Dirençli ve duyarlı pamuk genotiplerinin histokimyasal analizi
Gerçek yaprak aşamasındaki kök ve gövde enine kesitlerinin histokimyasal incelemesi, Şekil 4, Şekil 5 ve Ek Şekil 1'de (gövde enine kesitleri) gösterildiği üzere, dirençli ve duyarlı genotipler arasında görsel farklılıklar olduğunu ortaya koymuştur. Daha yüksek büyütmeler (100x–300x), bu farklılıkların ayrıntılı görüntülerini sağlamıştır (dirençli genotipler için Şekil 4A–C ve Şekil 5A–C; duyarlı genotipler için Şekil 4D–F ve Şekil 5D–F). Lignin boyama modelleri doku tiplerine göre farklılık göstermiştir: dirençli genotipler gövdelerde daha düşük veya benzer lignin boyama modelleri sergilerken, duyarlı genotipler görsel olarak nispeten daha yüksek gövde lignifikasyonu göstermiştir (Ek Şekil 1A–D).
Lignin boyamasının kantitatif görüntü analizi
Bu çalışmaya dahil edilen hassas bir kültivar olan Deltapine 16, %12, 17,8 ve 16,3'lik boyalı alan yüzdesi değerleri ile daha düşük lignin boyanması sergilemiştir (Şekil 6A–C, Şekil 6D). Hassas genotip A2-40'ın boyalı alan yüzdesi değerleri %25,2, 19,9 ve 28,75 iken, dirençli genotip A2-995 %54,95, 58,71 ve 69,85'lik boyalı alan yüzdesi değerleri göstermiştir (Şekil 7). Öte yandan A2-20'nin boyalı alan yüzdesi değerleri %16,6, 21,3 ve 20,4 iken A2-514 %49,8, 34,1 ve 43,38'lik boyalı alan yüzdesi değerleri göstermiştir (Şekil 8). Karşılaştırma sonucunda p-değeri 0,06 olarak bulunmuştur. Bu değerler farklı eşik değerleri kullanılarak elde edildiği için, tekrarlar arasında tekrarlanabilirliği sağlamak amacıyla özdeş ton, doygunluk ve parlaklık eşikleri kullanılarak tek tip eşikli ImageJ analizi gerçekleştirilmiştir. Dirençli genotip (A2-514), hassas genotipe (A2-20) kıyasla nispeten daha fazla boyanma göstermiştir. Boyalı alan yüzdesi, kesitteki toplam doku piksellerine oranla lignin-pozitif piksellerin oranı olarak hesaplanmıştır. Hassas genotip A2-20 ve dirençli genotip A2-514'ün tek tip eşikli kantitatif karşılaştırması Şekil 9'da gösterilmiştir. Genel olarak, tek tip eşik analizi, bu genotipler arasında genotipe özgü lignifikasyon farklarının mevcut olduğunu kanıtlamaktadır.
VERİ ERİŞİLEBİLİRLİĞİ:
Ham veriler Ek Dosya olarak eklenmiştir.

