レニフォーム線虫抵抗に対する綿のジェノタイプのスクリーニング

ロティレンチュルス・レニホルビス(リンフォードおよびオリベイラ)は、一般にレニフォーム線虫と呼ばれ、米国南東部の土壌に存在する主要な寄生線虫種^の1つであり、1、2、3である。線虫は、そのライフサイクル2、4を完了するためにホストプラントを必要とする義務的な、座りっぱなしの半エンドパラサイトです。Vermiformの前成人女性線虫は、ステレ2、3に給餌部位を確立するために宿主根系に侵入する。線虫が供給および成熟するにつれて、宿主根の外側に残る後部は卵の産生時に膨らみ、特徴的な腎臓の形を形成する(図1)。ロティレンチュルス・レニフォルムは、綿4を含む300種以上の植物種の根系に餌を与えることができる。高地綿(ゴシピウムヒルスタムL.)は、米国南東部で広く栽培されていますが、Rの欠如. レニホルミス耐性品種は線虫管理2、3を妨げる。ネマチド処理や非宿主作物種による回転などの管理戦略は、土壌Rを減少させるために使用されてきた。レニフォルムは人口密度5、6、しかし、種子綿収量損失は一般的に1から5%2の範囲であり得る。Rの症状.レニホルビス感染は、植物の衝撃、抑制された根の成長、栄養欠乏、果実中絶、および遅れた^成熟2を含むことができる。しかし, フィールド全体の症状の均一性のために症状が明らかでない場合があります。;したがって、R を評価するアプローチ。レニホルビス感染症は、耐性の高地綿の品種を同定し、開発するために必要とされる。Rの評価 .綿のレニフォーム耐性は困難と考^{えられている7}は、感染した根系は、植物が感染の症状を示す場合でも正常に見えることがあるので8.

Rの同定には効果的な線虫スクリーニングプロトコルが必要である。レンチホルマーは、綿胚芽コレクションからの耐性アクセーション、およびこれらのアクセシビリティに対する耐性遺伝学の決定のために。このようなプロトコルは、高地綿への抵抗遺伝子の伝達に役立ちます。Rを評価するために様々なバイオアッセイ法が用いられてきた。綿8、9、10、11、12、13、14、15におけるレニフォーム感染症。 一般に、R の識別には 2 つの主要なアプローチが使用されています。レニフォームは、耐性綿のジェノタイプです。最も頻繁に使用されるアプローチは、感染した植物または土壌8、11、12、14、15から卵および/またはバーミフォーム線虫を抽出することを含む。このアプローチの一般的な方法論は、個々の綿の異種の種子を別々のポットに植え、苗を7~14日間発達させ、Rのvermiformステージの混合物を加えることによって苗を接種することを含む。線虫を土壌に対して30~60日間根系に感染させる。次に、各植物の感染した根系またはポッティング土壌から、バーミフォーム線虫および/または卵を抽出する。次に、抽出された線虫または卵の数は、耐性のゲノム型を同定するために制御されたゲノタイプと比較される集団密度および再生速度を推定するために決定される。

別のアプローチは、ここで説明するように、線虫に感染した綿根系を顕微鏡的に調べて、根10、16を寄生する雌線虫の数を決定することを含む。他のアプローチと同様に、綿のゲノムは別々の鉢に植えられ、植え付けの約7日後にバーミフォーム線虫で接種される。接種後30日以内に、根系を個々の植物から除去し、土壌を根からすすいでくすいだ。次に、根系に付着した線虫を赤い食品着色^剤17で染色し、根を顕微鏡的に調べて、耐性綿の種型を持つ感染部位の数を決定する(1グラム当たりの線虫数に基づいて同定される)のルート)は、影響を受けやすい^{コントロール16}と比較して。この2番目のアプローチは、評価に必要な日数を減らし、単一の実験で評価される個々のジェノタイプの数を増やすことによって、スループットを高める利点があります。集団密度または生殖速度を評価するスクリーニング方法論は、感染徴候7の目視観察に基づくものよりも時間がかかることが多い。しかしながら、このアプローチの1つの制限は、卵産生によって決定される線虫再生を妨げる宿主植物耐性が評価^{されない13}である。

Rのスクリーニング プロトコル 。レニフォーム抵抗は、多くの場合、評価7の間に根系を破壊し、廃棄される栄養シュートを伴う。この制限を克服するために、種子生産のための植物の回収を可能にする栄養伝播の方法^が開発された18.線虫評価のための根系を除去した後、栄養シュートは、根系が再成長できるようにポッティング土壌に植えられています。このメソッドは、ほとんどのRに対して広範なアプリケーションを持っています。レニフォームスクリーニングプロトコル。栄養伝播の簡単で迅速な方法は、Rを繁殖するために非常に重要です。レニフォルムは、子孫の回復が次世代に耐性のゲノムを進めるために必要とされる高地綿の品種に耐性があります。

レニフォーム線虫耐性のための綿のゲノタイプの大規模なスクリーニングのためのプロトコルが提示されます。目標は、耐性の高地綿品種の繁殖を支援するために、線虫耐性のための綿の繁殖集団を評価するためのシンプルで迅速な非破壊スクリーニング方法を開発することです。このプロトコルを使用して、データは通常35日以内に取得され、300以上のジェノタイプが1回の実験で評価されます。これらの方法を用いて一般的に観察される変動を示すために、耐性と感受性の高いゲノムタイプに関するデータが提示されます。