förfrågningbg

Genomomfattande associationsanalys av styrkan hos det MAMP-framkallade försvarssvaret och resistens mot målbladfläckar i sorghum

Växt- och patogenmaterial

En kartläggningspopulation för sorghumföreningar känd som sorghumomvandlingspopulationen (SCP) tillhandahölls av Dr. Pat Brown vid University of Illinois (nu vid UC Davis).Det har beskrivits tidigare och är en samling av olika linjer omvandlade till fotoperiodokänslighet och mindre växtlighet för att underlätta tillväxt och utveckling av växterna i amerikanska miljöer.510 linjer från denna population användes i denna studie, men på grund av dålig grobarhet och andra kvalitetskontrollproblem användes inte alla linjer i analysen av alla tre egenskaperna.Slutligen användes data från 345 linjer för analys av kitinsvaret, 472 linjer för flg22-svaret och 456 för TLS-resistens.B. cookeistam LSLP18 erhölls från Dr. Burt Bluhm vid University of Arkansas.

MAMP-svarsmätning

Två olika MAMPs användes i denna studie flg22, (Genscript catalog # RP19986), och kitin.Sorghumväxter odlades i insatser som lades på lägenheter fyllda med jord (33 % Sunshine Redi-Earth Pro Growing Mix) i växthuset.Plantorna vattnades dagen före provtagningen för att undvika extra bladfuktighet på insamlingsdagen.

Linjerna randomiserades och planterades av logistiska skäl i partier om 60 rader.För varje linje planterades tre "krukor" med två frön per linje.Efterföljande satser planterades så snart den föregående satsen hade bearbetats tills hela populationen hade bedömts.Två experimentella körningar utfördes för båda MAMP:erna med genotyper omrandomiserade i var och en av de två körningarna.

ROS-analyser utfördes som tidigare beskrivits.Kortfattat, för varje linje planterades sex frön i 3 olika krukor.Från de resulterande plantorna valdes tre ut baserat på enhetlighet.Plantor som såg ovanliga ut eller som var betydligt längre eller kortare än de flesta användes inte.Fyra bladskivor med 3 mm diameter skars ut från den bredaste delen av det fjärde bladet av tre olika 15 dagar gamla durraplantor.En skiva per blad från två växter och två skivor från en växt, där den andra skivan blir vattenkontrollen (se nedan).Skivorna flöt individuellt på 50 ul H20 i en svart 96-brunnars platta, förseglades med en aluminiumförsegling för att undvika exponering för ljus och hölls vid rumstemperatur över natten.Nästa morgon gjordes en reaktionslösning med användning av 2 mg/ml kemiluminescerande sond L-012 (Wako, katalognr 120-04891), 2 mg/ml pepparrotsperoxidas (typ VI-A, Sigma-Aldrich, katalognr P6782), och 100 mg/ml kitin eller 2 μM Flg22.50 ul av denna reaktionslösning sattes till tre av de fyra brunnarna.Den fjärde brunnen var en skenkontroll, till vilken reaktionslösningen exklusive MAMP sattes.Fyra tomma brunnar innehållande endast vatten inkluderades också i varje platta.

Efter tillsats av reaktionslösningen mättes luminescensen med användning av SynergyTM 2 multidetekteringsmikroplattläsare (BioTek) varannan minut under 1 timme.Plattläsaren gör luminescensmätningar varannan minut under denna 1 timme.Summan av alla 31 avläsningar beräknades för att ge värdet för varje brunn.Det uppskattade värdet för MAMP-svaret för varje genotyp beräknades som (genomsnittligt luminescensvärde för de tre experimentbrunnarna - skenbrunnsvärdet) -minus det genomsnittliga värdet på blankbrunnen.Blankbrunnsvärdena var genomgående nära noll.

Bladskivor avNicotiana benthamianaen durralinje med hög respons (SC0003) och en durralinje med låg respons (PI 6069) inkluderades också som kontroller i varje 96-brunnars platta för kvalitetskontrollsyften.

B. cookeiinokulumberedning och ympning

B. cookeiinokulum framställdes såsom beskrivits tidigare.I korthet blötlades durrakorn i vatten i tre dagar, sköljdes, hälldes upp i 1 liters koniska kolvar och autoklaverades i en timme vid 15 psi och 121 °C.Kornen inokulerades sedan med ca 5 ml macererat mycel från en färsk kultur avB. cookeiLSLP18 isoleras och lämnas i 2 veckor i rumstemperatur, skaka kolvarna var tredje dag.Efter 2 veckor lufttorkades de svampangripna durrakornen och förvarades sedan vid 4 °C tills fältympning.Samma inokulum användes under hela försöket och gjordes färskt varje år.För ympning placerades 6–10 angripna korn i virveln på 4–5 veckor gamla durraplantor.Sporerna som producerades från dessa svampar initierade infektion i de unga durraplantorna inom en vecka.

Fröberedning

Före plantering på fältet behandlades durrafrön med en fungicid, insekticid och skyddsmedelsblandning innehållande ~ 1 % Spirato 480 FS fungicid, 4 % Sebring 480 FS fungicid, 3 % Sorpro 940 ES fröskyddsmedel.Sedan lufttorkades fröna i 3 dagar vilket gav en tunn beläggning av denna blandning runt fröna.Säkerhetsmedlet gjorde det möjligt att använda herbiciden Dual Magnum som en behandling före uppkomsten.

Utvärdering av målbladfläckmotstånd

SCP:n planterades vid Central Crops Research Station i Clayton, NC den 14–15 juni 2017 och 20 juni 2018 i en randomiserad komplett blockdesign med två experimentella replikationer i varje fall.Experiment planterades i 1,8 m enkla rader med en 0,9 m radbredd med användning av 10 frön per tomt.Två kantrader planterades runt periferin av varje experiment för att förhindra kanteffekter.Experimenten inokulerades den 20 juli 2017 och 20 juli 2018, då durraplantorna var i tillväxtstadium 3. Betygen togs på en skala från ett till nio, där plantor som inte visade några tecken på sjukdom fick betyget 9 och helt. döda plantor poängsattes som ett.Två betyg gjordes under 2017 och fyra avläsningar under 2018 med början två veckor efter ympning varje år.sAUDPC (standardiserat område under sjukdomsprogressionskurva) beräknades som beskrivits tidigare.


Posttid: 2021-01-01