여기, 생물 검정 곰 팡이 병원 체의, Colletotrichum fioriniae, 유리 coverslips에 블루베리 나 크 렌 베리 꽃 추출의 개발을 모니터링 하도록 설계 된 설명 합니다. 물, 클로 프롬 및 필드 빗 물-꽃 추출 기술을 어떻게이 정보를 적용할 수 있습니다에 대 한 통찰력 뿐만 아니라 자세한 위치를 기반으로 합니다.
피는 기간의 기후학 및 병원 체 썩 어 곰 팡이 과일에 꽃 화학 신호의 시간적 역학을 정확 하 게 모니터링 하려면 꽃 추출 방법 및 coverslip 생물 검정 개발 되었다 Colletotrichum fioriniae를 활용 하 여. 블루베리와 크랜베리,이 병원 체 감염의 초기 단계에서 역할 꽃 놀이 때문에 피는 기간 동안 살 균 제를 적용 하 여 최적으로 제어 됩니다. 여기서 설명 하는 프로토콜에 설명 합니다 어떻게 꽃 추출 물 (FE) 해당 유리 coverslip 생물 검정에서 나중에 사용할 물, 클로 프롬 및 필드 빗 물 기반 메서드를 사용 하 여 얻은 했다. 다양 한 정보를 제공 하기 위해 각 철 봉사: C. fioriniae 의 동원된 꽃 화학 반응 물 (물 기반), 꽃 및 과일 표면 왁 스 (클로 프롬 기반), 및 필드 기반 모니터링의 병원 체 응답 신호 생체 외에서 관찰 한 농업 설정 이동 꽃 빗 물 수집. FE는 광범위 하 게 설명으로 어느 물 또는 클로 프롬-기반,이 두 재료 사이의 고유의 차이 대 한 보상을 설명 하는 적절 한 검정을 합니다. 꽃에서 실행 했다 빗 물 각 작물에 대 한 독특한 장치에서 수집 된 유연성과이 이렇게 다른 자르기 시스템의 응용 프로그램을 암시 했다. 생물 검정 신속, 저렴, 간단 하 고 다양 한 소스에서 물질로 꽃 화합물의 존재에 대 한 사이트별 spatiotemporal 정보를 생성 하는 기능을 제공. 이 정보 알릴 것 이다 궁극적으로 더 나은 질병 관리 전략, FE 감염 발생에 필요한 시간을 줄이기로 성장 하는 시즌 동안 병원 체 감염에 대 한 위험을 변경에 대 한 통찰력을 제공.
Colletotrichum fioriniae Highbush 블루베리 (Vaccinium corymbosum L.), 큰 미국 적갈색 (macrocarpon V. Aiton)1,2의 과일 썩 음을 발생합니다. 이 병원 체는 C. acutatum 종3,4,,56 에서 최근 delineated 했다 고 블루베리 탄의 원인 요원과 회원이 크랜베리 과일 부패의 복잡, 수많은 다른 식물 질병 전세계7발생 뿐만 아니라. C. fioriniae 하지 명백한 되는 과일 성숙9의 최종 단계에서 때까지 꽃과 증상 개발 중 발생 하는 감염 한 잠재성, hemibiotrophic 라이프 스타일8, 있다. 블루베리와 크랜베리, 과일 부패 균 응용 프로그램 피는 기간 동안만 적절 하 게 제어 됩니다. 병원 체는 휴면 블루베리 꽃 봉 오리 비늘10 overwinters 하 고 꽃 중 sporulates. Conidia는 비가 시작 분산11,12 통해 캐노피를 통해 이동 하 고 inoculum 증강을 강력 하 게 꽃 기간13에 상관 되었다. 꽃은 감귤 류의 게시물 꽃 과일의 구성 요소 드롭 (PFD)14 뿐만 아니라 딸기 탄15, 두 경우 모두 일으키는 중요 한 호스트 꽃 Colletotrichum 종의 응답 Vaccinium에 고유 하지 않습니다. 병원 체를 sporulate입니다. 이러한 모든 경우 C. fioriniae 과 꽃 동안 감염 기타 병원 균에 꽃 화학 신호의 시간적 역학을 평가 하는 효과적인 방법에 대 한 필요성을 강조. 여기에 설명 된 방법으로 제공 하는 통찰력 점점 더 귀중 한 되 고 있다.
