užklausa

MAMP sukelto gynybinio atsako stiprumo ir atsparumo tikslinei lapų dėmei sorgų genomo masto asociacijos analizė

Augalinės ir patogeninės medžiagos

Sorgų asociacijų žemėlapio populiaciją, vadinamą sorgų konversijos populiacija (SCP), pateikė dr. Patas Brownas iš Ilinojaus universiteto (dabar Kalifornijos universitete Deivise). Ji buvo aprašyta anksčiau ir yra įvairių linijų, konvertuotų į nejautrias fotoperiodui ir mažesnio ūgio, siekiant palengvinti augalų augimą ir vystymąsi JAV aplinkoje, rinkinys. Šiame tyrime buvo panaudotos 510 šios populiacijos linijų, nors dėl blogo daigumo ir kitų kokybės kontrolės problemų ne visos linijos buvo panaudotos visų trijų požymių analizei. Galiausiai chitino atsako analizei buvo panaudoti 345 linijų duomenys, flg22 atsako analizei – 472 linijų, o TLS atsparumo analizei – 456 linijų duomenys.B. cookeiLSLP18 padermė buvo gauta iš dr. Burto Bluhmo Arkanzaso universitete.

MAMP atsako matavimas

Šiame tyrime buvo naudoti du skirtingi MAMP: flg22 (Genscript katalogo Nr. RP19986) ir chitinas. Sorų augalai buvo auginami įdėkluose, paklotuose ant šiltnamyje dirvožemiu (33 % „Sunshine Redi-Earth Pro Growing Mix“) užpildytų plokščių. Augalai buvo laistomi dieną prieš mėginių rinkimą, kad surinkimo dieną lapai nesudrėktų.

Linijos buvo atsitiktinai parinktos ir dėl logistinių priežasčių pasodintos 60 linijų partijomis. Kiekvienai linijai buvo pasodinti trys „vazonėliai“ su dviem sėklomis kiekvienoje linijoje. Vėlesnės partijos buvo sodinamos, kai tik buvo apdorota ankstesnė partija, kol buvo įvertinta visa populiacija. Su abiem MAMP buvo atlikti du eksperimentiniai tyrimai, kiekviename iš jų genotipai buvo atsitiktinai parinkti.

ROS tyrimai buvo atlikti, kaip aprašyta anksčiau. Trumpai tariant, kiekvienai linijai buvo pasodintos šešios sėklos į 3 skirtingus vazonėlius. Iš gautų daigų trys buvo atrinkti pagal vienodumą. Daigai, kurie atrodė neįprastai arba buvo žymiai aukštesni ar žemesni nei dauguma, nebuvo naudojami. Iš trijų skirtingų 15 dienų amžiaus sorgo augalų 4-ojo lapo plačiausios dalies buvo išpjauti keturi 3 mm skersmens lapo diskai. Po vieną diską kiekvienam lapui iš dviejų augalų ir du diskus iš vieno augalo, o antrasis diskas tapo vandens kontrole (žr. toliau). Diskai buvo atskirai panardinami ant 50 µl H2O juodoje 96 šulinėlių plokštelėje, užsandarintos aliuminio plomba, kad būtų išvengta šviesos poveikio, ir laikomos kambario temperatūroje per naktį. Kitą rytą reakcijos tirpalas buvo paruoštas naudojant 2 mg/ml chemiluminescencinį zondą L-012 (Wako, katalogo Nr. 120-04891), 2 mg/ml krienų peroksidazės (VI-A tipo, Sigma-Aldrich, katalogo Nr. P6782) ir 100 mg/ml chitino arba 2 μM Flg22. Į tris iš keturių šulinėlių buvo įpilta po 50 µl šio reakcijos tirpalo. Ketvirtasis šulinėlis buvo kontrolinis, į kurį buvo įpilta reakcijos tirpalo be MAMP. Kiekvienoje plokštelėje taip pat buvo keturios tuščios šulinėlės, kuriose buvo tik vanduo.

Įpylus reakcijos tirpalo, liuminescencija buvo matuojama naudojant „SynergyTM 2“ daugiafunkcinį mikroplokštelių skaitytuvą („BioTek“) kas 2 minutes 1 valandą. Plokštelių skaitytuvas atlieka liuminescencijos matavimus kas 2 minutes per šią 1 valandą. Visų 31 rodmenų suma buvo apskaičiuota, kad būtų gauta kiekvieno šulinio vertė. Apskaičiuota MAMP atsako vertė kiekvienam genotipui buvo apskaičiuota kaip (trijų eksperimentinių šulinėlių vidutinė liuminescencijos vertė – bandomojo šulinėlio vertė) minus vidutinė tuščiojo šulinėlio vertė. Tuščiųjų šulinėlių vertės nuolat buvo artimos nuliui.

Lapų diskai išNicotiana benthamianaKiekvienoje 96 šulinėlių plokštelėje kokybės kontrolės tikslais kaip kontrolinės grupės taip pat buvo įtraukta po vieną didelio jautrumo sorgų liniją (SC0003) ir vieną mažo jautrumo sorgų liniją (PI 6069).

B. cookeiInokuliato paruošimas ir inokuliacija

B. cookeiInokuliatas buvo paruoštas, kaip aprašyta anksčiau. Trumpai tariant, sorgo grūdai buvo mirkomi vandenyje tris dienas, nuplauti, supilami į 1 litro kūgines kolbas ir autoklavuojami valandą esant 15 psi slėgiui ir 121 °C temperatūrai. Tada grūdai buvo inokuliuojami maždaug 5 ml maceruotos micelio iš šviežios kultūros.B. cookeiLSLP18 izoliatai ir palikti 2 savaitėms kambario temperatūroje, kas 3 dienas purtant kolbas. Po 2 savaičių grybeliu užkrėsti sorgo grūdai buvo džiovinami ore ir laikomi 4 °C temperatūroje iki inokuliacijos lauke. Viso bandymo metu buvo naudojamas tas pats inokuliatas, kuris kasmet buvo ruošiamas šviežias. Inokuliacijai į 4–5 savaičių amžiaus sorgo augalų vainiklapius buvo įdėta 6–10 užkrėstų grūdų. Šių grybų išsiskyrusios sporos per savaitę inicijavo infekciją jaunuose sorgo augaluose.

Sėklų paruošimas

Prieš sėją lauke sorgų sėklos buvo apdorotos fungicido, insekticido ir apsauginės medžiagos mišiniu, kuriame buvo ~1 % „Spirato 480 FS“ fungicido, 4 % „Sebring 480 FS“ fungicido ir 3 % „Sorpro 940 ES“ sėklų apsauginės medžiagos. Tada sėklos 3 dienas buvo džiovinamos ore, kad aplink sėklas susidarytų plonas šio mišinio sluoksnis. Apsauginė medžiaga leido naudoti herbicidą „Dual Magnum“ kaip priešdygimo apdorojimą.

Tikslinių lapų dėmėtligės atsparumo įvertinimas

SCP buvo pasodintas Centrinėje augalų tyrimų stotyje Kleitone, Šiaurės Karolinoje, 2017 m. birželio 14–15 d. ir 2018 m. birželio 20 d., taikant atsitiktinės atrankos būdu parinktą viso bloko dizainą, kiekvienu atveju atliekant du eksperimentinius pakartojimus. Eksperimentai buvo sodinami 1,8 m pločio viengubomis eilėmis, kurių eilių plotis buvo 0,9 m, naudojant 10 sėklų viename sklypelyje. Aplink kiekvieno eksperimento periferiją buvo pasodintos dvi pakraščių eilės, siekiant išvengti kraštų efekto. Eksperimentai buvo inokuliuoti 2017 m. liepos 20 d. ir 2018 m. liepos 20 d., kai sorų augalai buvo 3 augimo stadijoje. Vertinimai buvo atliekami skalėje nuo vieno iki devynių, kur augalai, neturintys ligos požymių, buvo vertinami devyniais, o visiškai negyvi augalai – vienu. 2017 m. buvo atlikti du vertinimai, o 2018 m. – keturi matavimai, pradedant kiekvienais metais praėjus dviem savaitėms po inokuliacijos. sAUDPC (standartizuotas plotas po ligos progresavimo kreive) buvo apskaičiuotas, kaip aprašyta anksčiau.


Įrašo laikas: 2021 m. balandžio 1 d.