Dirençli ve hassas pamuk genotiplerinin histokimyasal analizi
Gerçek yaprak evresindeki 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 paternleri doku tiplerine göre farklılık göstermiştir: dirençli genotipler gövdelerde daha düşük veya benzer lignin boyama paternleri 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, sırasıyla 12, 17,8 ve 16,3 yüzdelik boyanmış alan değerleri ile daha düşük lignin boyanması (Şekil 6A–C) sergilemiştir (Şekil 6D). Hassas genotip A2-40'ın boyanmış alan yüzdesi değerleri 25,2, 19,9 ve 28,75 iken, dirençli genotip A2-995, 54,95, 58,71 ve 69,85 boyanmış alan yüzdesi değerleri göstermiştir (Şekil 7). Öte yandan, A2-20'nin boyanmış alan yüzdesi değerleri 16,6, 21,3 ve 20,4 iken, A2-514'ün boyanmış alan yüzdesi değerleri 49,8, 34,1 ve 43,38 olarak görülmüştür (Şekil 8). Karşılaştırma sonucunda p-değeri 0,06 olarak bulunmuştur. Bu değerler farklı eşikler kullanılarak elde edildiğinden, 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. Boyanmış alan yüzdesi, kesit içindeki lignin-pozitif piksellerin toplam doku piksellerine oranı olarak hesaplanmıştır. Hassas genotip A2-20 ve dirençli genotip A2-514'ün tek tip eşikli kantitatif karşılaştırması Şekil 9'da gösterilmektedir. Genel olarak, tek tip eşik analizi, bu genotipler arasında genotipe özgü lignifikasyon farklarının mevcut olduğunu kanıtlamaktadır.
VERİ KULLANIMI:
Ham veriler Ek Dosya olarak eklenmiştir.

Şekil 1Pamuk kökleriyle beslenen reniform nematodların mikroskobik görünümüKırmızı 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 oluşmaktadır: (1) pamuk tohumlarını suda bekletin; (2) tohumları etiketlenmiş steril bir Petri kabındaki ıslak kağıt havluların üzerine yerleştirin; (3) tohumların 2 gün boyunca çimlenmesine izin verin 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 gözlemleyin. 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 aşamasına 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'lük floroglusinol-HCl ile boyayın, suyla durulayın ve mikroskop altında inceleyin; (6) kök kesitlerini %3'lük floroglusinol-HCl ile boyayın, suyla durulayın ve mikroskop altında inceleyin; ve (7) floroglusinol boyama farklarını görselleştirmek ve görüntüleri kaydetmek için boyanmış kesitleri mikroskop altında inceleyin. 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 (A) 100x, (B) 200x ve (C) 300x büyütmelerde. Hassas A2–20 genotipinin lignin boyalı enine kök kesitleri (D) 100x, (E) 200x ve (F) 300x büyütmelerde. 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 boyanmış enine kök kesitleri (A) 100x, (B) 200x ve (C) 300x büyütmelerde. Hassas genotip A2-40'ın lignin boyanmış enine kök kesitleri (D) 100x, (E) 200x ve (F) 300x büyütmelerde. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 6: Deltapine 16'nın enine kök kesitlerinin lignin boyaması ve kantitatif analizi. Hassas 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 tekrarı için ImageJ analizi ile belirlenen yüzde boyanmış alan. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

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

Şekil 9: A2-20 ve A2-514 pamuk genotiplerinde lignin boyamasının tek eşikli nicel analizi. Tek eşikli görüntü analizinin ardından duyarlı genotip A2-20 ve dirençli genotip A2-514'teki yüzde boyanmış alan. İstatistiksel karşılaştırma Welch t-testi kullanılarak 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 temsili 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'e ait 100x büyütmedeki lignin boyalı gövde enine kesitleri. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.