JoVE Logo

Oturum Aç

Bu Makalede

  • Özet
  • Özet
  • Giriş
  • Protokol
  • Sonuçlar
  • Tartışmalar
  • Açıklamalar
  • Teşekkürler
  • Malzemeler
  • Referanslar
  • Yeniden Basımlar ve İzinler

Özet

Burada, kavakta kök biyolojisi ve ışık tepkisi ile ilgili fizyolojik süreçlerin incelenmesi için uygun olan floem veya epidermis-kuşak mantar patojeni aşılama yolu yoluyla maceracı köklerin (AR'ler) üretimini indüklemek için bir protokol sunuyoruz.

Özet

Valsa sordida ve Botryosphaeria dothidea , birçok bitki konakçısına, özellikle de Populus cinsindeki türlere zarar veren iki önemli nekrotrofik mantar patojenidir. Bu iki mantar patojeni esas olarak kavak dallarında, gövdelerinde ve dallarında meydana gelir ve pamukçuk lezyonları, kanopi geri dönüşü ve solma gibi klasik semptomlara neden olur. Patojen aşılaması, bitki hastalıklarının mekanizmasını incelemek için en etkili yoldur. Saplardaki aşılama yerlerinin etrafındaki aftların yanı sıra, kavak türlerinde kök pamukçuk patojen inokülasyonlarından sonra yeni bir gelişimsel fenomen olan parlak kırmızı renkli bol maceracı kökler (AR'ler) gözlenmiştir. Bu çalışmada, kavak ağaçlarında mantar patojenlerini kullanarak AR'leri indükleme yöntemini tanımladık. Bu yöntemin en önemli adımı, (floem veya epidermis) kuşak manipülasyonu sonrası patojen aşılamasıdır. İkinci önemli adım, nemlendirici malzemenin uygulanmasıdır. Parafilm ile nemlendirme manipülasyonu ile karşılaştırıldığında, aşılanmış bölgeleri ev tipi polietilen (PE) plastik sargı ile sarmak, kuşaklama aşılamasından sonraki 20 gün içinde renkli, çok sayıda ve sağlam AR'ler üretebilir. Son olarak, gölgelendirme işleminden sonra (sapları alüminyum folyo ile sarmak) kavak gövdelerindeki aşılanmış halkalardan beyaz AR'ler filizlendi. Bu yöntem, kök gelişimi, morfogenez ve hastalık stresi altındaki yanıtın biyolojisini anlamak için çok önemli olan kök gelişimi ve morfogenezi incelemek için yeni bir deneysel sistem sunar. Ayrıca, gölgeleme tedavisi ile birleştirildiğinde, bu çalışma, örneğin flavonoidlerin, antosiyaninlerin veya diğer ilgili metabolitlerin biyosentezi ve bu işlemlerde yer alan genler veya transkripsiyon faktörleri gibi ışık tepkisi ile ilgili süreçleri araştırmak için uygun bir deneysel sistem sağlayabilir.

Giriş

Nekrotrofik mantar patojenleri Valsa sordida ve Botryosphaeria dothidea'nın neden olduğu kavak sapı pamukçuk hastalıkları, kuzey Çin'de kavak türlerinin ekolojik ve ekonomik plantasyonlarının gelişimine ciddi şekilde zarar veren iki önemli ağaç hastalığıdır. Kavak aft hastalıkları her zaman gövde ve dalların kabuğunda görülürken, aft lezyonları tipik belirtileridir. Hastalıkların başlamasından sonra, genişleyen aft lezyonları konakçıların floem, kambiyum ve ksilemine aşamalı olarak zarar verdi. Ayrıca, asimile edilmiş ürünlerin ve suyun vasküler sistem yoluyla taşınmasını etkilediler. Bununla birlikte, pamukçuk patojenlerinin floem ve ksilem taşınmasını nasıl engellediği belirsizliğini korumaktadır.