이 프로토콜 꽃 추출 (FE) 조달의 방법 하 고 유리 coverslip 생물 검정15,16을 통해 철에 대 한 C. fioriniae 응답 평가 안내. 꽃 추출 기법은 두 개의 주요 유형; 나뉩니다. 물 추출 (액티브-FE, 수동 (패스-FE), 및 필드 빗 물 기반 (rw-FE)), 그리고 클로 프롬 기반 (ch-FE)17 기사. 물 추출 물 동원 꽃 화학 단서의 검사에 대 한 수 있습니다. 이 동원된 신호 철 크게 감염16, 감염 발생에 필요한 습기를 제공 하는 속도 증가 때문에 감염의 가능성이 중요 한 구성 요소는. 또한, 그들은 꽃 자극 일로-이벤트 이전 블루베리와 다른 자르기 시스템14,16에 관찰로 중 캐노피 내내 세척 될 수 있다로 더 자연 스러운 상태를 나타냅니다. 클로 프롬 기반 꽃 기사 (ch-FE)도 호스트 표면에 병원 체 응답에 관한 귀중 한 정보17,18, conidia 취약에 입금 한 번의 초기 성장 단계를 elucidating 왁 스 제공 호스트 기관 (즉, 꽃, 난소 및 개발 과일). 병원 체 계절의 변화에 대응 호스트 표면 왁 스에도이 프로토콜을 사용 하 여 모니터링할 수 있습니다. 따라서, 생물 검정 물 기반 FE 또는 클로 프롬 기반 FE이 두 재료 사이의 고유의 차이 완화 하기 위해 협력을 맞게 조정 됩니다.
생물 검정에서 생성 된 데이터 추출 물-기반 보조 conidiation 클로 프롬 기반 기사 보다 높은 수준의 자극 밝혀 최종 appressorial 응답 되었다, 따라서 여러 화합물 연루 철에. 흥미롭게도, 이러한 성장 반응의 둘 다 때 여러 stimulatory 화합물을 나타내는 블루베리와 크랜베리 꽃에서 실행 했다 빗 물을 사용 하 여 세척 될 수 있다 꽃의 표면에서 관찰 되었다. 따라서, 꽃 자극에 대 한 모니터링 농업 시스템에서 병원 체 성공의 확률에 대 한 통찰력을 제공할 것입니다.
이 프로토콜의 궁극적인 목표에 도움이 꽃이 정보를 사용할 수 있는 시작 방법론 꽃 화학 신호에 대 한 응답에서 버섯 모양 식물 병원 체에 생성 초기 생물 정보에 대 한 방법론을 제공 하는 사이트별 질병 관리 및 의사 결정 프로세스입니다.
C. fioriniae 응답 꽃 추출 물 (FEs)을 감지 하는 생물 검정 블루베리와 크랜베리 열매에 대 한 부패 pathosystems 개발 했지만 다른 원 예 작물에 쉽게 적용할 수 있습니다. 위의 상세한 프로토콜 포함 하 여, 많은 중요 한 데이터 집합을 얻는 귀중 한 되었지만에 국한 되지 않음: 시간 코스 정보 다양 한 FEs의 존재 곰 팡이 성장 단계에 관련 된 수많은 병원 체의 여러 격리에 FE 효과 추출 기법 비교, C. fioriniae 성장과 분화, 개별 꽃 기관의 평가에 개별 화학 물질의 추출, C. fioriniae FE, 효과 존재 동안에 온도 효과 기후학 종속 왁 스 기사와 꽃 빗 물 효과. 이러한 기술을 사용 하 여 생성 된 데이터 제공 C. fioriniae 생활의 많은 명확 하 게 이해 단계 및 꽃 기간은 병원 체 썩 어 많은 열매의 관리에 중요 한 이유를 부분적으로 보통 또한 있다.
