ここでは、真菌病原体、炭疽病菌 fioriniae、ガラス coverslips にブルーベリーやクランベリーの花の抽出物の存在下での開発を監視するために設計された生物検定を説明します。水、クロロホルム、およびフィールド雨水-を用いた技術はこの情報を適用する方法への洞察力だけでなく、詳細な花の抽出。
開花期間のフェノロジーと病原体の腐敗菌の子実における花の化学的手がかりのダイナミクスを正確に監視、花抽出方法や coverslip 生物検定うり fioriniaeを活用しました。ブルーベリーとクランベリー、開花期間中に感染症の初期の段階での役割の花演劇のため殺菌剤を適用することによって、この病原体を最適制御します。ここで詳細なプロトコル記述方法花抽出物 (FE) 後で対応するガラス coverslip の生物検定で使用水・ クロロホルム ・ フィールド雨水ベースの方法を使用して得られました。情報の異なるセットを提供するために提供しています各 FE: C. fioriniaeの動員の花の化学物質に対する応答キュー (水性)、水の花と果実表面ワックス (クロロホルム ベース)、フィールド ベースの監視の病原体応答生体外で観察を農業の設定に移動、花の雨水を収集しました。FE は広く記述としてどちらか水またはクロロホルム-ベース、これらの 2 つの材料の固有の違いを補うために記載されている適切な生物検定で。花を実行していた雨水は、柔軟性と他の作物のシステムのこのアプローチの適用をほのめかし各作物にユニークなデバイスで収集されました。生物検定は素早く、安価な簡単なさまざまなソースから促進花の化合物の存在に関する時空間およびサイト固有情報を生成する機能を提供しています。この情報最終的により良い通知されます疾患マネジメント戦略、FE は感染症が発生するために必要な時間を短縮、生育期にわたる病原体感染のリスクを変更するのに洞察力を提供します。
うり fioriniaeハイブッシュブルーベリー (スノキ corymbosum l.) の大規模なアメリカのクランベリー (対 macrocarpon ・ エイ トン)1,2果実腐敗が発生します。この病原体は、炭疽病種複雑な3,4,5,6から線引きは最近、ブルーベリー炭疽病の病原とクランベリーの果実腐敗のメンバー多数他の植物病気世界中7を引き起こすだけでなく、複雑です。C. fioriniaeは、果実が成熟9の最終段階になるまでない明らかになって花と症状の開発中に発生する感染症と潜在、hemibiotrophic ライフ スタイル8を持っています。ブルーベリー、クランベリー果実腐敗だけ十分に開花期間中に行われた殺菌剤のアプリケーションで制御されます。病原体は休眠ブルーベリー花芽スケール10 overwinters し、花の中に sporulates。分生胞子は雨のしぶきの分散11,12を介してキャノピー全体で移動され、接種材料の蓄積と開花期間13に強く相関しています。花はシトラス ポスト花果実の成分ドロップ (PFD)14としてイチゴ炭疽病15、どちらの場合も原因の重要なホストの花に炭疽病菌の応答はスノキ属に一意ではありません。感受性に病原体。これらすべてのケースは、 C. fioriniaeと花の中に感染する他の病原体の化学的手掛かり花のダイナミクスを評価する効果的な方法の必要性を強調表示します。ここで説明する方法によって与えられる洞察は、ますます貴重になっています。
このプロトコルは花エキス (FE) 調達の方法の詳細し、ガラス coverslip 生物検定15,16を介してc. fioriniae FE に対する評価をガイドします。花の抽出技術は 2 つの主なタイプに分類されます。水ベースの抽出 (アクティブ-FE、パッシブ(パス –FE)、およびフィールド雨水ベース (rw-FE))、およびクロロホルム ベース (ch-FE)17抽出。水ベースの抽出水動員花化学手掛かりの検査を可能にします。これらの動員手がかり FE は大きく感染16、発生する感染に必要な水分を提供することに加えての速度を増加するので感染裁判所の可能性が高い重要部品であります。さらに、彼らは花の刺激は、ブルーベリーと他作物システム14,16以前観測として濡れイベント中にキャノピー全体洗浄することより自然な条件を表します。クロロホルム ベース花抽出 (ch FE) また提供ホストの表面の病原体応答に関する貴重な情報ワックス17,18, 一度影響を受けやすい上に堆積した分生胞子の初期成長段階を解明ホスト器官 (すなわち花、卵巣、発展途上のフルーツ)。病原体応答ホスト表面ワックスの季節的変化には、このプロトコルを使用しても監視できます。したがって、生物検定はこれらの 2 つの材料間違いを軽減する水ベースの FE またはクロロホルム ベースの FE のいずれかの操作に合わせて調整します。
水ベースの抽出がクロロホルム ベース抽出より二次 3量のハイレベルを刺激する生物検定から生成されるデータが明らかに複数の化合物したがって十三決定的な付着器の応答があった、FE の存在。興味深いことに、時花の表面から洗浄することが複数の刺激物質を示す、ブルーベリーとクランベリーの花から実行していた雨水を使用してこれらの生育反応の両方が観察されました。したがって、花の刺激のための監視の農業システムに病原体の成功確率見識を提供します。
このプロトコルの究極の目標は生成花化学手掛かり、に応えて真菌植物病原菌の生物についてはベースライン方法論としてこの花情報の支援を利用できる開始の方法論を提供するために、します。部位特異的疾患の管理と意思決定のプロセス。