Aft patojenleri ile enfekte olmuş kavaklarda karbonhidrat ve suyun taşıma mekanizmalarını ortaya çıkarmak için, klasik bahçe kuşağı manipülasyonu ve patojen aşılama yöntemini (misel bloğu yaralama aşılaması) birleştiren floem veya epidermis kuşak aşılama yöntemlerini 1,2 önerdik. Bu yöntemler, istila sürecini ve pamukçuk patojenlerinin neden olduğu su ve karbonhidratların tıkanmasını simüle edebilir.

Araştırmamız, mantar patojenlerinin başlangıçta hidrolik arızaya değil, karbon açlığına neden olarak kavak gölgelikölümüne neden olduğunu göstermiştir 1,3,4,5. Şaşırtıcı bir şekilde, kök pamukçuk patojenlerinin aşılanması ile ilişkili olan kavak saplarında özel bir rizogenez gözlemledik: bol miktarda kırmızı maceracı kökler (AR'ler), üst gövdelerin alt ucundan (floem veya epidermis kuşak halkalarının üst kenarının tersine) büyür. Dahası, deneylerimiz AR üretiminin kavak-pamukçuk patojen etkileşiminde evrensel olduğunu göstermiştir. Farklı yaşlarda (1, 2 ve hatta 6 yaşında) çeşitli kavak türlerinden veya klonlarından üretilebilirler ve farklı pamukçuk patojenleri (V. sordida ve B. dothidea) veya bunların izolatları tarafından indüklenebilirler. Ek olarak, kavak AR'lerinin renk mekanizmalarını inceledik ve sonuçlar, flavonoidlerin ve antosiyaninlerin biyosentezinin yanı sıra ışıkla ilgili genlerin (veya gen modüllerinin) aydınlatma koşulları altında gen ekspresyonunun düzenlenmesi ile ilişkili olduğunu gösterdi6. Bu nedenle, patojenler tarafından indüklenen bu kavak AR'leri, bitki-patojen etkileşimi, kök biyolojisi ve ışıkla ilgili genlerin işlevi ve ekspresyonu için kararlı ve ideal bir deneysel sistem olarak kullanılabilir.

Bu çalışmada, kuşak aşılama yolu ile bir kavak AR deney sistemi kurmak için protokolü tanıtacağız ve sunacağız; ayrıca, AR'lerin oluşumunu etkileyen önemli faktörlere dikkat çekiyor ve kavak kök biyolojisi ve diğer ışık tepkisi ile ilgili fizyolojik süreçlerin çalışmasında kuşak aşılamasının potansiyel uygulamasını açıklıyoruz.