처음에, 모든 꽃은 활성동일 하 게 처리 된-FE, 하지만 추출 과정 전체 꽃을 사용 하 여 쪽으로 이동 했습니다. 꽃 해 부 시간이 소요 되었고 결과 FEs의 bioactivity에 매우 작은 영향을 했다. 그러나, 개별 꽃 기관 수 있고 되어 평가 사용 하 여이 프로토콜, 하지만 신중 해야 합니다로 이동 완전히 꽃 조직 (보충 영화 1, 2.3 단계에 대 한 자세한 주의 사항), macerate이 될 수 있습니다 릴리스 미세한 평가 왜곡 수 있는 철에 곰 팡이-독성/정적 화합물. 등 패스-침략 적 기사 덜 FE (보충 영화 2) 및 rw-FE는 수집의 그들의 용이성으로 인해 더 유리한 지금. 또한, 이러한 추출 기법 생물학적으로 활성 꽃 화학 신호를 얻으려고만 진공 여과 필요 합니다.
모든 기사에 이용 하는 꽃은 일반적으로 0-3 냉장 일전 추출 준비. 이 프로토콜의 도전 FE 회전율 (추출의 저장 장치를 통해 필드 컬렉션)의 시간 관리 이다. 이 여러 소스와 날짜에서 수많은 샘플에 의해 악화 되었다. 냉동된 꽃 해 동된 꽃 표시 악화 및 변색, 실제 정도로 평가 하지 않았습니다. 그러나, 일단 물 기반 FEs 준비 된, 냉동을 반복 하 고 녹고에 아무런 영향을 보이고 있다 그래서 만큼 철 FE의 bioactivity는 신속 하 게 검정 준비 (가능한 3 년 된 FE) 후 refrozen.
클로 프롬 기반 추출 유리 coverslips에 채널-FE 증발을 통해 2 차원 평면에서 3 차원 꽃/과일 표면 왁 스 병원 체 응답의 조사 수 있습니다. 그러나, 채널-FE에서 입금 하는 왁 스의 실제 결정 구조는 그들이 수집 표면에 동일 가능성이 크다. 만약 곰 팡이 응답 특정 왁 스 구조에서 vivo에서 조사의 주요 초점 의미, 보완 기술 구현 되어야 합니다. 클로 프롬 기반 추출 물에 기초를 둔 기사 보다 더 많은 스토리지 유지 보수가 필요합니다. 어둠 속에서 ch-FE 추출 물 유지, 이외 줄지어 PTFE 세포 배양 모자와 증발 누수에 대 한 정기적으로 검사할 필요가 포장 씰링 parafilm 튜브를 필요에 따라 대체.
꽃 빗 물 유출 모니터링의 개념 특정 질병 모니터링 도구 발전의 아이디어에 뿌리입니다. 빗 물 수집 장치 컬렉션 장치 캡처 빗 물 꽃의 실행으로 다른 많은 식물 구조에 적응 될 수 있다. 이 이렇게 꽃 자극의 어떤 주어진된 시간에 필드에 존재 하는 및 시즌 내내 감시 될 수 있다 여부에 정보를 제공 합니다. 또는, 수집 장치는 얼마나 꽃 단서는 세탁 주어진 동안 일로 이벤트를 확인 하려면 여러 캐노피 위치에 배포할 수 있습니다. 미래에 실험, rw-FE 쓰게 됩니다 균 응용 프로그램을 시작 해야 하 고 때 그들은 안전 하 게 끝낼 수 있습니다. 또한, 기후학 종속 왁 스 기사 (프로토콜 섹션 9)를 모니터링 하 여 병원 체 생물학 꽃 기간의 중요성이 되고있다 훨씬 더 분명. 그 부분 또한 일시적으로 분리 되어 있는 호스트 표면 왁 스의 측면-의해-측면 비교를 위해 사용할 수 있는 메서드를 제공 하, 이러한 생물 검정의 유연성을 보여 주기 위해 포함 되었다. 꽃 추출 기술과 생물 검정을 사용 하 여 생성 하는 데이터 유형 지표를의 병원 체, 병원 체 생물학, 및 미래 제어 전략을 위한 목표에 중요 한 특정 화학 클래스를 나타냅니다.
