المواد النباتية والمسببة للأمراض
قام الدكتور بات براون في جامعة إلينوي (الآن في جامعة كاليفورنيا في ديفيس) بتوفير مجموعة رسم خرائط لرابطة الذرة الرفيعة المعروفة باسم مجموعة تحويل الذرة الرفيعة (SCP).لقد تم وصفه سابقًا وهو عبارة عن مجموعة من الخطوط المتنوعة التي تم تحويلها إلى عدم حساسية لفترة الضوء ومكانة أصغر لتسهيل نمو وتطور النباتات في البيئات الأمريكية.تم استخدام 510 خطوط من هذه المجموعة في هذه الدراسة على الرغم من أنه بسبب سوء الإنبات ومشكلات مراقبة الجودة الأخرى، لم يتم استخدام جميع الخطوط في تحليل السمات الثلاث.في نهاية المطاف، تم استخدام بيانات من 345 سطرًا لتحليل استجابة الكيتين، و472 سطرًا لاستجابة flg22، و456 سطرًا لمقاومة TLS.ب. كوكيتم الحصول على سلالة LSLP18 من الدكتور بيرت بلوم في جامعة أركنساس.
قياس استجابة MAMP
تم استخدام نوعين مختلفين من MAMPs في هذه الدراسة، flg22، (كتالوج Genscript# RP19986)، والكيتين.تمت زراعة نباتات الذرة الرفيعة في إدراجات موضوعة على مسطحات مملوءة بالتربة (33٪ Sunshine Redi-Earth Pro Growing Mix) في الدفيئة.تم سقي النباتات في اليوم السابق لجمع العينات لتجنب رطوبة الأوراق الزائدة في يوم التجميع.
تم اختيار الخطوط بشكل عشوائي، ولأسباب لوجستية، تم زرعها على دفعات مكونة من 60 خطًا.لكل سطر، تم زرع ثلاثة "أواني" مع بذرتين في كل سطر.وتم زرع الدُفعات اللاحقة بمجرد معالجة الدفعة السابقة حتى يتم تقييم جميع السكان.تم إجراء جولتين تجريبيتين لكلا MAMPs مع إعادة توزيع الأنماط الجينية بشكل عشوائي في كل من الجولتين.
وأجريت فحوصات ROS كما هو موضح سابقا .باختصار، في كل سطر، تم زرع ستة بذور في 3 أواني مختلفة.ومن بين الشتلات الناتجة، تم اختيار ثلاثة على أساس التوحيد.ولم يتم استخدام الشتلات التي تبدو غير عادية أو كانت أطول أو أقصر بكثير من الأغلبية.تم استئصال أربعة أقراص بقطر 3 مم من الجزء الأوسع من الورقة الرابعة لثلاثة نباتات مختلفة من الذرة الرفيعة عمرها 15 يومًا.قرص واحد لكل ورقة من نباتين وقرصين من نبات واحد، ويصبح القرص الثاني هو التحكم في المياه (انظر أدناه).تم تعويم الأقراص بشكل فردي على 50 ميكرولتر من الماء في طبق أسود مكون من 96 بئرًا، ومختومة بختم الألومنيوم لتجنب التعرض للضوء، وحفظها في درجة حرارة الغرفة طوال الليل.في صباح اليوم التالي، تم عمل محلول تفاعل باستخدام 2 ملغم/مل من مسبار التألق الكيميائي L-012 (Wako، الكتالوج رقم 120-04891)، 2 ملغم/مل من بيروكسيداز الفجل الحار (النوع VI-A، Sigma-Aldrich، الكتالوج رقم P6782)، و 100 ملغم/مل من الكيتين أو 2 ميكرومتر من Flg22.تمت إضافة 50 ميكرولتر من محلول التفاعل هذا إلى ثلاثة من الآبار الأربعة.وكان البئر الرابع عبارة عن تحكم وهمي، تمت إضافة محلول التفاعل إليه باستثناء MAMP.تم أيضًا تضمين أربعة آبار فارغة تحتوي على الماء فقط في كل لوحة.