Protokol

1. Kuşak aşılaması yoluyla kavak AR'lerinin indüksiyonu

  1. Mantar pamukçuk patojeni kültürü
    1. Patates dekstroz agar (PDA) ortamını hazırlamak için 6 g patates özütü, 20 g dekstroz ve 20 g agarı 1000 mL suda çözün. Ortamı 121.1 ° C'de 30 dakika sterilize edin ve ortamı, her biri yaklaşık 20 mL PDA ortamı içeren Petri kaplarına (9 cm çapında) dökün.
    2. Aktive edilmiş mantar miselyum küpünü (~ 0.5 cm) PDA Petri kabının ortasına aşılayın.
    3. Aşılanmış PDA plakalarını karanlıkta 28 ° C'de 7-10 gün inkübe edin.
    4. İnkübe edilmiş PDA ortamını mantar miselyumu ile kayışlar halinde kesin (1.2 cm genişliğinde; yaklaşık 3-6 cm uzunluğunda).
  2. Kavak malzemelerinin hazırlanması
    1. 1-2 yaşında, kuvvetli büyüyen kavak fidanlarını seçin.
    2. Kavak fidanlarından (1-2 cm çapında, hastalık ve haşere istilasından arındırılmış) olgun sap/dalları seçin.
    3. Kavak saplarının/dallarının aşılama bölgelerini (yerden veya dalların tabanından yaklaşık 30 cm yükseklikte) yıkayın; Sapları/dalları %75 alkol solüsyonu ile sterilize edin.
  3. Floem kuşaklama-inokülasyon yoluyla AR'lerin indüksiyonu
    1. Sterilize edilmiş kavak saplarının / dallarının epidermisini ve floemini dikkatlice kuşatın, kuşaklı floem halkalarını (kısmi kambiyum dahil 1 cm genişliğinde) çıkarın ve beyaz, iç kambiyum / ksilem dokularını ortaya çıkarın.
      NOT: Adım 1.3.2-1.3.4, alternatif aşılama yöntemlerini detaylandırır.
    2. Floem kuşaklama aşılama tedavisi (GP) olarak kuşak bölgesini misel kayışlarıyla (1,2 cm genişliğinde) tamamen örtün. Mantar hifleri, maruz kalan ksilem ile karşı karşıyadır.
    3. Açıkta kalan iç kambiyum dokusunu sterilize bıçaklarla kazıyın ve hasar verin ve ardından PDA kayışlarını (1,2 cm genişliğinde) kuşak kambiyum çıkarma tedavisi (GR) olarak kuşak bölgelerine aşılayın.
    4. Kuşak bölgelerini doğrudan kültürlenmemiş PDA orta kayışlarla (1,2 cm genişliğinde) bir kuşak kontrolü (GC) olarak aşılayın.
    5. Aşılanmış gövdeleri/dalları gerilebilir, renksiz ve şeffaf aşılama bandı (veya PE plastik film) ile sarın. Nemi içeride tutmak için 4 kat sarın.
    6. Aşılanmış gövdeleri/dalları rüzgar siperinden korumak için (metal, plastik veya odunsu) çubuklarla (50 cm'den fazla) bağlayın.
    7. Deney sırasında kuşaklı kavak malzemelerini düzenli sulama ile yetiştirin.
    8. Dışarıdan gözlemleyin ve aşılamadan 14-30 gün sonra kavak AR'lerinin oluşumunu kaydedin.
  4. Epidermis kuşaklama-aşılama yoluyla AR'lerin indüksiyonu
    1. Adım 1.2'de açıklandığı gibi aşılanmış malzemeleri seçin ve hazırlayın.
    2. Kavak saplarının/dallarının epidermisini dikkatlice kuşatın.
    3. Epidermis halkalarını (1.0 cm genişliğinde) çıkarın ve yeşil floem dokusunu ortaya çıkarın.
    4. Floem dokusunu dört kez hafifçe ve dikey olarak kazıyın ve floemin iç yapısını ortaya çıkarın.
    5. Kuşaklı epidermis bölgesini mantar miselyum (eGP) ve PDA kayışları (eGC) ile aşılayın. Adım 1.3.2-1.3.4'e benzer aşılama manipülasyonları gerçekleştirin.
    6. Aşılanmış sapları adım 1.3.5'te açıklandığı gibi aşılama bandı (veya PE plastik film) ile sarın.
    7. Kavakları yönetin ve 1.3.6-1.3.8 adımlarında açıklandığı gibi AR'leri gözlemleyin.

2. Işıkla ilişkili genlerin kuşak aşılama yöntemi ile araştırılması için deneysel bir sistemin kurulması

  1. Floem kuşak aşılama yöntemini kullanarak kavak AR'lerini indükleyin (adım 1.3.2-1.3.4).
  2. Alternatif olarak, adım 1.4.5'te açıklandığı gibi epidermis kuşak aşılama yöntemini kullanarak kavak AR'lerini indükleyin.
  3. Kavak saplarının/dallarının (15 cm yüksekliğinde) patojen aşılanmış bölgelerini alüminyum folyo ile (gölgelendirme işlemi, S) veya alüminyum folyo sargısı olmadan (aydınlatma işlemi, L) sarın.
  4. Sapları/dalları rüzgar kırılmasını önlemek için >50 cm uzunluğunda çubuklara bağlayın. Kavakları düzenli olarak yetiştirin ve yönetin ve deney sırasında 1.3.6-1.3.7 adımlarında açıklandığı gibi iyi sulanmalarını sağlayın.
  5. Aşılamadan ~ 20 gün sonra alüminyum folyoyu gövdelerinden çıkarın.
  6. Alüminyum folyo gölgeli (S) ve gölgesiz kavak AR'lerini (L) hemen gözlemleyin ve fotoğraflayın.
  7. Gölgeli kavak AR'lerini güneş ışığında veya diğer yapay ışık kaynaklarında/koşullarında yetiştirin.
  8. Aşılama bantlarını (veya PE plastik filmleri) çıkarın ve kavak AR'lerini ışığa maruz kaldıktan 1-5 gün sonra hasat edin.
  9. Tüm AR örneklerini alüminyum folyo ile sarın. Gölgelendirme işlemi görmüş kavak AR'leri için numuneleri karanlıkta hasat edin.
  10. AR örneklerini sıvı nitrojene batırın ve daha fazla araştırma için -80 °C'de saklayın.
  11. Işığa maruz kalan veya maruz kalmayan kavak AR'lerini (karanlıkta yapılan) alüminyum folyo ile sardıktan sonra hasat edin ve morfolojik ve diğer yerinde analizler için 4 °C'de saklayın.