The authors have nothing to disclose.
우리는 윌리엄 S. 하인즈, 미스터 부여 크랜베리 연구 기금 뉴저지 블루베리와 크랜베리 연구 협의회, Inc. 지원에 대 한 감사. 우리는 또한 제니퍼 Vaiciunas (지도 꽃 준비), 크리스틴 Constantelos (곰 팡이 문화 및 꽃 준비), 데이비드 존스 (꽃 준비 및 기사), 랭 글 리 Oudemans (꽃 준비, 촬영/사진), 제시 감사 합니다. 린치 (꽃 준비), 록 산 Tumnalis (일반 지원), 그리고 수많은 학생/여름 수련.
0.22 µm pore size, acetate sterilizing filter | VWR | 101102-280 | Blueberry floral extract (FE) clarification |
200-1000 µl pipette with tips | – | – | Equipment, any make within range will be adequate |
40-200 µl pipette with tips | – | – | Equipment, any make within range will be adequate |
5-40 µl pipette with tips | – | – | Equipment, any make within range will be adequate |
Air spray gun disposable paint spray cup with connection adapter | Harbor Freight | 97098 | Blueberry rainwater (rw-)FE collection |
Autoclave | Amsco | 3011 | Equipment, media preparation |
Bar mesh matting (plastic mesh sheet) | Winco | BL-240 | Passive (pass)-FE collection |
Benchtop timer | Fisher Scientific | 06-662-47 | Equipment, FE preparation |
Black pressure/vacuum hose | VWR | 62994-795 | Vacuum filter component |
Buchner funnel | Coors USA | 60240 | Vacuum filter component, accepts 55 mm filter paper disks |
Bunsen burner | – | – | Equipment |
Calcium carbonate | Fisher Scientific | C64-500 | Media component |
Centrifuge | Sorvall | RC 5B Plus | Equipment |
Centrifuge tubes (15 ml) | Fisher Scientific | 05-527-90 | Equipment |
Centrifuge tubes (50 ml) | VWR | 10025-694 | Equipment, rw-FE collection |
Cheesecloth (grade 50) | Fisher Scientific | AS240 | Equipment, FE preparation |
Chloroform | VWR | JT9175-3 | Chemical, trichloromethane: assay grade, ≥ 99% pure, for molecular biology, peroxide-free |
Corn Meal Agar (CMA) | Fisher Scientific | B11132 | Pre-mix media, isolate storage on slants |
Cotton-blue stain | Sigma-Aldrich | 61335 | Lactophenol cotton-blue stain |
Curved forceps (45˚) | Fisher Scientific | 10-270 | Equipment, flower processing and coverslip inversion |
Difco Agar | VWR | 90004-032 | Media component |
Drill-press | Delta | – | Equipment, rw-FE collection |
EASYpure LF Ultrapure water | Barnstead | D738 | Equipment, deionized water source |
Ethanol (95%) | – | – | Chemical |
Filter flask (500 ml) | Pyrex | No. 5340 | Vacuum filter component |
Freezer (set to -20˚ C) | – | – | Equipment, storage of active-FE, pass-FE, rw-FE |
Fume hood | Hamilton | – | Equipment, chloroform usage |
Funnel (7 X 7 cm) | VWR | 60820-110 | Cranberry rw-FE collection, FE preparation |
Generic glass slide | Fisher Scientific | 22-038-101 | Bioassay conductance |
Generic plastic pump spray bottle | VWR | 16126-454 | pass-FE collection, at least 250 ml capacity |
Glass cell culture tubes | – | – | Storage of ch-FE |
Glass coverslips (22 x 22 mm) | Fisher Scientific | 12-542B | Bioassay conductance |