C. fioriniae花エキス (FEs) レスポンスを検出生物検定は腐 pathosystems ブルーベリーとクランベリーの果実のため開発が他の園芸作物に容易に適応することができます。上記の詳細なプロトコルなど、多くの重要なデータ セットを取得するのに貴重なされましたが、これらに限定されない: 多数の病原体、様々 なフェスの存在下での真菌の成長段階に係る時間コース情報の複数の分離に及ぼす FE抽出法の比較、 c. fioriniaeの生長と分化、個々 の花の器官の評価に個々 の化学物質の検査を抽出、 C. fioriniae前で FE、効果に及ぼす温度の影響フェノロジー依存ワックス抽出および花雨水の効果。これらの技術を使用して生成されたデータはまたc. fioriniae生活のより明確に理解の段階、部分的に開花期間が多く果実腐敗の病原体の制御に非常に重要な理由を解明します。
最初に、すべての花が同じ、アクティブに処理された-FE, しかし、抽出プロセスが全体の花を使用してに向かって移動します。花の解剖時間がかかり、結果 FEs の生体活性に非常に小さな効果をあった。ただし、個々 の花器できがされてリリースされたの結果可能性があります評価を使用してこのプロトコルが細心の注意は、これとして (補足ムービー 12.3 の手順で詳細な注意事項)、花の組織を完全に漬け込むに取られなければなりません。菌類-毒性/静的微視的評価をゆがめる可能性のある鉄に化合物。以下のパスなど侵襲的な抽出 FE (補足の映画 2) rw FE、今より有利な買収の容易にするため。さらに、これらの抽出技術は真空ろ過のみ生物活性花化学手掛かりを取得するを必要があります。
すべて抽出利用花通常 0 – 3 冷却していた抽出準備日前。このプロトコルの挑戦は、FE の転換 (抽出物のストレージを使用してフィールド コレクション) の時間管理です。これは、複数のソースおよび日付から多数のサンプルでさらに悪化しました。冷凍花評価されていない任意の実際の範囲に劣化や変色した解凍花が表示されます。ただし、一度凍結を繰り返す水ベース フェスの準備が、融解を示している効果に、生物検定準備 (実行可能な 3 歳 FE) の後は鉄、FE として限り生物活性は凍結迅速に。
クロロホルムを用いた抽出では、病原体応答ガラス coverslips に ch FE 蒸発によって二次元で三次元の花/果実表面ワックスの調査を実行できます。しかし、ch FE から作製したワックスの実際の結晶構造が元が収集された表面に同一であるそうです。真菌の応答特定のワックス構造体内の調査の主な焦点は、する場合、意味、補足的な技術を実装する必要があります。抽出液のクロロホルム ベースでは、水ベースの抽出よりもストレージ メンテナンスを必要があります。暗闇の中で ch FE 抽出物を保つこと、に加えて PTFE ライニング細胞培養チューブ キャップとパラフィルム蒸発漏れを定期的にチェックする必要はラップをシールと必要に応じて交換してください。
花の雨水流出の特性を監視の概念は、サイト固有の病気の監視ツールを進める考えに根ざしています。雨水収集装置は、コレクション デバイス キャプチャ雨水が花から実行した限り、他の多くの植物のアーキテクチャに合わせることができます。この方法では、かどうか花刺激が任意の時点で、フィールドで存在しシーズンを通して監視することができますについて説明します。また、収集装置はどれ花キュー洗浄されている任意の中に濡れイベントを決定する複数のおおい場所に展開できます。将来的に実験、殺菌剤のアプリケーションが開始する必要があり、無事に終了することができますと rw FE が決まります。また、フェノロジー依存ワックス抽出 (プロトコル セクション 9) を監視することによって病原体の生物学を開花期間の重要性がさらに明らかになっています。そのセクションは一時的に分離されているホストの表面ワックスのサイド ・ バイ ・ サイド比較を可能にするメソッドを提供する、これらの生物検定の柔軟性を示すにも含まれていた。花の抽出技術と生物検定を使用して生成されるデータは、病原体の刺激、病原体の生物学、および将来制御戦略のためのターゲットに重要な特定の化学の授業の具体的な指標を表します。
The authors have nothing to disclose.
サポート、ウィリアム s. ヘインズ、シニア恵まれているクランベリー研究基金とニュージャージー州ブルーベリーとクランベリー研究会に感謝します。またジェニファー Vaiciunas (指導及び花の準備)、クリスティン Constantelos (真菌文化と花の準備)、デヴィッド ・ ジョーンズ (花の準備と抽出)、ラングレー子 (花の準備、撮影/写真撮影)、ジェシーに感謝します。リンチ (花の準備)、ロクサーヌ Tumnalis (一般的なサポート)、および多数の学生/夏インターン。
0.22 µm pore size, acetate sterilizing filter | VWR | 101102-280 | Blueberry floral extract (FE) clarification |
200-1000 µl pipette with tips | – | – | Equipment, any make within range will be adequate |
40-200 µl pipette with tips | – | – | Equipment, any make within range will be adequate |
5-40 µl pipette with tips | – | – | Equipment, any make within range will be adequate |