Şekil 1: Pamuk kökleriyle beslenen reniform nematodların mikroskobik görüntüsü. Kırmızı gıda boyası ile boyama sonrası, pamuk kökleriyle beslenen reniform nematodlar 50x büyütmede gösterilmiştir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 2: Lignin histokimyasal analizi için bitki materyalinin hazırlanması. İş akışı şu adımlardan oluşur: (1) pamuk tohumlarını suda bekletin; (2) tohumları etiketli steril bir Petri kabındaki ıslak kağıt havluların üzerine yerleştirin; (3) tohumların 2 gün boyunca çimlenmesini sağlayın ve fideleri toprak içeren etiketli saksılara aktarın; (4) fideleri kotiledon aşamasına kadar büyütün; (5) bitkileri gerçek yaprak aşamasına kadar büyütmeye devam edin ve gövde ile köklerin enine kesitlerini hazırlayın; ve (6) toplanan doku kesitlerini boyayın ve mikroskop altında inceleyin. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 3: Floroglusinol-HCl kullanılarak pamuk kök ve gövde kesitlerinin toplanması ve boyanması. İş akışı şu adımlardan oluşmaktadır: (1) üç biyolojik tekrarı gerçek yaprak evresine kadar büyütün; (2) bitkileri topraktan nazikçe çıkarın, suyla yıkayın ve kesit alma işlemine hazırlayın; (3) enine gövde kesitleri hazırlamak için steril bir bıçak kullanın; (4) enine kök kesitleri hazırlamak için steril bir bıçak kullanın; (5) gövde kesitlerini %3 floroglusinol-HCl ile boyayın, suyla durulayın ve mikroskop altında inceleyin; (6) kök kesitlerini %3 floroglusinol-HCl ile boyayın, suyla durulayın ve mikroskop altında inceleyin; ve (7) floroglusinol boyama farklarını görselleştirmek için boyanmış kesitleri mikroskop altında inceleyin ve görüntüleri kaydedin. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 4: A2-514 ve A2-20 pamuk genotiplerinin enine kök kesitlerinde lignin boyaması. Dirençli A2-514 genotipinin lignin boyalı enine kök kesitleri sırasıyla (A) 100x, (B) 200x ve (C) 300x büyütmede. Hassas A2–20 genotipinin lignin boyalı enine kök kesitleri sırasıyla (D) 100x, (E) 200x ve (F) 300x büyütmede. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 5: A2-995 ve A2-40 pamuk genotiplerinin enine kök kesitlerinde lignin boyaması. Dirençli genotip A2-995'in lignin ile boyanmış enine kök kesitleri (A) 100x, (B) 200x ve (C) 300x büyütmede. Hassas genotip A2-40'ın lignin ile boyanmış enine kök kesitleri (D) 100x, (E) 200x ve (F) 300x büyütmede. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 6: Deltapine 16'nın enine kök kesitlerinin lignin boyaması ve kantitatif analizi. Duyarlı kültivar Deltapine 16'nın üç biyolojik tekrarının 100x büyütmedeki lignin boyalı enine kök kesitleri: (A) biyolojik tekrar 1, (B) biyolojik tekrar 2 ve (C) biyolojik tekrar 3. (D) Kantitatif ImageJ analizi ile belirlenen üç biyolojik tekrar için boyanan alan yüzdesi. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 7: A2-40 ve A2-995 pamuk genotiplerinde lignin boyamasının kantitatif analizi. Hassas genotip A2-40 ve dirençli genotip A2-995'in üç biyolojik replikası için ImageJ analizi ile belirlenen boyanmış alan yüzdesi. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 8: A2-20 ve A2-514 pamuk genotiplerinde lignin boyamasının kantitatif analizi. Hassas genotip A2-20 ve dirençli genotip A2-514'ün üç biyolojik tekrarı için ImageJ analizi ile belirlenen boyanmış alan yüzdesi. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 9: A2-20 ve A2-514 pamuk genotiplerinde lignin boyamasının tekdüze eşikli kantifikasyonu. Tekdüze eşikli görüntü analizi sonrası duyarlı genotip A2-20 ve dirençli genotip A2-514'teki boyanmış alan yüzdesi. İstatistiksel karşılaştırma Welch t-testi ile yapılmıştır (t = −1.52, p = 0.267). Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 10: Farklı kök bölgelerinde lignin boyamasının görselleştirilmesi. Kök olgunlaşma, kök uzama ve kök ucu bölgelerindeki lignin boyamasını gösteren temsilci görüntüler. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Şekil 1: Dirençli ve duyarlı pamuk genotiplerinin gövde enine kesitlerinde lignin boyaması. (A) duyarlı A2-20, (B) dirençli A2-514, (C) duyarlı A2-40 ve (D) dirençli A2-995'in 100x büyütmedeki lignin boyalı gövde enine kesitleri. Lütfen bu dosyayı indirmek için buraya tıklayın.