Glass Van Tieghem cells (hand cut glass tubes) | – | – | Chloroform (ch)-FE bioassay, (8 mm OD 6 mm ID) |
Glass-pipette (1-100 µl) | Hamilton Co. Inc. | #710 | ch-FE bioassay |
Glycerol | Sigma-Aldrich | G5516 | Lactophenol cotton-blue stain |
Hemocytometer | Bright-Line | 5971R10 | Equipment |
Incubator (set to 25˚ C, dark) | Percival | 50036 | Equipment, bioassay conductance |
Lactic acid | Sigma-Aldrich | W261106 | Lactophenol cotton-blue stain |
Laminar flow hood | Labconco | 3730400 | Equipment, sterile work environment |
Metal probe (generic) | – | – | Equipment |
Microcentrifuge tubes (2 ml) | Fisher Scientific | 05-408-138 | Aqueous treatment mixture storage and preparation |
Microscope, Leica DMLB | Leica | 020-519.010 | Equipment |
Mortar (ceramic) | Coors USA | 60313 | Vacuum filter component |
Nitrile gloves | Fisher Scientific | 19-130-1597D | Flower collection |
Paper disks (cut paper towels) | Office Basics | KCC01510 | humidity control in bioassay |
Parafilm | Bemis | PM-996 | Plastic paraffin film |
Pestle (ceramic) | Coors USA | 60314 | Vacuum filter component |
Phenol crystals | Fisher Scientific | A92-100 | Lactophenol cotton-blue stain |
Plastic bags (~100 mm X 152 mm) | Uline | S1294 | Equipment, flower refrigeration |
Plastic cell culture dishes (9 cm diameter) | Fisher Scientific | FB0875712 | (Petri dish), bioassay conductance |
Polytetrafluoroethylene (PTFE) lined caps | VWR | 60927-228 | Storage of ch-FE |
Pyrex beakers (100 ml) | Pyrex | No. 1000 | Preparation of ch-FE |
Pyrex bread-pan | – | – | pass-FE collection |
Pyrex graduated cylinder | – | – | Equipment, FE preparation |
Refrigerator (set to 4˚ C) | – | – | Equipment, storage of ch-FE |
Sealed plastic container (30 mm X 13 mm X 7 mm) | – | – | Bioassay conductance |
Sharp-pointed dissecting scissors | Fisher Scientific | 8940 | Equipment, to cut cheese-cloth and paper disks |
Stainless steel mesh strainer | VWR | 470149-756 | Preparation of ch-FE |
Step drill bit (step-bit) | Dewalt | – | Equipment, rw-FE collection |
Sterile loop (combi-loop) | Fisher Scientific | 22-363-602 | Culture preparation |
Telephone wire (internal wires) | – | – | Blueberry rw-FE collection |
Test tube basket | VWR | 470137-792 | Readily available substitution for plastic mesh [strawberry] basket |
V8 Juice | Campbell's Soup Company | – | Fungal media component |
Vintage plastic mesh [strawberry] baskets | Donation | – | pass-FE collection, can substitute for test tube basket (470137-792) |
Vortex Genie (Vortex) | Fisher Scientific | 12-812 | Spore suspension preparation |
Whatman No. 1 Qualitative 55 mm circles | Whatman | 1001-055 | Vacuum filter component |
White plastic twist ties (100 mm) | Uline | S-566W | Cranberry rw-FE collection |