פיתחנו פרוטוקול פשוט לגשת לשחזור בתגובה הפיוניות לחיידקים לחיות. שיטה זו מקטינה ופצע ומניפולציה של העלה, לעומת השימוש קליפות אפידרמיס שדווח קודם לכן.
הפיוניות הם פתחים טבעיים האפידרמיס המפעל אחראי חילוף הגזים בין הצמח הפנים ואיכות הסביבה. הם נוצרו על ידי זוג של תאים השומר, אשר מסוגלים לסגור את הנקבוביות הפיוניות בתגובה למספר גורמים חיצוניים כולל עוצמת האור, ריכוז דו תחמוצת הפחמן, והלחות היחסית (RH). נקבוביות הפיוניות הוא גם הנתיב העיקרי לכניסה הפתוגן לתוך העלים, צעד חיוני להתפתחות המחלה. מחקרים שנעשו לאחרונה חשפה כי סגירת נקבוביות יעיל לצמצום התפתחות מחלה חיידקית בצמחים ארבידופסיס; חלק אינטגרלי של חסינות מולדת צמח. בעבר, השתמשנו קליפות אפידרמיס כדי להעריך את התגובה הפיוניות לחיות חיידקים (Melotto et al 2006.), אולם שמירה על תנאים סביבתיים נוחים עבור שתי קליפות צמח אפידרמיס ותאי חיידקים כבר מאתגר. האפידרמיס ליף יכולים להישמר חי ובריא עם MES חיץ (10 mM KCl, 25 מ"מ MES-KOH, pH 6.15) עבור ניסויים של תאים אלקטרו השומר. עם זאת, החיץ הזה אינו מתאים לקבלת ההשעיה חיידקי. מצד שני, תאים חיידקיים יכולים להישמר חי במים וזה לא תקין כדי לשמור על קליפות אפידרמיס לתקופה ארוכה של פעמים. כאשר צף על פני המים לקלף אפידרמיס, התאים לקלף, כי הם חשופים אוויר יבש בתוך 4 שעות להגביל את העיתוי לבצע את הניסוי. השיטה האידיאלית להעריך את ההשפעה של גירוי מסוים על תאים השומר צריך להציג התערבות מינימלית הפיזיולוגיה הפיוניות ועל הסביבה הטבעית של הצמח כמה שיותר. אנו, אפוא, פיתחו שיטה חדשה כדי להעריך את התגובה הפיוניות לחיות חיידקים אשר ופצע עלה מניפולציה ממוזער באופן משמעותי במטרה לספק assay הפיוניות לשחזור בקלות ואמין. פרוטוקול מבוסס על מכתים עלה שלם עם יודיד propidium (PI), הדגירה של מכתים עלה עם ההשעיה חיידקי, והתבוננות עלים תחת סריקת לייזר מיקרוסקופ confocal. לבסוף, שיטה זו מאפשרת תצפית המדגם העלה אותו לחיות על פרקי זמן ארוכים באמצעות תנאים מקרוב לחקות את התנאים הטבעיים שבהם צמחים מותקפים על ידי פתוגנים.
הצגנו הליך ישר קדימה כדי למדוד את הצמצם הפיוניות ברקמה עלה שלם המאפשר הערכה קלה של הפיוניות תגובה לטיפולים שונים.
למרות הצגנו תוצאות השימוש במערכת מודל ארבידופסיס / Pseudomonas syringae, assay עלה שלם הפיוניות יכול להתבצע באופן פוטנציאלי עם שילוב צמחים חיידק כלשהו. הפרוטוקול יכול בקלות להיות שונה כדי להתאים לדרישות צמיחה של צמחים אחרים חיידקים פתוגנים. העיקרון הליך הכולל נשאר אותו הדבר. בנוסף, שיטה זו עשויה להועיל לחוקרים המבקשים ללמוד פלט התפקודית של התאים השומר לא רק לחיות חיידקים, אלא גם לגירויים אחרים בחומרים כימיים בתנאים לשמור על הסביבה הטבעית של העלה.
עלים שלמים יכול להיות קשה בשל עובי תמונה שלה טופוגרפיה אחידה. בעיה זו ניתן להקל על ידי הסרת ורידים באמצע העלה כך שהוא מניח שטוח בשקופית באמצעות מיקרוסקופיה confocal. עם זאת, סוגים אחרים של מיקרוסקופ פלואורסצנטי ניתן להשתמש כדי להשיג תמונות ברזולוציה גבוהה של פני השטח עלה.
The authors have nothing to disclose.
מחקר זה מומן על ידי מענק מטעם המכון הלאומי לבריאות של אוניברסיטת טקסס בארלינגטון להקים קרנות MM.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
Propidium iodide | Sigma Aldrich | P4864 | ||
Tryptone | Fisher Scientific | BP1421-1 | ||
Yeast Extract | Difco | 0127-01-7 | ||
Sodium Chloride | VWR | 7647-14-5 | ||
Agar | Bio Express | J637-2500G | ||
Plant growth chamber | ||||
Shaker incubator | ||||
Laser scanning confocal microscope |