วัสดุจากพืชและเชื้อโรค
ดร. แพท บราวน์ แห่งมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ (ปัจจุบันอยู่ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เดวิส) ได้จัดทำแผนที่ประชากรข้าวฟ่างที่รู้จักกันในชื่อประชากรข้าวฟ่างแปลง (Sorghum Conversion Population: SCP) ไว้ก่อนหน้านี้ ซึ่งได้อธิบายไว้แล้ว โดยเป็นการรวบรวมสายพันธุ์ที่หลากหลายที่ถูกแปลงให้อยู่ในสภาวะไม่ไวต่อช่วงแสงและมีขนาดเล็กลง เพื่ออำนวยความสะดวกในการเจริญเติบโตและพัฒนาการของพืชในสภาพแวดล้อมของสหรัฐอเมริกา ในการศึกษานี้ใช้สายพันธุ์ 510 สายพันธุ์จากประชากรนี้ ถึงแม้ว่าเนื่องจากการงอกที่ไม่ดีและปัญหาการควบคุมคุณภาพอื่นๆ สายพันธุ์ทั้งหมดจึงไม่ได้ถูกนำมาใช้ในการวิเคราะห์ลักษณะทั้งสามอย่าง ในท้ายที่สุด ข้อมูลจาก 345 สายพันธุ์ถูกนำมาใช้เพื่อวิเคราะห์การตอบสนองของไคติน 472 สายพันธุ์สำหรับการตอบสนองของ flg22 และ 456 สายพันธุ์สำหรับความต้านทานต่อ TLSบี. คุกเคอิสายพันธุ์ LSLP18 ได้รับมาจากดร. Burt Bluhm จากมหาวิทยาลัยอาร์คันซอ
การวัดการตอบสนองของ MAMP
ในการศึกษานี้ใช้ MAMP สองชนิดที่แตกต่างกัน flg22 (หมายเลขแค็ตตาล็อก Genscript RP19986) และไคติน ต้นข้าวฟ่างถูกปลูกในแปลงปลูกแบบแทรกที่วางบนพื้นที่ราบที่เติมดิน (Sunshine Redi-Earth Pro Growing Mix 33%) ในเรือนกระจก รดน้ำต้นไม้ในวันก่อนเก็บตัวอย่าง เพื่อหลีกเลี่ยงความชื้นส่วนเกินบนใบในวันที่เก็บตัวอย่าง
สายพันธุ์เหล่านี้ได้รับการสุ่ม และด้วยเหตุผลด้านลอจิสติกส์ จึงได้ปลูกเป็นชุดๆ ละ 60 สายพันธุ์ ในแต่ละสายพันธุ์จะปลูกในกระถาง 3 ใบ โดยแต่ละสายพันธุ์มีเมล็ดพันธุ์ 2 เมล็ด การปลูกชุดต่อๆ ไปจะปลูกทันทีหลังจากการประมวลผลชุดก่อนหน้าเสร็จสิ้น จนกระทั่งประเมินประชากรทั้งหมดแล้ว มีการทดลองสองครั้งสำหรับ MAMP ทั้งสองสายพันธุ์ โดยสุ่มจีโนไทป์ใหม่ในแต่ละชุดการทดลอง
การทดสอบ ROS ดำเนินการตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ โดยสรุป สำหรับแต่ละสายพันธุ์ เมล็ดพันธุ์จำนวน 6 เมล็ดถูกปลูกในกระถาง 3 ใบที่แตกต่างกัน จากต้นกล้าที่ได้ มีการคัดเลือกต้นกล้า 3 ต้นโดยพิจารณาจากความสม่ำเสมอของต้นกล้า ต้นกล้าที่ดูผิดปกติหรือสูงหรือเตี้ยกว่าต้นกล้าส่วนใหญ่อย่างมีนัยสำคัญจะไม่ถูกนำมาใช้ ตัดแผ่นใบขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 มม. จำนวน 4 แผ่นออกจากส่วนที่กว้างที่สุดของใบที่ 4 ของต้นข้าวฟ่างอายุ 15 วัน 3 ต้นที่แตกต่างกัน แผ่นใบ 1 แผ่นต่อใบจากต้นข้าวฟ่าง 2 ต้น และแผ่นใบ 2 แผ่นจากต้นข้าวฟ่าง 1 ต้น โดยแผ่นใบที่สองจะเป็นตัวควบคุมน้ำ (ดูด้านล่าง) แผ่นใบแต่ละแผ่นถูกลอยในน้ำ H2O ความเข้มข้น 50 ไมโครลิตร ในจานสีดำ 96 หลุม ปิดผนึกด้วยซีลอะลูมิเนียมเพื่อหลีกเลี่ยงการถูกแสง และเก็บไว้ที่อุณหภูมิห้องข้ามคืน เช้าวันรุ่งขึ้น ได้ทำสารละลายปฏิกิริยาโดยใช้หัววัดเคมีเรืองแสง L-012 ความเข้มข้น 2 มก./มล. (Wako, หมายเลขแค็ตตาล็อก 120-04891), เอนไซม์ฮอร์สแรดิชเปอร์ออกซิเดส ความเข้มข้น 2 มก./มล. (Type VI-A, Sigma-Aldrich, หมายเลขแค็ตตาล็อก P6782) และไคติน 100 มก./มล. หรือ Flg22 2 ไมโครโมลาร์ เติมสารละลายปฏิกิริยานี้ 50 ไมโครลิตรลงในหลุมสามหลุมจากทั้งหมดสี่หลุม หลุมที่สี่เป็นตัวควบคุมจำลอง ซึ่งเติมสารละลายปฏิกิริยาที่ไม่รวม MAMP ลงไป หลุมเปล่าสี่หลุมที่มีแต่น้ำก็ถูกใส่ไว้ในเพลตแต่ละแผ่นด้วย
หลังจากเติมสารละลายปฏิกิริยาแล้ว จะวัดค่าการเรืองแสงโดยใช้เครื่องอ่านไมโครเพลท SynergyTM 2 แบบตรวจจับหลายตำแหน่ง (BioTek) ทุก 2 นาที เป็นเวลา 1 ชั่วโมง เครื่องอ่านเพลทจะวัดค่าการเรืองแสงทุก 2 นาที ตลอดระยะเวลา 1 ชั่วโมงนี้ ผลรวมของค่าที่อ่านได้ทั้งหมด 31 ค่าถูกคำนวณเพื่อให้ได้ค่าสำหรับแต่ละหลุม ค่าประมาณสำหรับการตอบสนองของ MAMP สำหรับแต่ละจีโนไทป์คำนวณจาก (ค่าการเรืองแสงเฉลี่ยของหลุมทดลองทั้งสามหลุม – ค่าจำลองหลุม) ลบด้วยค่าเฉลี่ยของหลุมเปล่า ค่าของหลุมเปล่ามีค่าใกล้เคียงศูนย์อย่างสม่ำเสมอ
แผ่นใบของนิโคเทียนา เบนท์ฮาเมียนานอกจากนี้ ยังมีการรวมสายพันธุ์ข้าวฟ่างที่มีการตอบสนองสูงหนึ่งสายพันธุ์ (SC0003) และสายพันธุ์ข้าวฟ่างที่มีการตอบสนองต่ำหนึ่งสายพันธุ์ (PI 6069) ไว้เป็นตัวควบคุมในแผ่น 96 หลุมแต่ละแผ่นเพื่อวัตถุประสงค์ในการควบคุมคุณภาพ
บี. คุกเคอิการเตรียมเชื้อและการฉีดเชื้อ
