הקרנת כותנה גנוטיפים לעמידות בפני ההתנגדות של רנפורם

Rotylenchulus רנזה (Linford ו אוליביירה), המכונה גם reniform נמטודות, הוא אחד של מינים נמטודות הגדול פרזיטים נוכח קרקעות של דרום מזרח ארצות הברית^1,2,3. נמטודות הוא מחייב, למחצה, בלתי מוחלט לעין האתר המחייב צמח מארח להשלים את מחזור החיים שלה^2,4. וורמיטופס טרום למבוגרים נקבה לחדור למערכת השורש המארח כדי להקים אתר האכלה באבן המצבות^2,3. החלק האחורי שנשאר מחוץ לשורש המארח יתנפח על ייצור ביצים, ויוצר צורת כליה אופיינית (איור 1). Rotylenchulus reniformis מסוגל להאכיל על מערכת השורש של יותר מ-300 מינים צמח, כולל כותנה⁴. כותנה (Gossypium ) מעובדת באופן נרחב בדרום-מזרח ארצות הברית, אבל היעדר R. הטיפול בזנים עמידים מונע הנהלה של שתיים^,3. אסטרטגיות ניהול כגון טיפול ורוטציה של מינים שאינם מארחים שימשו להפחתת הקרקע R. מדובר בצפיפות אוכלוסין של^5,6, אך הפסדים בעלי תשואה כותנה של זרעים יכולים לנוע בין 1 ל -5%². הסימפטומים של R. reniformis זיהום יכול לכלול המאסטטינג צמח, צמיחה שורש מודחק, ליקויים תזונתיים, הפלה פרי, ו עיכוב בגרות². עם זאת, הסימפטומים לא ניתן לבירור בשל אחידות של הסימפטומים ברחבי השדה; לכן, גישות להערכת R. יש צורך בזיהום reniformis כדי לזהות ולפתח זנים הכותנה עמידים. הערכה של R. reniformis התנגדות כותנה נחשב קשה⁷, כי מערכת השורש נגוע עשוי להיראות נורמלי למרות הצמח עשוי להראות סימפטומים של זיהום⁸.

פרוטוקול סינון נמטודות אפקטיבי נדרש לזיהוי של R. reniformis החסינות עמידים מתוך אוסף כותנה germפלסטיות, ולקביעת הגנטיקה ההתנגדות עבור האביזרים האלה. פרוטוקול כזה יסייע בהעברת גנים ההתנגדות כדי לקשור כותנה. שיטות ביוגרפיות שונות שימשו להערכת R. , הזיהום בכותנה^{8,9,10,11,12,13,14},¹⁵ באופן כללי, נעשה שימוש בשתי גישות עיקריות לזיהוי של R. . בסדר. הגישה הנפוצה ביותר כרוכה בחילוץ ביצים ו/או תוספתן נמטודות מצמחים נגועים או אדמה^{8,11,12,14,15}. המתודולוגיה הכללית עבור גישה זו כוללת נטיעת זרעים עבור גנוטיפים כותנה בודדים בסירים נפרדים, המאפשר לשתילים לפתח במשך 7 עד 14 ימים, התרת שתילים על ידי הוספת תערובת של שלבים תוספתן של R. reniformis על הקרקע, ומאפשר נמטודות להדביק את מערכת השורש עבור 30 עד 60 ימים. הבא, תוספתן נמטודות ו/או ביצים מופקים ממערכת השורש הנגוע של כל צמח או מאדמת השתילה. לאחר מכן נקבע כי מספר הביאודות או הביצים שחולצו ייקבע להעריך את צפיפות האוכלוסייה ואת קצב הרבייה, אשר מושווים לבקרת גנוטיפים כדי לזהות גנוטיפים עמידים.

גישה חלופית, כפי שמתואר כאן, כרוכה בבדיקת מאכל ערכת שורש הכותנה שנדבקה בנמטודות כדי לקבוע את מספר הנמטודות הנקביים הפרזיטיפיים^10,16. בדומה גישות אחרות, גנוטיפים כותנה נטועים סירים נפרדים ומחוסן עם תוספתן נמטודות כ 7 ימים לאחר נטיעת. בתוך 30 ימים לאחר החיסון, המערכת מוסרת מצמחים בודדים והקרקע שטפה מן השורשים. לאחר מכן, נמטודות המצורפת למערכת השורש מוכתם עם מזון אדום צביעה¹⁷, ושורשים הם בדקו מאכל לקבוע את מספר אתרי זיהום עם גנוטיפים עמידים כותנה (מזוהה בהתבסס על מספר נמטודות לגרם של השורש) בהשוואה לפקד רגיש¹⁶. הגישה השנייה הזו יש את היתרון של תפוקה מוגברת על ידי הפחתת מספר הימים הדרושים להערכה והגדלת מספר גנוטיפים בודדים הוערכו בניסוי אחד. הקרנת מתודולוגיות הערכת צפיפות אוכלוסייה או שיעור רבייה הם לעתים קרובות יותר זמן רב יותר מאשר אלה המבוססים על תצפיות חזותיות של סימנים זיהום⁷. עם זאת, מגבלה אחת של גישה זו היא התנגדות צמח מארח המעכבת את רבייה נמטודות כפי שנקבע על ידי ייצור ביצים אינו מוערך¹³.

פרוטוקולי סינון עבור R. reniformis התנגדות לעתים קרובות להרוס את מערכת השורש במהלך ההערכה⁷ וכרוכים לירות וגטטיבי להיות מושלך. כדי להתגבר על מגבלה זו, שיטה של התפשטות וגטטיבי פותחה כדי לאפשר התאוששות של צמחים לייצור זרעים¹⁸. לאחר הסרת מערכת השורש עבור הערכת נמטודות, לירות וגטטיבי נטועים בקרקע השתילה כדי לאפשר את מערכת השורש כדי לצמוח מחדש. שיטה זו כוללת יישומים רחבים עבור רוב R. . בסדר. שיטה פשוטה ומהירה של התפשטות וגטטיבי היא בעלת חשיבות קריטית לרבייה R. reniformis וזנים עמידים כותנה, שם ההתאוששות של צאצאי נדרש כדי לקדם גנוטיפים עמידים לדור הבא.

פרוטוקול מוצג עבור הקרנת בקנה מידה גדול של גנוטיפים כותנה עבור התנגדות נמטודות. המטרה היא לפתח שיטת הקרנה פשוטה ומהירה שאינה הרסנית כדי להעריך אוכלוסיות הרבייה כותנה עבור עמידות נמטודות על מנת לסייע ברבייה של מינים עמידים הכותנה. באמצעות פרוטוקול זה, נתונים מתקבלים בדרך כלל בתוך 35 ימים, עם יותר מ 300 גנוטיפים מוערכים בניסוי יחיד. נתונים מוצגים עבור גנוטיפים עמידים ורגישים כדי להמחיש את הווריאציה בדרך כלל הנצפים באמצעות שיטות אלה.