Sonuçlar

Kuşak aşılaması yoluyla adventif kökleri indükleyen kök pamukçuk patojenlerinin iş akışı Şekil 1'de gösterilmektedir. Burada yapılan deneyler, hem kök pamukçuk patojenlerinin, V. sordida, B. dothidea'nın hem de izolatlarının (farklı konakçılardan, bölgelerden veya patojeniteden) kavak türlerinde AR oluşumunu indükleyebileceğini göstermiştir. Bu protokolde, P. alba var. pyramidalis'te AR'ler üretmek için V. sordida izolatı CZC, CFCC86775 ve B. dothidea izolatları SD50 ve SD81'i kullandık. V sodida CZC, kullanılan tipik bir patojendir ve Çin Genel Mikrobiyolojik Kültür Toplama Merkezi'nde (CGMCC 40575) saklanmıştır; V. sordida izolatı CFCC86775, Çin Ormancılık Kültürü Toplama Merkezi'nden satın alınırken, Shandong Eyaletindeki pamukçuk hastalığı kavak ağaçlarından iki SD izolatı toplandı ve laboratuvarımıza bırakıldı. Şekil 2'de görüldüğü gibi kuşaklama bölgesinde kallus oluşmuştur (Şekil 2A, panel 1), yaldız ve kambiyum çıkarma işleminde az sayıda AR oluşmuştur (Şekil 2A, panel 2), floem kuşaklama aşılama işleminden sonra ise kırmızı, bol miktarda fibröz kök üretilmiştir (Şekil 2A, panel 3-6). Ayrıca, AR'lerin farklı kavak türlerinde veya klonlarda indüklendiğini gözlemledik, örneğin P. alba var. pyramidalis, Populus × beijingensis, P. alba × P. tremula var. glandulosa klonu 84K, P. euramericana cv. 'Bofeng 3' veya diğer melez kavaklar). Ancak bu protokolde AR'ler sadece 1 yaşındaki P. alba var. pyramidalis'in saplarında üretilmektedir. Son olarak, Şekil 2 panel 7'de gösterildiği gibi, AR yapıları, patojen V. sordida tarafından floem kuşaklama aşılamasından sonra 6 yaşındaki P. alba var. pyramidalis'in gövdelerinde de indüklenmiştir. Kavak gövdesinin çapları 6-7 cm civarındadır ve en uzun lifli köklerin uzunluğu 7.0 cm'den daha uzundur.

Şekil 2'de gösterildiği gibi, kırmızı segmentler, alüminyum folyo ile sarılmış kavaklar üzerinde üretilen beyaz sütlü veya açık kırmızı AR'lerden (Şekil 2B, panel 1) 3 gün sonra kırmızı AR'lere (Şekil 2B, panel 4) güneş ışığı koşuluna maruz kaldıktan sonra gölgelendirme kavak AR'lerinde üretilmiştir. Ayrıca, kırmızı pigmentlerin ışığa maruz kaldıktan kısa bir süre sonra üretildiğini fark ettik ve gen ekspresyon analizi, pigmentlerin biyosentezinin (esas olarak siyanidin-3-O-glukozit) fenilpropan metabolik yolununbaşlangıcından itibaren yeni biyosentez değil, doğrudan antosiyanidin substratlarından dönüştürüldüğünü gösterdi 6.

