Reniform Nematode direnci için pamuk Genotürleri eleme
Summary
Burada, reniform Nematot direnci için pamuk genotiplerinin hızlı yıkıcı olmayan taramasında bir protokol sunulmuştur. Protokol, enfeksiyon tepkisi belirlemek için Nematode enfekte pamuk fide kökleri görsel olarak inceleyerek içerir. Her bitkinin vejetatif çekimi daha sonra tohum üretimi için bitkiler kurtarmak için yayılır.
Abstract
Nematot yönetimini iyileştirmek için dayanıklı pamuk (Gossypium hirsutum) çeşitlerinin geliştirilmesi için hızlı bir şekilde yıkıcı olmayan reniform nematod (rotylenchulus reniformis) tarama protokolü gereklidir. Çoğu protokol, nüfus yoğunluğunu veya üreme hızını belirlemek için pamuk kökü sisteminden veya toprak Çömlekçilik tarafından vermiform nematdes veya yumurta ayıklamak içerir. Bu yaklaşımlar genellikle az sayıda genotipin değerlendirilmesi ile zaman alıcı bir işlemdir. Burada, kök sisteminin nematod enfeksiyonu için görsel olarak incelendiği alternatif bir yaklaşım açıklanmıştır. Protokol, pamuk fide Birmanya içerir 7 gün vermiform nematdes ile dikim ve kök sisteme bağlı kadın sayısını belirlemekten sonra 28 inoculation gün sonra. Veri kök büyüme varyasyonu için ayarlamak için taze kök ağırlığı gram başına kadın sayısı olarak ifade edilir. Protokol, Nematot ‘un bir enfeksiyon sitesi kurması ile ilişkili konak-bitki direncini değerlendirmek için mükemmel bir yöntem sağlar; Ancak, nematod üreme engelleyen direnç değerlendirilmez. Diğer tarama protokollerinde olduğu gibi, deney içinde ve arasındaki bireysel genotürleri arasında nematod enfeksiyonunda varyasyon sıklıkla görülür. Veri Protokolü kullanılarak gözlenen varyasyon aralığını göstermek için sunulur. Bu varyasyon için ayarlamak için, kontrol genotip deneyler dahil edilir. Yine de protokol, konak-bitki direncini değerlendirmek için basit ve hızlı bir yöntem sağlar. Protokol, G‘den dayanıklı katılımların tanımlanması için başarıyla kullanılmıştır. arboreum Germplazm toplama ve direnç genetiği belirlemek için 300 ‘ den fazla birey ayırma nüfus değerlendirmek. Direnç üreme için bitkiler kurtarmak için bir vejetatif yayılma yöntemi de geliştirilmiştir. Nematod değerlendirme için kök sisteminin kaldırılmasından sonra, vejetatif ateş yeni bir kök sisteminin gelişmesine izin vermek için yeniden dikilir. Çeklerin% 95 daha fazla genellikle olgunluğa ulaşan bitkiler ile yeni bir kök sistemi geliştirmek.
Introduction
Rotylenchulus reniformis (Linford ve Oliveira), genellikle reniform nematod olarak anılacaktır, Güneydoğu Amerika Birleşik Devletleri ‘nin topraklarda mevcut büyük parazitik nematod türlerinden biridir1,2,3. Nematod bir obligate, sedanter yarı endoparazit yaşam döngüsü tamamlamak için bir ev sahibi bitki gerektiren2,4. Vermiform preadult kadın nematodlar stel2,3bir beslenme sitesi kurmak için ana kök sistemi nüfuz. Nematod beslemeleri ve olgunlaşır gibi, ana kök dışında kalan posterior kısmı yumurta üretimi üzerine şişecek, karakteristik bir böbrek şekli oluşturan (Şekil 1). Rotylenchulus reniformis pamuk4dahil olmak üzere 300 ‘ den fazla bitki türlerinin kök sisteminde beslenme yeteneğine sahiptir. Upland pamuk (Gossypium hirsutum L.) yaygın Güneydoğu Amerika Birleşik Devletleri ‘nde yetiştirilir, ancak Reksikliği. reniformis dirençli çeşitleri nematod Management2,3‘ ü engelliyor. Nematisit tedavisi ve ev sahibi olmayan kırpma türleri ile rotasyon gibi yönetim stratejileri toprak Razaltmak için kullanılmıştır. reniformis nüfus yoğunlukları5,6, ancak tohum pamuk verim kayıpları genellikle 1 ila 5%2arasında değişir. Rbelirtileri. reniformis enfeksiyonu, bitki afet, bastırılmış kök büyüme, beslenme eksiklikleri, meyve kürtaj ve Gecikmeli olgunlaşma2içerebilir. Ancak, belirtiler alan genelinde semptomların tekdüzelik nedeniyle belirgin olmayabilir; Bu nedenle, Rdeğerlendirmek için yaklaşımlar. reniformis enfeksiyonu tespit ve dirençli Upland pamuk çeşitleri geliştirmek için gereklidir. Değerlendirme R. Pamuk reniformis direnci zor kabul edilir7, enfekte kök sistemi olsa bile bitki enfeksiyon belirtileri gösterebilir normal görünebilir8.