บี. คุกเคอิเตรียมหัวเชื้อตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ โดยสรุป เมล็ดข้าวฟ่างถูกแช่ในน้ำเป็นเวลาสามวัน ล้าง ตักใส่ขวดรูปกรวยขนาด 1 ลิตร แล้วนำไปนึ่งฆ่าเชื้อที่ความดัน 15 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว และอุณหภูมิ 121 องศาเซลเซียส เป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง จากนั้นนำเมล็ดข้าวฟ่างไปเพาะด้วยไมซีเลียที่แช่ไว้ประมาณ 5 มิลลิลิตรจากเชื้อเพาะสดบี. คุกเคอิเชื้อ LSLP18 แยกและทิ้งไว้ที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 2 สัปดาห์ โดยเขย่าขวดทุก 3 วัน หลังจากผ่านไป 2 สัปดาห์ เมล็ดข้าวฟ่างที่ติดเชื้อราจะถูกนำไปตากแห้ง แล้วเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียสจนกว่าจะเพาะเชื้อในแปลงทดลอง เชื้อเดิมถูกนำมาใช้ตลอดการทดลองและปรับให้สดใหม่ทุกปี สำหรับการปลูกเชื้อ เมล็ดข้าวฟ่างที่ติดเชื้อ 6-10 เมล็ดถูกใส่เข้าไปในวงโคจรของต้นข้าวฟ่างอายุ 4-5 สัปดาห์ สปอร์ที่สร้างจากเชื้อราเหล่านี้ทำให้เกิดการติดเชื้อในต้นข้าวฟ่างอ่อนภายในหนึ่งสัปดาห์
การเตรียมเมล็ดพันธุ์
ก่อนปลูกในแปลงปลูก เมล็ดข้าวฟ่างได้รับการผสมสารป้องกันเชื้อรา สารกำจัดแมลง และสารเซฟเนอร์ ซึ่งประกอบด้วยสารป้องกันเชื้อรา Spirato 480 FS ประมาณ 1% สารป้องกันเชื้อรา Sebring 480 FS 4% และสารเซฟเนอร์ Sorpro 940 ES 3% จากนั้นนำเมล็ดไปตากแห้งเป็นเวลา 3 วัน ซึ่งจะทำให้สารผสมนี้เคลือบเมล็ดบางๆ สารเซฟเนอร์นี้ช่วยให้สามารถใช้สารกำจัดวัชพืช Dual Magnum เป็นสารป้องกันก่อนงอกได้
การประเมินความต้านทานโรคใบจุดเป้าหมาย
SCP ถูกปลูกที่สถานีวิจัยพืชผลกลางในเมืองเคลย์ตัน รัฐนอร์ทแคโรไลนา เมื่อวันที่ 14-15 มิถุนายน 2560 และ 20 มิถุนายน 2561 ในรูปแบบบล็อกสมบูรณ์แบบสุ่ม โดยมีการจำลองการทดลองสองครั้งในแต่ละกรณี การทดลองปลูกเป็นแถวเดี่ยวขนาด 1.8 เมตร ความกว้างแถว 0.9 เมตร โดยใช้เมล็ดพันธุ์ 10 เมล็ดต่อแปลง แถวขอบแปลงปลูกสองแถวรอบขอบแปลงทดลองเพื่อป้องกันผลกระทบจากขอบแปลง การทดลองได้รับการฉีดวัคซีนในวันที่ 20 กรกฎาคม 2560 และ 20 กรกฎาคม 2561 ซึ่งเป็นจุดที่ต้นข้าวฟ่างอยู่ในระยะการเจริญเติบโตที่ 3 การจัดอันดับใช้มาตราส่วน 1 ถึง 9 โดยพืชที่ไม่แสดงอาการโรคให้คะแนนเป็น 9 และพืชที่ตายสนิทให้คะแนนเป็น 1 ในปี 2560 มีการจัดอันดับสองครั้งและการอ่านค่า 4 ครั้งในปี 2561 โดยเริ่มหลังจากการฉีดวัคซีนสองสัปดาห์ในแต่ละปี sAUDPC (พื้นที่มาตรฐานใต้เส้นโค้งการลุกลามของโรค) คำนวณตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้
เวลาโพสต์: 01 เม.ย. 2564