Bu protokolde, her iki kuşaklama yöntemi de (floem ve epidermis kuşaklama), patojen inokülasyonundan sonra kavak gövdelerinde AR oluşumunu indükleyebilir. Epidermis-kuşak aşılı kavaklarda daha az rüzgar siperi meydana geldi ve fizyoloji (su ve karbonhidratın taşınması gibi) üzerinde daha az etki oldu; ancak floem kuşaklamada AR üretiminin biraz hızlı ve verimli olduğu görülüyor. Bu nedenle kavak AR'lerinin araştırılmasında floem kuşak aşılama yöntemi önerilmektedir.

figure-results-3477
Şekil 1: Kavaklarda kuşak aşılama yöntemleri ile kök pamukçuk patojeni tarafından indüklenen maceracı köklerin (AR) oluşumunun şematik iş akışı. İlk olarak, kök pamukçuk patojeni (28 ° C'de karanlıkta 7-10 gün boyunca kültürlendi) miselyum halkalarına (1.2 cm genişliğinde) kesildi. Bir yaşındaki kavak fidanları veya bir yaşındaki dallar, gövdelere (zeminden veya dalların tabanından ~ 30 cm yükseklikte, mavi oklarla gösterilen) iki yöntemle kuşaklanmıştır: floem kuşaklama (saplarda epidermis, floem ve kısmi kambiyum dokuları içeren kuşaklı halkaların kuşaklanması ve atılması) veya epidermis kuşaklama (sadece sapların epidermisini içeren kuşaklı halkaların kuşaklanması ve atılması). Kuşaklı floem veya floem halkaların genişliği 1.0 cm'dir. Daha sonra kuşaklı bölgeler tamamen miselyum bantlarla kapatıldı ve hemen PE plastik bantla sarıldı; Kayışın miselyum kenarları kuşaklı bölgeye bakıyordu. Rizogenez ve kök gelişimi gibi kök biyolojisi araştırmaları için, aşılanan kavak fidanları/dalları düzenli yönetim altında 14-30 gün boyunca yetiştirilmiştir (Yol I, sarı oklarla vurgulanmıştır). Segmentlerin biyosentezi, fotomorfogenez veya ışıkla ilgili genlerin ekspresyon regülasyonu araştırması için, ek alüminyum folyo sargısı benimsendi, daha sonra aşılanan fidanlar/dallar, AR'leri üretmek için ~ 20 gün yetiştirildi. AR'ler üretildiğinde, alüminyum folyo gövdelerden/dallardan çıkarıldı ve kavak AR'leri güneş ışığı veya diğer ışık koşulları altında (ışık spektrumu, yoğunluk, periyot veya bunların kombinasyonlarına göre değişen) maruz bırakıldı (Yol II, kırmızı oklarla vurgulanmıştır). Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-5453
Şekil 2: Kök pamukçuk patojenleri, kavaktaki AR'lerin ışık koşullarında maceracı köklerin (AR'ler) oluşumuna ve segment biyosentezine neden olmuştur. (A) Farklı gövde pamukçuk patojenleri kavak gövdelerinde AR oluşumuna neden olur. A1: kuşak kontrolü; A2: kuşaklama ve kambiyum çıkarma (GR); A3-6: Farklı gövde pamukçuk patojenleri (V. sordida ve B. dothidea) 1 yaşındaki P. alba var. pyramidalis fidanlarında; A7: 6 yaşındaki P. alba var. pyramidalis'in dalında üretilen AR'ler. (B) Işığa maruz kalma, kavak AR'lerindeki segmentlerin biyosentezini indükler. B1-B4, maruziyetten 0, 1, 2 ve 3 gün sonra ışık koşullarında maruz kalan kavak AR'lerini temsil eder. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Tartışmalar