R‘nin tanımlanması için etkili bir nematod tarama protokolü gereklidir. Pamuk Germplazm koleksiyonundan reniformis dirençli Erişmeler ve bu katılımların direnç genetik belirlenmesi için. Böyle bir protokol, direnç genlerinin Upland pamuğa aktarılması konusunda yardımcı olacaktır. Çeşitli Biyotahlil yöntemleri Rdeğerlendirmek için kullanılmıştır. pamuktan reniformis enfeksiyonu8,9,10,11,12,13,14,15. Genel olarak, R‘nin tanımlanması için iki büyük yaklaşım kullanılmıştır. reniformis dayanıklı pamuk genotypes. En sık kullanılan yaklaşım enfekte bitkiler veya toprak8,11,12,14,15yumurta ve/veya vermiform nematdes ayıklamak içerir. Bu yaklaşım için genel metodoloji ayrı tencerelerde bireysel pamuk genotip için tohum Ekim içerir, fide 7 ila 14 gün geliştirmek için izin, Rvermiform aşamalarında bir karışımı ekleyerek fide Birmanya. toprak reniformis ve nematlerin 30 ila 60 gün kök sistemi bulaştırmak için izin. Sonra, vermiform nematdes ve/veya yumurta her bitkinin virüslü kök sisteminden veya Çömlekçilik topraktan ayıklanır. Ayıklanan nematdes veya yumurta sayısı, daha sonra dirençli genotiplerin belirlenmesi için kontrol genotipleri ile karşılaştırıldığında nüfus yoğunluğu ve üreme hızını tahmin etmek için belirlenir.
Alternatif bir yaklaşım, burada açıklandığı gibi, mikroskobik olarak nematdes ile enfekte olan pamuk kökü sistemi inceleyerek içerir kökleri parazitize kadın nematid sayısını belirlemek için10,16. Diğer yaklaşımlara benzer şekilde, pamuk genotipler ayrı tencere içinde dikilir ve Ekim sonrası yaklaşık 7 gün boyunca vermiform nematid ile aşı edilir. İnoculation sonra 30 gün içinde, kök sistemi bireysel bitkilerin kaldırılır ve toprak kökleri durulanır. Sonra, kök sisteme bağlı nematdes kırmızı gıda17boyama ile lekelenmiş ve kökleri mikroskopik olarak dirençli pamuk genotip ile enfeksiyon sitelerin sayısını belirlemek için incelenmiştir (gram başına nematid sayısına göre tespit duyarlı kontrol16ile karşılaştırıldığında). Bu ikinci yaklaşım, değerlendirme için gereken gün sayısını azaltarak ve tek bir denemede değerlendirilen bireysel genotiplerin sayısını artırarak artan verimlilik avantajına sahiptir. Nüfus yoğunluğunu veya üreme oranını değerlendirecek tarama metodolojileri genellikle enfeksiyon belirtileri7‘ nin görsel gözlemlerine dayalı olandan daha zaman alıcı bir işlemdir. Bununla birlikte, bu yaklaşımın bir sınırlama, yumurta üretimi ile belirlenen nematod üreme engelleyen konak-bitki direnci değerlendirilmemiştir13.
