జొన్నలో MAMP- ప్రేరిత రక్షణ ప్రతిస్పందన యొక్క బలం మరియు లక్ష్య ఆకు మచ్చకు నిరోధకత యొక్క జన్యువు-వ్యాప్త అనుబంధ విశ్లేషణ

మొక్క మరియు వ్యాధికారక పదార్థాలు

సోర్గమ్ కన్వర్షన్ పాపులేషన్ (SCP) అని పిలువబడే ఒక సోర్గమ్ అసోసియేషన్ మ్యాపింగ్ పాపులేషన్‌ను ఇల్లినాయిస్ విశ్వవిద్యాలయంలోని (ప్రస్తుతం UC డేవిస్‌లో ఉన్న) డాక్టర్ పాట్ బ్రౌన్ అందించారు. దీని గురించి గతంలోనే వివరించబడింది. ఇది అమెరికా వాతావరణంలో మొక్కల పెరుగుదల మరియు అభివృద్ధిని సులభతరం చేయడానికి, కాంతి కాలానికి సున్నితత్వం లేకుండా మరియు చిన్న పరిమాణంలో ఉండేలా మార్చబడిన విభిన్న రకాల వంశాల సమాహారం. ఈ అధ్యయనంలో ఈ పాపులేషన్ నుండి 510 రకాలను ఉపయోగించారు, అయినప్పటికీ, మొలకలు సరిగా రాకపోవడం మరియు ఇతర నాణ్యత నియంత్రణ సమస్యల కారణంగా, మూడు లక్షణాల విశ్లేషణలో అన్ని రకాలను ఉపయోగించలేదు. చివరికి, కైటిన్ ప్రతిస్పందన విశ్లేషణ కోసం 345 రకాల నుండి, flg22 ప్రతిస్పందన కోసం 472 రకాల నుండి, మరియు TLS నిరోధకత కోసం 456 రకాల నుండి డేటాను ఉపయోగించారు.బి. కుక్కీLSLP18 అనే స్ట్రెయిన్‌ను ఆర్కాన్సాస్ విశ్వవిద్యాలయంలోని డాక్టర్ బర్ట్ బ్లూమ్ నుండి పొందడం జరిగింది.

MAMP ప్రతిస్పందన కొలత

ఈ అధ్యయనంలో flg22 (జెన్‌స్క్రిప్ట్ కేటలాగ్# RP19986) మరియు కైటిన్ అనే రెండు వేర్వేరు MAMPలను ఉపయోగించారు. గ్రీన్‌హౌస్‌లో, మట్టితో (33% సన్‌షైన్ రెడీ-ఎర్త్ ప్రో గ్రోయింగ్ మిక్స్) నింపిన ఫ్లాట్‌లపై ఉంచిన ఇన్సర్ట్‌లలో జొన్న మొక్కలను పెంచారు. నమూనా సేకరణ రోజున ఆకులపై అదనపు తేమను నివారించడానికి, నమూనా సేకరణకు ఒక రోజు ముందు మొక్కలకు నీరు పెట్టారు.

లైన్‌లను యాదృచ్ఛికీకరించి, లాజిస్టికల్ కారణాల వల్ల, 60 లైన్‌ల చొప్పున విడతలుగా నాటారు. ప్రతి లైన్‌కు, ఒక్కో లైన్‌కు రెండు విత్తనాల చొప్పున మూడు 'కుండీలలో' నాటారు. మొత్తం జనాభాను అంచనా వేసే వరకు, మునుపటి విడత ప్రాసెసింగ్ పూర్తయిన వెంటనే తదుపరి విడతలను నాటడం కొనసాగించారు. రెండు MAMPల కోసం రెండు ప్రయోగాత్మక రన్‌లను నిర్వహించారు, ఈ రెండు రన్‌లలోనూ జన్యురకాలను తిరిగి యాదృచ్ఛికీకరించారు.