Kavak türleri, üremelerine katkıda bulunan ve ağaç bitkilerinde incelenen kök biyolojisi için model olarakgövde kesimlerinden AR'ler veya yanal Kökler (LR'ler) üretmeye yatkındır 7,8. Ayrıca araştırmalar, faydalı bakteriler gibi belirli mikroorganizmaların aşılanmasının (Agrobacterium rhizogenes 9,10; Bitki büyümesini teşvik eden rizobakteriler [PGPR]11), endofitler bakteriler12,13, arbusküler mikorizal mantarlar (AMF)14,15 veya ektomikorizal mantarlar (EMF)16,17 bitki köklerinin büyümesini veya gelişmesini teşvik edebilir. Bununla birlikte, konukçu bitkiler üzerinde AR yapısını indükleyen veya teşvik eden patojenler (ne bakteri ne de mantar patojenleri) hakkında herhangi bir rapor rapor edilmemiştir.

Buradaki deneyler, farklı kavak pamukçuğu patojenlerinin ( V. sordida, B. dothidea gibi) kavak gövdelerinde/dallarında AR oluşumunu indükleyebileceğini göstermiştir (Şekil 2A, panel 3-6). Ayrıca, deneyler, AR'lerin farklı kavak türleri/klonları üzerinde indüklenebileceğini göstermiştir, örneğin, 1-2 yıllık P. alba var. pyramidalis, Populus × beijingensis, P. alba × P. tremula var. glandulosa klonu 84K, P. euramericana cv. 'Bofeng 3' ve hatta 6 yaşındaki kavak dalları (Şekil 2A, panel 7). Ancak Malus spp., Prunus spp., Cedrus deodara ve Pinus massoniana'nın 1 yıllık fidanları/dalları üzerinde herhangi bir AR yapısı üretilmemiştir. Daha sonra, bu protokol kavak AR üretimi için yeni bir yol sağladı: kavak gövdeleri/dalları üzerinde ağaç mantar pamukçuk patojenlerinin (V. sordida ve B. dothidea) kuşak aşılaması yoluyla AR'leri indüklemek.

Deneyler ayrıca, hem floem hem de epidermis kuşaklama yöntemlerinin, patojen aşılamasından sonra kavak gövdelerinde AR oluşumunu indükleyebileceğini gösterdi; Bununla birlikte, floem kuşaklama aşılamasından sonra kavak sapları, kabuğun (floem) manipülasyonu ve patojen istilasının kuşaklanması ve çıkarılmasının neden olduğu tokluğun önemli ölçüde azalması için kuşak bölgelerinde kolayca rüzgar kırılmasına neden olur. Bu nedenle, AR indüksiyonu için, kavak gövdeleri/dalları, özellikle floem kuşaklama yöntemi kullanıldığında, kırılmalarını önlemek için çubuklara iyi bir şekilde bağlanmalıdır.

Bitkilerin kendileri esas olarak AR'lerin oluşumunu belirler. Bununla birlikte bazı çevresel faktörlerden de etkilenmektedir. Örneğin, AR'ler bazı dikot türlerindesu basması veya taşkın koşullarında indüklenebilir 18,19. Nem tutma, yer üstü gövdeler/dallar üzerinde AR indüksiyonunun en önemli adımıydı. Bu protokolde nem koruması için hem Parafilm hem de ev tipi PE film kullanılmıştır. Bununla birlikte, Parafilm sargısına yeni oluşan AR'ler tarafından nüfuz edilebilir, daha sonra su kaybına, büyüme geriliğine, esmerleşmeye ve kavak AR'lerinin odunlaşmasına neden olabilir. Aksine, PE sarılı kavak saplarında bol, yumuşak ve su bakımından zengin AR'ler hasat edildi. Bu nedenle bu protokolde Parafilm film değil, ev tipi PE film önerilmiştir.