R. için tarama protokolleri reniformis direnci genellikle değerlendirme7 sırasında kök sistemi yok ve atılan vejetatif ateş içerir. Bu sınırlamanın üstesinden gelmek için, tohum üretimi için bitkilerin kurtarılmasına izin vermek üzere bir vejetatif yayılma yöntemi geliştirilmiştir18. Nematod değerlendirme için kök sisteminin kaldırılmasından sonra, vejetatif ateş kök sistemi regrow izin vermek için toprak Çömlekçilik dikilir. Bu yöntem çoğu Riçin geniş uygulamalara sahiptir. reniformis tarama protokolleri. Vejetatif yayılma basit ve hızlı bir yöntem Rüreme için kritik öneme sahiptir. reniformis dirençli Upland pamuk çeşitleri, nerede Döl kurtarma yeni nesil dirençli genotip ilerlemek için gereklidir.
Reniform nematod direnci için pamuk genotiplerinin büyük ölçekli taraması için bir protokol sunulmuştur. Amaç, dayanıklı Upland pamuk çeşitlerinin üreme yardımcı olmak için nematod direnci için pamuk üreme nüfus değerlendirmek için basit ve hızlı yıkıcı olmayan tarama yöntemi geliştirmektir. Bu protokol kullanılarak, veriler genellikle 35 gün içinde elde edilir ve tek bir denemede 300 ‘ den fazla genotip değerlendirilir. Veriler, bu yöntemler kullanılarak sıklıkla gözlenen varyasyonu göstermek için dayanıklı ve duyarlı genotiplerde sunulur.
Protocol
Representative Results
Discussion
1 için etkili bir tarama protokolü gereklidir) Rtanımlaması. direnç genetik değerlendirmek için reniformis dayanıklı pamuk genotip ve 2) dayanıklı çeşitlerin üreme. Çoğu protokol Rdeğerlendirmek. reniformis nüfus yoğunlukları veya üreme oranları vermiform nematdes veya yumurta pamuk kök sisteminden veya Çömlekçilik toprak8,11,12,14<s…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu araştırma ABD Tarım Bakanlığı, Tarımsal Araştırma hizmeti tarafından finanse edildi. Bu makaledeki ticari isimler ve ticaret ürünleri söz sadece belirli bilgi sağlamak amacıyla ve öneriler veya ABD Tarım Bakanlığı tarafından onayları anlamına gelmez. USDA bir eşit fırsat sağlayıcı ve işveren. Yazarların hiç bir ilgisi yok. Teknik yardım Kristi Jordan tarafından sağlandı.
Materials
| Ray Leach Cone-tainer | Stuewe and Sons Inc. | SC10U | |
| Cone-tainer tray | Stuewe and Sons Inc. | RL98 | |
| Sand | various | ||
| Cotton balls | various | ||
| Pylon 4 inch plant labels (4 in L x 5/8 in W) | Pylon Platics | L-4-W | Any brand or vendor is acceptible. |
| 4 oz. specimen containers | Fisher Scientific | 16-320-731 | Any brand or vendor is acceptible. |
| Red food coloring | McCormick & Co., Inc. | ||
| 1 mL Pipet tips | various | ||
| 10 L container | various | Inexpensive buckets work well. | |
| 6 L pots | Nursery Supplies Inc. | Poly-Tainer-Can No2A | Any brand or vendor is acceptible. Different size pots can be used |
| Potting media | Sun Gro Horticulture | Metro-Mix 360 | Any brand or vendor is acceptible. |
| Fertilizer | Everris NA Inc. | Osmocote Plus | Any brand or vendor is acceptible. |
| Plastic container (73.6 cm L x 45.7 cm W x 15.2 cm D) | Rubbermaid | 3O29 | Any brand or vendor is acceptible. |
References
- Heald, C. M., Robinson, A. F. Survey of current distribution of Rotylenchulus reniformis. in the United States. Journal of Nematology. 22 (4), 695-699 (1990).
- Koenning, S. R., Wrather, J. A., Kirkpatrick, T. L., Walker, N. R., Starr, J. L., Mueller, J. D. Plant-parasitic nematodes attacking cotton in the United States: old and emerging production challenges. Plant Disease. 88 (2), 100-113 (2004).
- Robinson, A. F. Reniform in U.S. cotton: when, where, why, and some remedies. Annual Review of Phytopathology. 45, 263-288 (2007).