Air spray gun disposable paint spray cup with connection adapter | Harbor Freight | 97098 | Blueberry rainwater (rw-)FE collection |
Autoclave | Amsco | 3011 | Equipment, media preparation |
Bar mesh matting (plastic mesh sheet) | Winco | BL-240 | Passive (pass)-FE collection |
Benchtop timer | Fisher Scientific | 06-662-47 | Equipment, FE preparation |
Black pressure/vacuum hose | VWR | 62994-795 | Vacuum filter component |
Buchner funnel | Coors USA | 60240 | Vacuum filter component, accepts 55 mm filter paper disks |
Bunsen burner | – | – | Equipment |
Calcium carbonate | Fisher Scientific | C64-500 | Media component |
Centrifuge | Sorvall | RC 5B Plus | Equipment |
Centrifuge tubes (15 ml) | Fisher Scientific | 05-527-90 | Equipment |
Centrifuge tubes (50 ml) | VWR | 10025-694 | Equipment, rw-FE collection |
Cheesecloth (grade 50) | Fisher Scientific | AS240 | Equipment, FE preparation |
Chloroform | VWR | JT9175-3 | Chemical, trichloromethane: assay grade, ≥ 99% pure, for molecular biology, peroxide-free |
Corn Meal Agar (CMA) | Fisher Scientific | B11132 | Pre-mix media, isolate storage on slants |
Cotton-blue stain | Sigma-Aldrich | 61335 | Lactophenol cotton-blue stain |
Curved forceps (45˚) | Fisher Scientific | 10-270 | Equipment, flower processing and coverslip inversion |
Difco Agar | VWR | 90004-032 | Media component |
Drill-press | Delta | – | Equipment, rw-FE collection |
EASYpure LF Ultrapure water | Barnstead | D738 | Equipment, deionized water source |
Ethanol (95%) | – | – | Chemical |
Filter flask (500 ml) | Pyrex | No. 5340 | Vacuum filter component |
Freezer (set to -20˚ C) | – | – | Equipment, storage of active-FE, pass-FE, rw-FE |
Fume hood | Hamilton | – | Equipment, chloroform usage |
Funnel (7 X 7 cm) | VWR | 60820-110 | Cranberry rw-FE collection, FE preparation |
Generic glass slide | Fisher Scientific | 22-038-101 | Bioassay conductance |
Generic plastic pump spray bottle | VWR | 16126-454 | pass-FE collection, at least 250 ml capacity |
Glass cell culture tubes | – | – | Storage of ch-FE |
Glass coverslips (22 x 22 mm) | Fisher Scientific | 12-542B | Bioassay conductance |
Glass Van Tieghem cells (hand cut glass tubes) | – | – | Chloroform (ch)-FE bioassay, (8 mm OD 6 mm ID) |
Glass-pipette (1-100 µl) | Hamilton Co. Inc. | #710 | ch-FE bioassay |
Glycerol | Sigma-Aldrich | G5516 | Lactophenol cotton-blue stain |
Hemocytometer | Bright-Line | 5971R10 | Equipment |