గతంలో వివరించిన విధంగా ROS పరీక్షలు నిర్వహించబడ్డాయి. క్లుప్తంగా, ప్రతి రకానికి, ఆరు విత్తనాలను 3 వేర్వేరు కుండీలలో నాటారు. ఫలితంగా వచ్చిన మొలకల నుండి, ఏకరూపత ఆధారంగా మూడింటిని ఎంపిక చేశారు. అసాధారణంగా కనిపించిన లేదా మెజారిటీ కంటే గణనీయంగా పొడవుగా లేదా పొట్టిగా ఉన్న మొలకలను ఉపయోగించలేదు. 15 రోజుల వయస్సు గల మూడు వేర్వేరు జొన్న మొక్కల యొక్క 4వ ఆకు యొక్క వెడల్పాటి భాగం నుండి 3 మి.మీ వ్యాసం గల నాలుగు ఆకు డిస్క్‌లను కత్తిరించారు. రెండు మొక్కల నుండి ఒక్కో ఆకుకు ఒక డిస్క్ మరియు ఒక మొక్క నుండి రెండు డిస్క్‌లు, రెండవ డిస్క్ నీటి నియంత్రణగా మారింది (క్రింద చూడండి). డిస్క్‌లను ఒక్కొక్కటిగా 50 µl H2Oలో ఒక నల్లటి 96-వెల్ ప్లేట్‌లో తేలనిచ్చి, కాంతికి గురికాకుండా అల్యూమినియం సీల్‌తో మూసివేసి, రాత్రంతా గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంచారు. మరుసటి రోజు ఉదయం, 2 mg/ml కెమిల్యూమినెసెంట్ ప్రోబ్ L-012 (వాకో, కేటలాగ్ # 120-04891), 2 mg/ml హార్స్‌రాడిష్ పెరాక్సిడేస్ (టైప్ VI-A, సిగ్మా-ఆల్డ్రిచ్, కేటలాగ్ # P6782), మరియు 100 mg/ml కైటిన్ లేదా 2 μM Flg22 ఉపయోగించి ఒక రియాక్షన్ ద్రావణాన్ని తయారు చేశారు. ఈ రియాక్షన్ ద్రావణం నుండి 50 µl చొప్పున నాలుగు వెల్స్‌లో మూడింటికి కలిపారు. నాల్గవ వెల్ ఒక మాక్ కంట్రోల్‌గా ఉంచబడింది, దానికి MAMP మినహాయించిన రియాక్షన్ ద్రావణాన్ని కలిపారు. ప్రతి ప్లేట్‌లో కేవలం నీరు మాత్రమే ఉన్న నాలుగు ఖాళీ వెల్స్‌ను కూడా చేర్చారు.

రియాక్షన్ ద్రావణాన్ని జోడించిన తర్వాత, 1 గంట పాటు ప్రతి 2 నిమిషాలకు ఒకసారి SynergyTM 2 మల్టీ-డిటెక్షన్ మైక్రోప్లేట్ రీడర్ (బయోటెక్) ఉపయోగించి ప్రకాశాన్ని కొలిచారు. ఈ 1 గంట సమయంలో ప్లేట్ రీడర్ ప్రతి 2 నిమిషాలకు ప్రకాశ కొలతలను తీసుకుంటుంది. ప్రతి వెల్ విలువను ఇవ్వడానికి మొత్తం 31 రీడింగ్‌ల మొత్తాన్ని లెక్కించారు. ప్రతి జన్యురకానికి MAMP ప్రతిస్పందన యొక్క అంచనా విలువను (మూడు ప్రయోగాత్మక వెల్స్ యొక్క సగటు ప్రకాశ విలువ—మాక్ వెల్ విలువ) - మైనస్ సగటు బ్లాంక్ వెల్ విలువగా లెక్కించారు. బ్లాంక్ వెల్ విలువలు స్థిరంగా సున్నాకి దగ్గరగా ఉన్నాయి.

ఆకు డిస్క్‌లునికోటియానా బెంథమియానానాణ్యత నియంత్రణ ప్రయోజనాల కోసం, అధిక ప్రతిస్పందన గల ఒక జొన్న రకం (SC0003) మరియు తక్కువ ప్రతిస్పందన గల ఒక జొన్న రకం (PI 6069) లను కూడా ప్రతి 96-వెల్ ప్లేట్‌లో నియంత్రకాలుగా చేర్చారు.

బి. కుక్కీఇనాక్యులమ్ తయారీ మరియు ఇనాక్యులేషన్

బి. కుక్కీఇంతకు ముందు వివరించిన విధంగా ఇనాక్యులమ్ తయారు చేయబడింది. క్లుప్తంగా, జొన్న గింజలను మూడు రోజుల పాటు నీటిలో నానబెట్టి, కడిగి, 1 లీటరు శంఖాకార ఫ్లాస్క్‌లలోకి తీసుకుని, 15psi మరియు 121 °C వద్ద ఒక గంట పాటు ఆటోక్లేవ్ చేశారు. ఆ తర్వాత, తాజా కల్చర్ నుండి తీసిన మెత్తగా నలిపిన మైసీలియాతో ఆ గింజలను ఇనాక్యులేట్ చేశారు.బి. కుక్కీLSLP18 ఐసోలేట్‌లను వేరుచేసి, ప్రతి 3 రోజులకు ఫ్లాస్క్‌లను కదిలిస్తూ, గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద 2 వారాల పాటు ఉంచారు. 2 వారాల తర్వాత, శిలీంధ్రం సోకిన జొన్న గింజలను గాలిలో ఆరబెట్టి, పొలంలో టీకా వేసే వరకు 4 °C వద్ద నిల్వ చేశారు. మొత్తం ప్రయోగానికి అదే ఇనాక్యులమ్‌ను ఉపయోగించారు మరియు ప్రతి సంవత్సరం తాజాగా తయారుచేశారు. టీకా వేయడానికి, 4–5 వారాల వయస్సు గల జొన్న మొక్కల కాండంలో 6–10 శిలీంధ్రం సోకిన గింజలను ఉంచారు. ఈ శిలీంధ్రాల నుండి ఉత్పత్తి అయిన బీజాంశాలు ఒక వారంలోపే లేత జొన్న మొక్కలలో సంక్రమణను ప్రారంభించాయి.

విత్తన తయారీ

పొలంలో నాటడానికి ముందు జొన్న విత్తనాలకు, సుమారు 1% స్పిరాటో 480 FS శిలీంధ్రనాశకం, 4% సెబ్రింగ్ 480 FS శిలీంధ్రనాశకం, 3% సోర్‌ప్రో 940 ES విత్తన సంరక్షకం కలిగిన శిలీంధ్రనాశకం, కీటకనాశకం మరియు సంరక్షకం మిశ్రమంతో శుద్ధి చేశారు. ఆ తర్వాత విత్తనాలను 3 రోజుల పాటు గాలిలో ఆరబెట్టారు, దీనివల్ల విత్తనాల చుట్టూ ఈ మిశ్రమం యొక్క పలుచని పొర ఏర్పడింది. ఈ సంరక్షకం, విత్తనాలు మొలకెత్తక ముందే వాడే చికిత్సగా డ్యూయల్ మాగ్నమ్ అనే కలుపునాశకాన్ని ఉపయోగించడానికి వీలు కల్పించింది.

లక్షిత ఆకు మచ్చ నిరోధకత యొక్క మూల్యాంకనం

SCPని క్లేటన్, NCలోని సెంట్రల్ క్రాప్స్ రీసెర్చ్ స్టేషన్‌లో జూన్ 14–15 2017 మరియు జూన్ 20, 2018 తేదీలలో, ప్రతి సందర్భంలో రెండు ప్రయోగాత్మక పునరావృత్తులతో యాదృచ్ఛిక సంపూర్ణ బ్లాక్ డిజైన్‌లో నాటారు. ప్రయోగాలను ప్రతి ప్లాట్‌కు 10 విత్తనాలను ఉపయోగించి, 0.9 మీటర్ల వరుస వెడల్పుతో 1.8 మీటర్ల సింగిల్ వరుసలలో నాటారు. అంచు ప్రభావాలను నివారించడానికి ప్రతి ప్రయోగం యొక్క పరిధి చుట్టూ రెండు సరిహద్దు వరుసలను నాటారు. ప్రయోగాలకు జూలై 20, 2017 మరియు జూలై 20, 2018 తేదీలలో టీకాలు వేశారు, ఆ సమయంలో జొన్న మొక్కలు 3వ పెరుగుదల దశలో ఉన్నాయి. రేటింగ్‌లను ఒకటి నుండి తొమ్మిది స్కేల్‌పై తీసుకున్నారు, ఇక్కడ వ్యాధి సంకేతాలు చూపని మొక్కలకు తొమ్మిదిగా మరియు పూర్తిగా చనిపోయిన మొక్కలకు ఒకటిగా స్కోర్ చేశారు. ప్రతి సంవత్సరం టీకాలు వేసిన రెండు వారాల తర్వాత ప్రారంభించి, 2017లో రెండు రేటింగ్‌లు మరియు 2018లో నాలుగు రీడింగ్‌లు తీసుకున్నారు. sAUDPC (వ్యాధి పురోగతి వక్రరేఖ కింద ప్రామాణిక ప్రాంతం)ని గతంలో వివరించిన విధంగా లెక్కించారు.