Kökler, bitkilerin çok önemli organlarıdır ve bitkilerin üremesinde, büyümesinde, besinlerinde ve su emmesinde önemli roller oynar. Daha sonra yöntemler, kavak türlerinde rizogenez20, morfoloji ve gelişim ve kök sistem mimarisi (RSA)21 çalışmalarında kullanılmalıdır. Ayrıca araştırmalar, kök sistemi ile rizosfer bakterileri arasındaki ilişkilerin konukçu bitkilerin hastalık direncini artırabileceğini göstermiştir22; daha sonra, kuşak pamukçuğu patojenlerinin aşılanması, hastalığa dirençli fidelerin yetiştirilmesinde potansiyel bir uygulamaya sahip olan kavak AR'lerinde bazı moleküler ve epigenetik değişikliklere neden olmalıdır.

Işık, bitki büyümesini, gelişmesini ve üremesini etkileyen kritik bir çevresel faktördür. Gölgeleme-maruz kalma deneyi (Şekil 2B), patojen kaynaklı kavak AR'lerinin bitki segmentlerinin (flavonoidler, antosiyaninler23, vb.) biyosentezi için ideal bir deney sistemi olduğunu göstermiştir. Önceki araştırmalar ayrıca ışık koşullarının (ana bitkiye maruz kalan yoğunluk, kalite, süre ve miktar) kök oluşumunu veya rizogenezi ve hem maceracı hem de yan köklerin gelişimini etkilediğini göstermiştir 24,25,26. Bu nedenle, aydınlatma koşullarının ince ayarı yoluyla, bu protokoldeki patojen kaynaklı kavak AR sistemi, kök biyolojisi ve kavak bitkilerinin ışık tepkisi ile ilgili diğer süreçlerinin araştırılmasında kullanılabilir.

Açıklamalar

Yazarların ifşa edecek hiçbir şeyi yok.

Teşekkürler

Bu araştırma, Merkezi Kamu Yararına Bilimsel Kurum, Devlet Anahtar Ağaç Genetiği ve Islahı Laboratuvarı Temel Araştırma Fonu (hibe numarası CAFYBB2020ZY001-2) ve Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (hibe numarası 32171776) tarafından Jiaping Zhao'ya ortaklaşa finanse edildi.

Malzemeler

NameCompanyCatalog NumberComments
AgarSolarbioA8190  Provide nutrition for fungal growth
Aluminum foilbiosharpBS-QT-027BTo provide shading for the infected area
Girdling knifeMoGong Hardware tool firmsGirdle the epidermis of poplar stems/branches
Grafting tapeCAPI5cmTo fix fungi on the plants
PD (Potato extraction, Dextrose) SolarbioP7360Provide nutrition for fungal growth
PE plastic filmMiaoJie413703To fix fungi on the plants
Petri dishesBkman biological Co.,Ltd 90mmPrepare the PDA medium
Thermostatic incubatorShanghai Kuntian Laboratory Instrument Co., LtdKTD-6000Provide an environment for fungal growth

