü takiben, bitkiler V. longisporum ( suş Vl4325) veya V. dahliae (izole JR218) ile yetiştirildi ve aşılandı. Etkinliği kanıtlamak ve verilen protokollerin bazı yeteneklerini vurgulamak için çeşitli senaryolar tasarlanmıştır. Temsili sonuçlar gösterilir.
Antimikrobiyal indol-glukozinolat (IG) biyosentezinde rol oynayan genlerin ekspresyonel indüksiyonu, Verticillium enfeksiyonunun değerlendirilmesi için .......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Toprak kaynaklı fitopatojenlerin neden olduğu muazzam verim kayıpları nedeniyle1, tarım stratejilerinin veya mahsul çeşitlerinin iyileştirilmesi gerekmektedir. Toprak kaynaklı hastalıkların patogenezine ilişkin sınırlı içgörü, daha dirençli bitkilerin gelişimini engellemektedir. Altta yatan patomekanizmaların araştırılması gerekir, bunun için sağlam bir metodolojik platform gereklidir. Bildirilen aşılama prosedürleri, kök-mikrop etkileşimlerindeki çok faktörlü olayların farklı sistemlerin birleşti.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarların açıklayacak hiçbir şeyleri yoktur.
Teşekkürler
Yazarlar, Tim Iven ve Jaqueline Komorek'e bu yöntemler üzerindeki önceki çalışmaları için, Wolfgang Dröge-Laser grubuna (Farmasötik Biyoloji Bölümü, Würzburg Üniversitesi, Almanya) bu çalışma için gerekli ekipman ve kaynakları sağladıkları için ve Wolfgang Dröge-Laser ve Philipp Kreisz'e (her ikisi de Würzburg Üniversitesi) makalenin eleştirel redaksiyonu için teşekkür etmektedir. Bu çalışma "Deutsche Forschungsgemeinschaft" (DFG, DR273/15-1,2) tarafından desteklenmiştir.
....Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Agar (Gelrite) | Carl Roth | Nr. 0039 | açıklanan tüm sistemler Gelrite |
| Arabidopsis thaliana vahşi tip | NASC stoğu | Col-0 (N1092) | |
| otoklav | Systec | VE-100 | |
| BlattFlaeche | Datinf GmbH | BlattFlaeche | software |
| > Brassica napus vahşi tip | bakınız Floerl et al., 2008 | hızlı döngülü tecavüz | genomu ACaacc |
| Sefotaksim sodyum | Duchefa | C0111 | |
| Chicanery şişesi 500 mL | Duran Group / neoLab | E-1090 | Dört bölmeli Erlenmeyer şişesi |
| Toplama tüpleri 50 mL | Sarstedt | 62.547.254 | 114 x 28 mm |
| Czapek Dekstroz Suyu orta | Duchefa | C1714 | |
| Dijital fotoğraf makinesi | Nikon | D3100 18-55 VR | |
| Exsiccator (Kurutucu) | Duran Group | 200 DN, 5.8 L | Klor gazını tutmak için kapaklı conta |
| Floresan Mikroskobu | Leica | Leica TCS SP5 II | |
| HCl | Carl Roth | P074.3 | |
| KNO3 | Carl Roth | P021.1 | ≥ %99 |
| KOH | Carl Roth | 6751 | |
| Leukopor | BSN medical GmbH | 2454-00 AP | dokumasız bant 2,5 cm x 9,2 m |
| MES (2- (N-morfolino) etansülfonik asit) | Carl Roth | 4256.2 | Pufferan &; %99 |
| MgSO4 | Carl Roth | T888.1 | Magnezyumsülfat-Heptahidrat |
| Murashige & Skoog medium (MS) | Duchefa | M0222 | MS, NaClO vitaminleri dahil |
| Carl Roth | 9062.1 | ||
| Percival büyüme odaları, | CLF Plant Climatics GmbH | AR-66L2 | |
| Petri kapları | Sarstedt | 82.1473.001 | boyut ve Oslash; xH: 92 & kez; 16 mm |
| Plastik bardaklar (500 mL, şeffaf) | Pro-pac, salata kutusux | 5070 | boyut: 108 &kat; 81 &kat; 102 mm |
| Pileli selüloz filtre | Hartenstein | FF12 | partikül tutma seviyesi 8– 12 μ m |
| poly klima büyüme odası | poly klima GmbH | PK 520 WLED | |
| Patates Dekstroz Suyu ortamı | SIGMA Aldrich | P6685 | mikrobiyoloji |
| için Saksılar | Pö ppelmann GmbH | TO 7 D veya TO 9,5 D | Ø 7 cm resp. Ø 9.5 cm |
| BaloMYB51::YFP | bkz. Poncini et al., 2017 | MYB51 muhabir hattı | YFP (yani NLS'li 3xmVenüs) |
| Reaksiyon tüpleri 2 mL | Sarstedt | 72.695.400 | PCR Performans testi yapılmış |
| Döner (orbital) çalkalayıcı | Edmund Bü hler | SM 30 C kontrol | |
| Kumu (kuş kumu) | Pet Bistro, Mü ller Holding | 786157 | |
| Toprak | Einheitserde spezial | SP Pikier (SP ED 63 P) | |
| Solanum lycopersicum vahşi tip | bakınız Chavarro-Carrero et al., 2021 | Türü: Moneymaker | |
| Thoma hücre sayma odası | Marienfeld | 642710 | derinlik 0.020 mm; 0.0025 mm2 |
| ultra saf su (Milli-Q arıtılmış su) | MERK | IQ 7003/7005 | arıtmadan sonra elde edilen su |
| Verticillium dahliae | bkz. Reusche et al., 2014 | izolat JR2 | |
| Verticillium longisporum | Zeise ve von Tiedemann, 2002 | suşu Vl43 |
Kaynaklar
- Mendes, R., Garbeva, P., Raaijmakers, J. M. The rhizosphere microbiome: significance of plant beneficial, plant pathogenic, and human pathogenic microorganisms. FEMS Microbiology Review. 37 (5), 634-663 (2013).
- Yadeta, K. A., Thomma, B. P. H. J.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
