วัสดุจากพืชและเชื้อโรค
ประชากรของข้าวฟ่างที่รู้จักกันในชื่อประชากรการแปลงข้าวฟ่าง (Sorghum Conversion population: SCP) จัดทำขึ้นโดยดร. Pat Brown แห่งมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ (ปัจจุบันอยู่ที่ UC Davis) ซึ่งก่อนหน้านี้ได้มีการอธิบายไปแล้ว โดยเป็นการรวบรวมสายพันธุ์ต่างๆ ที่ได้รับการแปลงเป็นสายพันธุ์ที่ไม่ไวต่อช่วงแสงและมีขนาดเล็กลงเพื่อให้พืชเจริญเติบโตและพัฒนาในสภาพแวดล้อมของสหรัฐอเมริกาได้ง่ายขึ้น ในการศึกษาครั้งนี้ มีการใช้สายพันธุ์ 510 สายพันธุ์จากประชากรเหล่านี้ แม้ว่าเนื่องจากการงอกที่ไม่ดีและปัญหาการควบคุมคุณภาพอื่นๆ สายพันธุ์ทั้งหมดจึงไม่ได้ถูกนำมาใช้ในการวิเคราะห์ลักษณะทั้งสามประการ ในที่สุด ข้อมูลจากสายพันธุ์ 345 สายพันธุ์ถูกนำมาใช้เพื่อวิเคราะห์การตอบสนองของไคติน 472 สายพันธุ์สำหรับการตอบสนองของ flg22 และ 456 สายพันธุ์สำหรับความต้านทานต่อ TLSบี. คุกเคอิสายพันธุ์ LSLP18 ได้รับมาจากดร. Burt Bluhm จากมหาวิทยาลัยอาร์คันซอ
การวัดผลตอบสนอง MAMP
ในการศึกษานี้ใช้ MAMP ที่แตกต่างกันสองตัว flg22 (แคตตาล็อก Genscript# RP19986) และไคติน ต้นข้าวฟ่างถูกปลูกในแปลงปลูกที่วางบนพื้นที่ราบที่เต็มไปด้วยดิน (33% Sunshine Redi-Earth Pro Growing Mix) ในเรือนกระจก รดน้ำต้นไม้ในวันก่อนเก็บตัวอย่างเพื่อหลีกเลี่ยงความชื้นในใบส่วนเกินในวันที่เก็บตัวอย่าง
สายพันธุ์เหล่านี้ถูกสุ่ม และด้วยเหตุผลด้านลอจิสติกส์ จึงปลูกเป็นกลุ่มๆ ละ 60 สายพันธุ์ สำหรับแต่ละสายพันธุ์ จะปลูกในกระถาง 3 ใบ โดยแต่ละสายพันธุ์มีเมล็ดพันธุ์ 2 เมล็ด ชุดต่อๆ มาจะปลูกทันทีที่ประมวลผลชุดก่อนหน้าเสร็จ จนกระทั่งประเมินประชากรทั้งหมดแล้ว ดำเนินการทดลอง 2 ครั้งสำหรับ MAMP ทั้งสองสายพันธุ์ โดยสุ่มจีโนไทป์ใหม่ในแต่ละชุดการทดลอง 2 ครั้ง
การทดสอบ ROS ดำเนินการตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ โดยย่อ สำหรับแต่ละสายพันธุ์ เมล็ดพันธุ์จำนวน 6 เมล็ดถูกปลูกในกระถาง 3 ใบที่แตกต่างกัน จากต้นกล้าที่ได้ 3 ต้นจะถูกเลือกโดยพิจารณาจากความสม่ำเสมอ ต้นกล้าที่ดูผิดปกติหรือสูงหรือเตี้ยกว่าต้นส่วนใหญ่อย่างเห็นได้ชัดจะไม่ถูกนำมาใช้ ใบที่ 4 ของต้นข้าวฟ่างอายุ 15 วัน 3 ต้นที่กว้างที่สุดจะถูกตัดออก 4 แผ่นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 มม. แผ่นดิสก์หนึ่งแผ่นต่อใบจากต้นข้าวฟ่าง 2 ต้น และแผ่นดิสก์สองแผ่นจากต้นข้าวฟ่าง 1 ต้น โดยแผ่นดิสก์ที่สองจะกลายเป็นตัวควบคุมน้ำ (ดูด้านล่าง) แผ่นดิสก์แต่ละแผ่นถูกลอยบน H20 50 µl ในจานสีดำ 96 หลุม ปิดผนึกด้วยซีลอลูมิเนียมเพื่อหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับแสง และเก็บไว้ที่อุณหภูมิห้องข้ามคืน เช้าวันรุ่งขึ้น สารละลายปฏิกิริยาถูกทำขึ้นโดยใช้โพรบเคมีเรืองแสง L-012 2 มก./มล. (Wako, หมายเลขแคตตาล็อก 120-04891), เอนไซม์ฮอร์สแรดิชเปอร์ออกซิเดส 2 มก./มล. (Type VI-A, Sigma-Aldrich, หมายเลขแคตตาล็อก P6782) และไคติน 100 มก./มล. หรือ Flg22 2 μM เติมสารละลายปฏิกิริยานี้ 50 µl ลงในหลุมสามในสี่หลุม หลุมที่สี่เป็นตัวควบคุมจำลอง ซึ่งเติมสารละลายปฏิกิริยาที่ไม่รวม MAMP ลงไป หลุมว่างสี่หลุมที่มีแต่น้ำก็ถูกใส่ไว้ในแต่ละแผ่นด้วย