Referanslar

  1. Xing, J., et al. Fungal pathogens of canker disease trigger canopy dieback in poplar saplings by inducing functional failure of the phloem and cambium and carbon starvation in the xylem. Physiol Mol Plant Pathol. 101523, 112(2020).
  2. Xing, J., et al. Stem canker pathogen Botryosphaeria dothidea inhibits poplar leaf photosynthesis in the early stage of inoculation. Front Plant Sci. 13, 1008834(2022).
  3. Li, P., et al. Fungal canker pathogens trigger carbon starvation by inhibiting carbon metabolism in poplar stems. Sci Rep. 9, 10111(2019).
  4. Li, J., et al. Effects of Valsa sordida infection on photosynthetic characteristics and carbon-water metabolism in Populus alba var. Pyramidalis. For Res. 34 (05), 58-68 (2021).
  5. Xing, J., et al. Comparisons of photosythetic response and characteristics in leaves of Populus alba var. pyramidalis infected by the stem canker pathogen Valsa sordida and Botryosphaeria dothidea at Early Stage. Scientia Silvae Sinicae. 57 (09), 121-129 (2021).
  6. Li, M. Physiological and molecular mechanisms of adventitious root formation in poplar induced by stem canker pathogens [Master's Thesis]. , Chinese Academy of Forestry. (2023).
  7. Ahkami, A. H. Systems biology of root development in Populus: Review and perspectives. Plant Sci. 335, 111818(2023).
  8. Dickmann, D. I. Silviculture and biology of short-rotation woody crops in temperate regions: then and now. Biomass Bioenergy. 30, 696-705 (2006).
  9. De Almeida, M. R., et al. Environmental control of adventitious rooting in Eucalyptus and Populus cuttings. Trees. 31, 1377-1390 (2017).
  10. Zavattieri, M. A., Ragonezi, C., Klimaszewska, K. Adventitious rooting of conifers: influence of biological factors. Trees. 30, 1021-1032 (2016).
  11. Bhattacharyya, P. N., Jha, D. K. Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR): emergence in agriculture. World J Microbiol Biotechnol. 28, 1327-1350 (2012).
  12. Khan, Z., et al. Growth enhancement and drought tolerance of hybrid poplar upon inoculation with endophyte consortia. Curr Plant Biol. 6, 38-47 (2016).
  13. Paz, I. C., et al. Eucalyptus growth promotion by endophytic Bacillus spp. Genet Mol Res. 11, 3711-3720 (2012).
  14. Olah, B., Briere, C., Becard, G., Denarie, J., Gough, C. Nod factors and a diffusible factor from arbuscular mycorrhizal fungi stimulate lateral root formation in Medicago truncatula via the DMI1/DMI2 signalling pathway. Plant J. 44, 195-207 (2005).
  15. Maillet, F., et al. Fungal lipochitooligosaccharide symbiotic signals in arbuscular mycorrhiza. Nature. 469, 58-63 (2011).
  16. Felten, J., et al. The ectomycorrhizal fungus Laccaria bicolor stimulates lateral root formation in poplar and Arabidopsis through auxin transport and signaling. Plant Physiol. 151, 1991-2005 (1991).
  17. Splivallo, R., Fischer, U., Gobel, C., Feussner, I., Karlovsky, P. Truffles regulate plant root morphogenesis via the production of auxin and ethylene. Plant Physiol. 150, 2018-2029 (2009).
  18. Druege, U., et al. Molecular and physiological control of adventitious rooting in cuttings: phytohormone action meets resource allocation. Ann Bot. 123, 929-949 (2019).
  19. Steffens, B., Rasmussen, A. The physiology of adventitious roots. Plant Physiol. 170, 603-617 (2016).
  20. Bannoud, F., Bellini, C. Adventitious rooting in Populus species: update and perspectives. Front Plant Sci. 12, 668837(2021).
  21. Li, Y., et al. Signal communication during microbial modulation of root system architecture. J Exp Bot. 75 (2), 526-537 (2024).
  22. Pascale, A., Proietti, S., Pantelides, I. S., Stringlis, I. A. Modulation of the root microbiome by plant molecules: the basis for targeted disease suppression and plant growth promotion. Front Plant Sci. 10, 1741(2020).
  23. Zoratti, L., Karppinen, K., Luengo Escobar, A., Häggman, H., Jaakola, L. Light-controlled flavonoid biosynthesis in fruits. Front Plant Sci. 5, 534(2014).
  24. Bellini, C., Pacurar, D. I., Perrone, I. Adventitious roots and lateral roots: similarities and differences. Annu Rev Plant Biol. 65, 639-666 (2014).
  25. Sorin, C., et al. Auxin and light control of adventitious rooting in Arabidopsis require ARGONAUTE1. Plant Cell. 17 (5), 1343-1359 (2005).
  26. Jung, J. K., McCouch, S. Getting to the roots of it: Genetic and hormonal control of root architecture. Front Plant Sci. 4, 186(2013).

Yeniden Basımlar ve İzinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi

Izin talebi

Daha Fazla Makale Keşfet

KavakMacerac K klerK k Pamuk uk PatojenleriValsa SordidaBotryosphaeria DothideaMantar PatojenleriPatojen A lamasKu ak Manip lasyonuNemlendirici MalzemePolietilen Plastik SargK k Geli imiMorfogenezHastal k StresiI k Tepkisi ile lgili S re lerBiyosentezFlavonoidlerAntosiyaninler

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Araştırma

Eğitim

JoVE Hakkında

Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır