La prueba de infección de planta: Spray y mediada por la herida la inoculación con el patógeno de planta Magnaporthe Grisea
Summary
Aquí, presentamos un protocolo para prueba de virulencia de la planta con el patógeno de la planta grisea de Magnaporthe. Este informe contribuirá a la proyección a gran escala de los patotipos de aislamientos de hongos y servir como un excelente punto de partida para la comprensión de los mecanismos resistentes de las plantas durante la reproducción molecular.
Abstract
Las plantas poseen un potente sistema para defenderse de posibles amenazas por hongos patógenos. Plantas agrícola importantes, sin embargo, las medidas actuales para combatir estos patógenos han demostrado ser demasiado conservadoras, y por lo tanto, no suficientemente eficaz y puede potencialmente riesgos ambientales. Por lo tanto, es extremadamente necesario identificar los factores de resistencia del hospedante para ayudar a controlar enfermedades de las plantas naturalmente a través de la identificación de germoplasma resistente, el aislamiento y caracterización de genes de resistencia y la reproducción molecular de cultivares resistentes. En este sentido, es necesario establecer un método de inoculación precisa, rápida y a gran escala para criar y desarrollar los genes de resistencia de la planta. El arroz explosión patógeno hongo Magnaporthe grisea causas enfermedad severa síntomas y pérdidas de rendimiento. Recientemente, M. grisea ha emergido como un organismo modelo para estudiar los mecanismos de las interacciones planta-hongo patógeno. Por lo tanto, se presenta el desarrollo de un método de prueba de virulencia de planta que es específico para M. grisea. Este método proporciona para spray de inoculación con una suspensión conidial e hirió a inoculación con cubos de micelio o gotas de la suspensión conidial. El paso clave del método de inoculación hiriente para hojas de arroz separado es hacer heridas en las hojas de la planta, que evita cualquier interferencia causada por resistencia a la penetración host. Este spray/hiriendo a protocolo contribuye a la proyección rápida, precisa y en gran escala de los patotipos de aislamientos de M. grisea . Este integrado y método de infección sistemática planta servirá como un excelente punto de partida para obtener una perspectiva amplia de temas en Fitopatología.
Introduction
Ráfaga del arroz, causada por M. grisea, es una de las más graves enfermedades de variedades de arroz en todo el mundo1,2. El proceso por el cual M. grisea infecta plantas hospederas incluye una producción de conidios y accesorio de la superficie, una germinación de conidias y formación de apresorio, una formación de la peg de penetración y diferenciación de la hifa infecciosas, y una enfermedad 3. todas estas etapas son comunes en muchos otros hongos patógenos de plantas, y, de hecho, un bloqueo de cualquier sola etapa previene la infección de plantas hospederas. Debido a su importancia económica y maleabilidad genética, M. grisea surgió como un organismo modelo para estudiar los mecanismos de la planta-hongo patógeno interacciones1,4. Por lo tanto, estudiar las bases moleculares de estas etapas de desarrollo de M. grisea ayudarán a dilucidar los mecanismos moleculares subyacentes la patogenicidad de hongos y la identificación de genes diana de candidato para la proyección y diseño de la novela fungicidas5.
Informes recientes sobre la infección de M. grisea se han centrado en los mecanismos moleculares de las etapas de la penetración, sobre todo la conidiation, la formación de apresorio, las clavijas de la penetración y el crecimiento infeccioso3, 6. por lo tanto, es esencial desarrollar un protocolo detallado para probar infección de M. grisea . Adjunto, presentamos un método detallado para una prueba de infección que utiliza análisis de infección mediada por el aerosol con una suspensión conidial y la inoculación de heridas con tapones miceliales de M. grisea. En este informe, el protocolo se centra en el cultivo de cepas, la preparación de la solución conidiation para la fumigación y la micelial mediada por el enchufe de la inoculación de plantas con M. grisea. Estos pasos se describen en detalle más adelante y una vista esquemática que muestra el flujo de trabajo del método y una lesión típica se muestran en las figuras 1 y 2, respectivamente.
Protocol
Representative Results
Discussion
Genes de resistencia a la enfermedad de planta juegan un papel esencial en la prevención de infecciones por patógenos, incluyendo hongos patógenos1,12. Ráfaga del arroz se ha utilizado como modelo para comprender la naturaleza de las estructuras de población de patógeno y a la identificación de genes de resistencia de planta4. Por lo tanto, es necesario examinar el genotipo de resistencia a la enfermedad y avirulencia genotipos de l…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue apoyado por el proyecto especial de investigación científica de la Universidad de agricultura de Beijing (YQ201603) y el proyecto científico de la Comisión de Educación de Beijing (KM201610020005).