Incubator (set to 25˚ C, dark) | Percival | 50036 | Equipment, bioassay conductance |
Lactic acid | Sigma-Aldrich | W261106 | Lactophenol cotton-blue stain |
Laminar flow hood | Labconco | 3730400 | Equipment, sterile work environment |
Metal probe (generic) | – | – | Equipment |
Microcentrifuge tubes (2 ml) | Fisher Scientific | 05-408-138 | Aqueous treatment mixture storage and preparation |
Microscope, Leica DMLB | Leica | 020-519.010 | Equipment |
Mortar (ceramic) | Coors USA | 60313 | Vacuum filter component |
Nitrile gloves | Fisher Scientific | 19-130-1597D | Flower collection |
Paper disks (cut paper towels) | Office Basics | KCC01510 | humidity control in bioassay |
Parafilm | Bemis | PM-996 | Plastic paraffin film |
Pestle (ceramic) | Coors USA | 60314 | Vacuum filter component |
Phenol crystals | Fisher Scientific | A92-100 | Lactophenol cotton-blue stain |
Plastic bags (~100 mm X 152 mm) | Uline | S1294 | Equipment, flower refrigeration |
Plastic cell culture dishes (9 cm diameter) | Fisher Scientific | FB0875712 | (Petri dish), bioassay conductance |
Polytetrafluoroethylene (PTFE) lined caps | VWR | 60927-228 | Storage of ch-FE |
Pyrex beakers (100 ml) | Pyrex | No. 1000 | Preparation of ch-FE |
Pyrex bread-pan | – | – | pass-FE collection |
Pyrex graduated cylinder | – | – | Equipment, FE preparation |
Refrigerator (set to 4˚ C) | – | – | Equipment, storage of ch-FE |
Sealed plastic container (30 mm X 13 mm X 7 mm) | – | – | Bioassay conductance |
Sharp-pointed dissecting scissors | Fisher Scientific | 8940 | Equipment, to cut cheese-cloth and paper disks |
Stainless steel mesh strainer | VWR | 470149-756 | Preparation of ch-FE |
Step drill bit (step-bit) | Dewalt | – | Equipment, rw-FE collection |
Sterile loop (combi-loop) | Fisher Scientific | 22-363-602 | Culture preparation |
Telephone wire (internal wires) | – | – | Blueberry rw-FE collection |
Test tube basket | VWR | 470137-792 | Readily available substitution for plastic mesh [strawberry] basket |
V8 Juice | Campbell's Soup Company | – | Fungal media component |
Vintage plastic mesh [strawberry] baskets | Donation | – | pass-FE collection, can substitute for test tube basket (470137-792) |
Vortex Genie (Vortex) | Fisher Scientific | 12-812 | Spore suspension preparation |
Whatman No. 1 Qualitative 55 mm circles | Whatman | 1001-055 | Vacuum filter component |
White plastic twist ties (100 mm) | Uline | S-566W | Cranberry rw-FE collection |