หลังจากเติมสารละลายปฏิกิริยาแล้ว จะวัดค่าการเรืองแสงโดยใช้เครื่องอ่านไมโครเพลทแบบตรวจจับหลายจุด SynergyTM 2 (BioTek) ทุก ๆ 2 นาทีเป็นเวลา 1 ชั่วโมง เครื่องอ่านเพลทจะวัดค่าการเรืองแสงทุก ๆ 2 นาทีตลอด 1 ชั่วโมงนี้ ผลรวมของค่าการอ่านทั้งหมด 31 ค่าถูกคำนวณเพื่อให้ได้ค่าสำหรับแต่ละหลุม ค่าประมาณสำหรับการตอบสนองของ MAMP สำหรับแต่ละจีโนไทป์คำนวณจาก (ค่าการเรืองแสงเฉลี่ยของหลุมทดลองทั้งสามหลุม—ค่าหลุมจำลอง) ลบด้วยค่าหลุมว่างเฉลี่ย ค่าหลุมว่างจะใกล้เคียงศูนย์อย่างสม่ำเสมอ
แผ่นใบของนิโคเทียน่า เบธัมอาน่านอกจากนี้ ยังรวมสายพันธุ์ข้าวฟ่างที่มีการตอบสนองสูงหนึ่งสายพันธุ์ (SC0003) และสายพันธุ์ข้าวฟ่างที่มีการตอบสนองต่ำหนึ่งสายพันธุ์ (PI 6069) ไว้เป็นตัวควบคุมในแผ่น 96 หลุมแต่ละแผ่นเพื่อวัตถุประสงค์ในการควบคุมคุณภาพ
บี. คุกเคอิการเตรียมเชื้อและการฉีดเชื้อ
บี. คุกเคอิเตรียมเชื้อเพาะตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ โดยย่อ เมล็ดข้าวฟ่างจะถูกแช่ในน้ำเป็นเวลาสามวัน ล้าง ตักใส่ขวดทรงกรวยขนาด 1 ลิตร แล้วนึ่งฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำที่อุณหภูมิ 121 องศาเซลเซียส 1 ชั่วโมง จากนั้นจึงฉีดเชื้อไมซีเลียมบดละเอียดจากเชื้อเพาะสดประมาณ 5 มล. ลงบนเมล็ดข้าวฟ่างบี. คุกเคอิLSLP18 แยกเชื้อและทิ้งไว้ที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 2 สัปดาห์ โดยเขย่าขวดทุกๆ 3 วัน หลังจากผ่านไป 2 สัปดาห์ ให้ผึ่งเมล็ดข้าวฟ่างที่ติดเชื้อราในอากาศแล้วเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 4°C จนกว่าจะเพาะเชื้อในแปลงทดลอง ใช้เชื้อเดียวกันตลอดการทดลองและทำให้สดใหม่ทุกปี สำหรับเชื้อ ให้ใส่เมล็ดข้าวฟ่างที่ติดเชื้อ 6–10 เมล็ดลงในวงของต้นข้าวฟ่างอายุ 4–5 สัปดาห์ สปอร์ที่สร้างจากเชื้อราเหล่านี้ทำให้เกิดการติดเชื้อในต้นข้าวฟ่างอายุน้อยภายในหนึ่งสัปดาห์
การเตรียมเมล็ดพันธุ์
ก่อนปลูกในทุ่งนา เมล็ดข้าวฟ่างได้รับการเคลือบด้วยสารป้องกันเชื้อรา ยาฆ่าแมลง และสารเซฟเนอร์ที่ประกอบด้วยสารป้องกันเชื้อรา Spirato 480 FS ประมาณ 1% สารป้องกันเชื้อรา Sebring 480 FS 4% และสารเซฟเนอร์ Sorpro 940 ES 3% จากนั้นจึงนำเมล็ดไปตากแห้งเป็นเวลา 3 วัน ซึ่งจะทำให้มีสารเคลือบบางๆ เคลือบรอบเมล็ด สารเซฟเนอร์ช่วยให้ใช้สารกำจัดวัชพืช Dual Magnum เป็นสารป้องกันก่อนงอกได้
การประเมินความต้านทานโรคใบจุดเป้าหมาย
SCP ถูกปลูกที่สถานีวิจัยพืชผลกลางในเคลย์ตัน รัฐนอร์ทแคโรไลนา ในวันที่ 14-15 มิถุนายน 2017 และ 20 มิถุนายน 2018 ในรูปแบบบล็อกสุ่มสมบูรณ์โดยมีการจำลองการทดลองสองครั้งในแต่ละกรณี การทดลองถูกปลูกในแถวเดี่ยวขนาด 1.8 ม. โดยมีความกว้างของแถว 0.9 ม. โดยใช้เมล็ดพันธุ์ 10 เมล็ดต่อแปลง แถวขอบสองแถวถูกปลูกรอบขอบของแต่ละการทดลองเพื่อป้องกันผลกระทบจากขอบ การทดลองได้รับการฉีดวัคซีนเมื่อวันที่ 20 กรกฎาคม 2017 และ 20 กรกฎาคม 2018 ซึ่งเป็นจุดที่ต้นข้าวฟ่างอยู่ในระยะการเจริญเติบโตระยะที่ 3 การจัดอันดับถูกจัดทำขึ้นในระดับ 1 ถึง 9 โดยที่พืชที่ไม่แสดงอาการของโรคจะถูกให้คะแนนเป็น 9 คะแนน และพืชที่ตายสนิทจะถูกให้คะแนนเป็น 1 คะแนน ในปี 2017 มีการจัดอันดับสองครั้งและการอ่านค่าสี่ครั้งในปี 2018 โดยเริ่มหลังจากการฉีดวัคซีนสองสัปดาห์ในแต่ละปี sAUDPC (พื้นที่มาตรฐานใต้เส้นโค้งความคืบหน้าของโรค) ถูกคำนวณตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้
เวลาโพสต์ : 01-04-2021