Materials
| Agar | AOBOX Biotechnology（China） | 01-023 | |
| Filter paper | GE Healthcare brand(Sweden) | 10311387 | |
| 50-mL tube | CORNING(Amercia) | 430290 | |
| Centrifuge | Eppendorf(Amercia) | 5804R | |
| Tween-20 | Coolaber（China） | CT11551-100ml | |
| Culture dish | Thermofisher(Amercia) | 150326 | |
| 0.5-5 mL pipette | Eppendorf | 4920000105 | |
| 100-1000uL pipette | Eppendorf | 4920000083 | |
| Vacuum pump | Leybold | D25B | |
| Dissection needle | FST | 26000-35 | |
| Incubator | MEMMERT | PYX313 | |
| Inoculation ring | Greiner Bio One | 731175 |
Referenzen
- Li, W. T., et al. A natural allele of a transcription factor in rice confers broad-spectrum blast resistance. Cell. 170 (1), 114-126 (2017).
- Chi, M. H., Park, S. Y., Kim, S., Lee, Y. H. A novel pathogenicity gene is required in the rice blast fungus to suppress the basal defenses of the host. PLoS Pathogens. 5 (4), 1000401 (2009).
- Jia, Y., Valent, B., Lee, F. N. Determination of host responses to Magnaporthe grisea.on detached rice leaves using a spot inoculation method. Plant Disease. 87 (2), 129-133 (2003).
- Ebbole, D. J. Magnaporthe as a model for understanding host-pathogen interactions. Annual Review of Phytopathology. 45, 437-456 (2007).
- Hamer, J. E., Talbot, N. J. Infection-related development in the rice blast fungus Magnaporthe grisea. Current Opinion in Microbiology. 1 (6), 693-697 (1998).
- Howard, R. J., Valent, B. Breaking and entering: host penetration by the fungal rice blast pathogen Magnaporthe grisea. Annual Review of Microbiology. 50, 491-512 (1996).
- Chen, X. L., et al. N-Glycosylation of Effector Proteins by an α-1,3- Mannosyltransferase Is Required for the Rice Blast Fungus to Evade Host Innate Immunity. The Plant Cell. 26 (3), 1360-1376 (2014).
- Zhang, Y., et al. M.ARG1, MoARG5,6 and MoARG7 involved in arginine biosynthesis are essential for growth, conidiogenesis, sexual reproduction, and pathogenicity in Magnaporthe oryzae. Microbiological Research. 180, 11-22 (2015).
- Du, Y. X., et al. A serine/threonine-protein phosphatase PP2A catalytic subunit is essential for asexual development and plant infection in Magnaporthe oryzae. Current Genetics. 59 (1-2), 33-41 (2013).
- Yang, J., et al. A novel protein com1 is required for normal conidium morphology and full virulence in Magnaporthe oryzae. Molecular Plant-Microbe Interactions. 23 (1), 112-123 (2010).
- Cao, Z. J., et al. An ash1-like protein MoKMT2H null mutant is delayed for conidium germination and pathogenesis in Magnaporthe oryzae. BioMed Research International. 2016, 1575430 (2016).
- Bryan, G. T., et al. A single amino acid difference distinguishes resistant and susceptible alleles of the rice blast resistance gene Pi-ta. The Plant Cell. 12 (11), 2033-2045 (2000).
- Zhou, J. M. Plant pathology: a life and death struggle in rice blast disease. Current Biology. 26 (18), 843-845 (2016).
- Guo, M., et al. MoGrr1, a novel F-box protein, is involved in conidiogenesis and cell wall integrity and is critical for the full virulence of Magnaporthe oryzae. Applied Microbiology and Biotechnology. 99 (19), 8075-8088 (2015).
- Talbot, N. J. On the trail of a cereal killer: Exploring the biology of Magnaporthe grisea. Annual Review of Microbiology. 57, 177-202 (2009).
- Wilson, R. A., Talbot, N. J. Under pressure: investigating the biology of plant infection by Magnaporthe oryzae. Nature Reviews Microbiology. 7, 185-195 (2009).
- Jia, Y. L., Lee, F. N., McClung, A. Determination of Resistance Spectra of the Pi-ta and Pi-k Genes to U.S. Races of Magnaporthe oryzae Causing Rice Blast in a Recombinant Inbred Line Population. Plant Disease. 93, 639-644 (2009).
- Peng, Y. L., Shishiyama, J. Temporal sequence of cytological events in rice leaves infected with Pyricularia oryzae. Canadian Journal of Botany. 66 (4), 730-735 (1988).