- Robinson, A. F., Inserra, R. N., Caswell-Chen, E. P., Vovlas, N., Troccoli, A. Rotylenchulus species: identification, distribution, host ranges, and crop plant resistance. Nematropica. 27 (2), 127-180 (1997).
- Davis, R. F., Koenning, S. R., Kemerait, R. C., Cummings, T. D., Hurley, W. D. Rotylenchulus reniformis management in cotton with crop rotation. Journal of Nematology. 35 (1), 58-64 (2003).
- Starr, J. L., Koenning, S. R., Kirkpatrick, T. L., Robinson, A. F., Roberts, P. A., Nichols, R. L. The future of nematode management in cotton. Journal of Nematology. 39 (4), 283-294 (2007).
- Weaver, D. B., Lawrence, K. S., van Santen, E. Reniform nematode resistance in upland cotton germplasm. Crop Science. 47 (1), 19-24 (2007).
- Robinson, A. F., Cook, C. G., Percival, A. E. Resistance to Rotylenchulus reniformis and Meloidogyne incognita race 3 in the major cotton cultivars planted since 1950. Crop Science. 39 (3), 850-858 (1999).
- Carter, W. W. Resistance and resistant reaction of Gossypium arboreum to the reniform nematode, Rotylenchulus reniformis. Journal of Nematology. 13 (3), 368-374 (1981).
- Erpelding, J. E., Stetina, S. R. Genetics of reniform nematode resistance in Gossypium arboreum germplasm line PI 529728. World Journal of Agricultural Research. 1 (4), 48-53 (2013).
- Robinson, A. F., Bridges, A. C., Percival, A. E. New sources of resistance to the reniform (Rotylenchulus reniformis) and root-knot (Meloidogyne incognita) nematode in upland (Gossypium hirsutum L.) and sea island (G. barbadense L.) cotton. Journal of Cotton Science. 8 (3), 191-197 (2004).
- Robinson, A. F., Percival, A. E. Resistance to Meloidogyne incognita race 3 and Rotylenchulus reniformis in wild accessions of Gossypium hirsutum and G. barbadense from Mexico. Journal of Nematology. 29 (4), 746-755 (1997).
- Stetina, S. R., Young, L. D. Comparisons of female and egg assays to identify Rotylenchulus reniformis resistance in cotton. Journal of Nematology. 38 (3), 326-332 (2006).
- Usery, S. R., Lawrence, K. S., Lawrence, G. W., Burmester, C. H. Evaluation of cotton cultivars for resistance and tolerance to Rotylenchulus reniformis. Nematropica. 35 (2), 121-133 (2005).
- Yik, C. -. P., Birchfield, W. Resistant germplasm in Gossypium species and related plants to Rotylenchulus reniformis. Journal of Nematology. 16 (2), 146-153 (1984).
- Stetina, S. R., Erpelding, J. E. Gossypium arboreum accessions resistant to Rotylenchulus reniformis. Journal of Nematology. 48 (4), 223-230 (2016).
- Thies, J. A., Merrill, S. B., Corley, E. L. Red food coloring stain: new, safer procedures for staining nematodes in roots and egg masses on root surfaces. Journal of Nematology. 34 (2), 179-181 (2002).
- Erpelding, J. E., Stetina, S. R. Genetic characterization of reniform nematode resistance for Gossypium arboreum accession PI 417895. Plant Breeding. 137 (1), 81-88 (2018).
- Byrd, D. W., et al. Two semi-automatic elutriators for extracting nematodes and certain fungi from soil. Journal of Nematology. 8 (3), 206-212 (1976).
- Jenkins, W. R. A rapid centrifugal-flotation technique for separating nematodes from soil. Plant Disease Reporter. 48 (9), 692 (1964).
- Robinson, A. F., Heald, C. M. Carbon dioxide and temperature gradients in Baermann funnel extraction of Rotylenchulus reniformis. Journal of Nematology. 23 (1), 28-38 (1991).
- Williams, C., Gilman, D. F., Fontenot, D. S., Birchfield, W. A rapid technique for screening soybeans for reniform nematode resistance. Plant Disease Reporter. 63 (10), 827-829 (1979).
- Schmitt, D. P., Shannon, G. Differentiating soybean responses to Heterodera glycines races. Crop Science. 32 (1), 275-277 (1992).
