запитване

Анализ на асоциацията в целия геном на силата на MAMP-предизвикания защитен отговор и резистентността към целеви листни петна при сорго

Растителни и патогенни материали

Популация за картографиране на асоциации от сорго, известна като популация за конверсия на сорго (SCP), е предоставена от д-р Пат Браун от Университета на Илинойс (сега в Калифорнийския университет в Дейвис). Тя е била описана по-рано и представлява колекция от различни линии, превърнати във фотопериод-нечувствителни и с по-малък ръст, за да се улесни растежът и развитието на растенията в условия на САЩ. 510 линии от тази популация са използвани в това проучване, въпреки че поради лошо покълване и други проблеми с контрола на качеството, не всички линии са използвани при анализа и на трите признака. В крайна сметка данни от 345 линии са използвани за анализ на хитиновия отговор, 472 линии за отговора flg22 и 456 за TLS резистентност.Б. кукиЩам LSLP18 е получен от д-р Бърт Блум в Университета на Арканзас.

Измерване на MAMP отговора

В това проучване бяха използвани два различни MAMP-а flg22 (каталожен номер на Genscript: RP19986) и хитин. Сорго растенията бяха отглеждани във вложки, поставени върху плоски повърхности, пълни с почва (33% Sunshine Redi-Earth Pro Growing Mix) в оранжерията. Растенията бяха поливани в деня преди събирането на пробите, за да се избегне допълнително влага на листата в деня на събирането.

Линиите бяха рандомизирани и по логистични причини бяха засадени на партиди от по 60 линии. За всяка линия бяха засадени три „саксии“ с по две семена на линия. Последващите партиди бяха засадени веднага след като предишната партида беше обработена, докато цялата популация не беше оценена. Проведени бяха два експериментални цикъла и за двата MAMP, като генотипите бяха повторно рандомизирани във всеки от двата цикъла.

ROS анализите бяха проведени както е описано по-рано. Накратко, за всяка линия бяха засадени шест семена в 3 различни саксии. От получените разсади бяха избрани три въз основа на еднородност. Разсадите, които изглеждаха необичайно или бяха значително по-високи или по-къси от мнозинството, не бяха използвани. Четири листни диска с диаметър 3 mm бяха изрязани от най-широката част на 4-ия лист на три различни 15-дневни растения сорго. По един диск на лист от две растения и два диска от едно растение, като вторият диск служи като контрола с вода (вижте по-долу). Дисковете бяха поотделно поставени върху 50 µl H2O в черна 96-ямкова плака, запечатани с алуминиево уплътнение, за да се избегне излагане на светлина, и държани на стайна температура за една нощ. На следващата сутрин беше приготвен реакционен разтвор, използвайки 2 mg/ml хемилуминесцентна сонда L-012 (Wako, каталожен номер 120-04891), 2 mg/ml хрянова пероксидаза (тип VI-A, Sigma-Aldrich, каталожен номер P6782) и 100 mg/ml хитин или 2 μM Flg22. 50 µl от този реакционен разтвор бяха добавени към три от четирите ямки. Четвъртата ямка беше плацебо, към която беше добавен реакционният разтвор без MAMP. Във всяка плака бяха включени и четири празни ямки, съдържащи само вода.

След добавяне на реакционния разтвор, луминесценцията беше измерена с помощта на SynergyTM 2 мултидетекторен микроплаков четец (BioTek) на всеки 2 минути в продължение на 1 час. Четецът на плаки прави измервания на луминесценцията на всеки 2 минути през този 1 час. Сумата от всички 31 отчитания беше изчислена, за да се получи стойността за всяка ямка. Очакваната стойност за MAMP отговора за всеки генотип беше изчислена като (средна стойност на луминесценцията на трите експериментални ямки - стойността на плацебо) - минус средната стойност на празната ямка. Стойностите на празните ямки бяха постоянно близки до нула.

Листни дискове отНикотиана бентамиана, една високочувствителна линия сорго (SC0003) и една нискочувствителна линия сорго (PI 6069) също бяха включени като контроли във всяка 96-ямкова плака за целите на контрола на качеството.

Б. кукиподготовка на инокулум и инокулация

Б. кукиИнокулумът беше приготвен както е описано по-рано. Накратко, зърната сорго бяха накиснати във вода в продължение на три дни, изплакнати, загребани в 1-литрови конични колби и автоклавирани в продължение на един час при 15 psi и 121 °C. След това зърната бяха инокулирани с около 5 ml накиснат мицел от прясна култура отБ. кукиИзолати LSLP18 и оставени за 2 седмици на стайна температура, като колбите се разклащат на всеки 3 дни. След 2 седмици, заразените с гъбички зърна сорго се сушат на въздух и след това се съхраняват при 4°C до полева инокулация. Същият инокулум се използва за цялото изпитване и се приготвя пресен всяка година. За инокулация 6–10 заразени зърна се поставят в вихрушката на 4–5 седмични растения сорго. Спорите, произведени от тези гъби, инициират инфекция в младите растения сорго в рамките на една седмица.

Подготовка на семената

Преди засаждане на полето, семената от сорго бяха третирани със смес от фунгицид, инсектицид и защитно вещество, съдържаща ~ 1% фунгицид Spirato 480 FS, 4% фунгицид Sebring 480 FS и 3% защитно вещество за семена Sorpro 940 ES. След това семената бяха изсушени на въздух в продължение на 3 дни, което осигури тънък слой от тази смес около семената. Защитното вещество позволи използването на хербицида Dual Magnum като третиране преди поникване.

Оценка на устойчивостта на целевите листни петна

SCP беше засаден в Централната изследователска станция за култури в Клейтън, Северна Каролина, на 14-15 юни 2017 г. и 20 юни 2018 г. по рандомизиран пълен блоков дизайн с две експериментални повторения във всеки случай. Експериментите бяха засадени в единични редове с дължина 1,8 м и ширина на редовете 0,9 м, като бяха използвани по 10 семена на парцел. Два гранични реда бяха засадени по периферията на всеки експеримент, за да се предотвратят крайни ефекти. Експериментите бяха инокулирани на 20 юли 2017 г. и 20 юли 2018 г., като по това време растенията сорго бяха в етап на растеж 3. Оценките бяха направени по скала от едно до девет, където растенията, които не показват признаци на заболяване, бяха оценени с девет, а напълно мъртвите растения - с едно. През 2017 г. бяха направени две оценки, а през 2018 г. - четири измервания, започващи две седмици след инокулацията всяка година. sAUDPC (стандартизирана площ под кривата на прогресията на заболяването) беше изчислена, както е описано по-рано.


Време на публикуване: 01 април 2021 г.