بعد إضافة محلول التفاعل، تم قياس التلألؤ باستخدام قارئ الصفائح الدقيقة متعدد الاكتشاف SynergyTM 2 (BioTek) كل دقيقتين لمدة ساعة واحدة.يأخذ قارئ اللوحة قياسات التلألؤ كل دقيقتين خلال هذه الساعة الواحدة.تم حساب مجموع القراءات الـ 31 لإعطاء القيمة لكل بئر.تم حساب القيمة المقدرة لاستجابة MAMP لكل نمط وراثي على أنها (متوسط قيمة التلألؤ للآبار التجريبية الثلاثة - قيمة البئر الوهمية) - مطروحًا منها متوسط قيمة البئر الفارغة.كانت قيم البئر الفارغة دائمًا قريبة من الصفر.
أقراص أوراقنيكوتيانا بنثامياناتم أيضًا تضمين خط واحد للذرة الرفيعة عالي الاستجابة (SC0003) وخط واحد للذرة الرفيعة منخفض الاستجابة (PI 6069) كعناصر تحكم في كل لوحة مكونة من 96 بئرًا لأغراض مراقبة الجودة.
ب. كوكيإعداد اللقاح والتلقيح
ب. كوكيتم تحضير اللقاح كما هو موضح سابقًا .باختصار، تم نقع حبوب الذرة الرفيعة في الماء لمدة ثلاثة أيام، ثم تم شطفها وتجميعها في دورق مخروطي سعة 1 لتر وتم تعقيمها لمدة ساعة عند 15 رطل لكل بوصة مربعة و121 درجة مئوية.تم بعد ذلك تلقيح الحبوب بحوالي 5 مل من الفطريات المتعفنة من مزرعة جديدةب. كوكييعزل LSLP18 ويترك لمدة أسبوعين في درجة حرارة الغرفة، مع رج القوارير كل 3 أيام.بعد أسبوعين، تم تجفيف حبوب الذرة الرفيعة المصابة بالفطر في الهواء ثم تخزينها عند درجة حرارة 4 درجات مئوية حتى التلقيح الحقلي.تم استخدام نفس اللقاح في التجربة بأكملها وتم تجديده كل عام.للتلقيح، تم وضع 6-10 حبوب مصابة في محيط نبات الذرة الرفيعة الذي يبلغ عمره 4-5 أسابيع.تسبب الجراثيم الناتجة من هذه الفطريات العدوى في نباتات الذرة الرفيعة الصغيرة خلال أسبوع.
تحضير البذور
قبل الزراعة في الحقل تمت معالجة بذور الذرة الرفيعة بمبيد فطري ومبيد حشري وخليط آمن يحتوي على ~ 1% مبيد فطريات سبيراتو 480 FS، 4% مبيد فطريات سيبرينغ 480 FS، 3% سوربرو 940 ES آمن للبذور.ثم تم تجفيف البذور بالهواء لمدة 3 أيام مما يوفر طبقة رقيقة من هذا المزيج حول البذور.سمح المأمون باستخدام مبيد الأعشاب دوال ماغنوم كعلاج قبل ظهور المرض.
تقييم مقاومة بقعة الأوراق المستهدفة
تمت زراعة SCP في محطة أبحاث المحاصيل المركزية في كلايتون بولاية نورث كارولاينا في الفترة من 14 إلى 15 يونيو 2017 و20 يونيو 2018 في تصميم كتلة كاملة عشوائية مع مكررين تجريبيين في كل حالة.زرعت التجارب في صفوف مفردة بطول 1.8 متر وعرض صف 0.9 متر باستخدام 10 بذور لكل قطعة.تم زرع صفين حدوديين حول محيط كل تجربة لمنع تأثيرات الحافة.تم تلقيح التجارب في 20 يوليو 2017 و20 يوليو 2018 حيث كانت نباتات الذرة الرفيعة في مرحلة النمو 3. تم أخذ التقييمات على مقياس من واحد إلى تسعة، حيث تم تسجيل النباتات التي لا تظهر عليها علامات المرض على أنها تسعة وتمامًا تم تسجيل النباتات الميتة كواحدة.تم أخذ تقييمين في عام 2017 وأربع قراءات في عام 2018 تبدأ بعد أسبوعين من التلقيح كل عام.تم حساب sAUDPC (المنطقة الموحدة تحت منحنى تطور المرض) كما هو موضح سابقًا.
وقت النشر: 01 أبريل 2021