Bahan tanaman dan patogen
Populasi pemetaan asosiasi sorgum yang dikenal sebagai populasi konversi sorgum (SCP) disediakan oleh Dr. Pat Brown di University of Illinois (sekarang di UC Davis). Populasi ini telah dijelaskan sebelumnya dan merupakan kumpulan galur beragam yang dikonversi menjadi insensitivitas fotoperiode dan perawakan yang lebih kecil untuk memfasilitasi pertumbuhan dan perkembangan tanaman di lingkungan AS. Sebanyak 510 galur dari populasi ini digunakan dalam penelitian ini, meskipun karena perkecambahan yang buruk dan masalah pengendalian mutu lainnya, tidak semua galur digunakan dalam analisis ketiga sifat tersebut. Pada akhirnya, data dari 345 galur digunakan untuk analisis respons kitin, 472 galur untuk respons flg22, dan 456 untuk ketahanan TLS.B. cookeistrain LSLP18 diperoleh dari Dr. Burt Bluhm di Universitas Arkansas.
Pengukuran respons MAMP
Dua MAMP berbeda digunakan dalam penelitian ini, flg22 (katalog Genscript #RP19986), dan kitin. Tanaman sorgum ditanam dalam media tanam yang diletakkan di atas media tanam yang diisi tanah (33% Sunshine Redi-Earth Pro Growing Mix) di rumah kaca. Tanaman disiram sehari sebelum pengambilan sampel untuk menghindari kelebihan kelembapan daun pada hari pengambilan sampel.
Galur-galur tersebut diacak dan, karena alasan logistik, ditanam dalam kelompok-kelompok yang terdiri dari 60 galur. Untuk setiap galur, tiga 'pot' ditanam dengan dua benih per galur. Kelompok-kelompok berikutnya ditanam segera setelah kelompok sebelumnya diproses hingga seluruh populasi telah dinilai. Dua percobaan dilakukan untuk kedua MAMP dengan genotipe yang diacak ulang pada masing-masing percobaan.
Uji ROS dilakukan seperti yang telah dijelaskan sebelumnya. Singkatnya, untuk setiap galur, enam benih ditanam dalam 3 pot berbeda. Dari bibit yang dihasilkan, tiga dipilih berdasarkan keseragaman. Bibit yang terlihat tidak biasa atau secara signifikan lebih tinggi atau lebih pendek daripada mayoritas tidak digunakan. Empat cakram daun berdiameter 3 mm diambil dari bagian terluas daun ke-4 dari tiga tanaman sorgum berumur 15 hari yang berbeda. Satu cakram per daun dari dua tanaman dan dua cakram dari satu tanaman, dengan cakram kedua menjadi kontrol air (lihat di bawah). Cakram-cakram tersebut masing-masing diapungkan pada 50 µl H2O dalam plat hitam 96-sumur, disegel dengan segel aluminium untuk menghindari paparan cahaya, dan disimpan pada suhu ruangan semalaman. Keesokan paginya, larutan reaksi dibuat menggunakan probe kemiluminesensi 2 mg/ml L-012 (Wako, katalog # 120-04891), peroksidase lobak 2 mg/ml (Tipe VI-A, Sigma-Aldrich, katalog # P6782), dan 100 mg/ml Kitin atau 2 μM Flg22. Sebanyak 50 µl larutan reaksi ini ditambahkan ke tiga dari empat sumur. Sumur keempat adalah kontrol tiruan, yang ditambahkan larutan reaksi tanpa MAMP. Empat sumur kosong yang hanya berisi air juga dimasukkan ke dalam setiap pelat.
Setelah menambahkan larutan reaksi, luminesensi diukur menggunakan pembaca mikroplat multi-deteksi SynergyTM 2 (BioTek) setiap 2 menit selama 1 jam. Pembaca plat melakukan pengukuran luminesensi setiap 2 menit selama 1 jam ini. Jumlah dari seluruh 31 pembacaan dihitung untuk mendapatkan nilai untuk setiap sumur. Nilai estimasi respons MAMP untuk setiap genotipe dihitung sebagai (nilai luminesensi rata-rata dari tiga sumur percobaan—nilai sumur tiruan)—dikurangi nilai rata-rata sumur kosong. Nilai sumur kosong secara konsisten mendekati nol.
Cakram daunNicotiana benthamiana, satu galur sorgum responsif tinggi (SC0003), dan satu galur sorgum responsif rendah (PI 6069) juga disertakan sebagai kontrol di setiap pelat 96 sumur untuk tujuan pengendalian kualitas.
B. cookeipersiapan dan inokulasi inokulum
B. cookeiInokulum disiapkan seperti yang dijelaskan sebelumnya. Singkatnya, biji sorgum direndam dalam air selama tiga hari, dibilas, dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer 1L, dan diautoklaf selama satu jam pada tekanan 15psi dan 121°C. Biji sorgum kemudian diinokulasi dengan sekitar 5 ml miselia yang telah dimaserasi dari kultur segar sorgum.B. cookeiIsolat LSLP18 didiamkan selama 2 minggu pada suhu ruang, labu dikocok setiap 3 hari. Setelah 2 minggu, biji sorgum yang terserang jamur dikeringkan dengan udara, kemudian disimpan pada suhu 4 °C hingga inokulasi lapangan. Inokulum yang sama digunakan untuk seluruh percobaan dan dibuat segar setiap tahun. Untuk inokulasi, 6–10 biji sorgum yang terserang jamur ditempatkan ke dalam lingkaran tanaman sorgum berumur 4–5 minggu. Spora yang dihasilkan dari jamur ini memulai infeksi pada tanaman sorgum muda dalam waktu seminggu.
Persiapan benih
Sebelum ditanam di ladang, benih sorgum diperlakukan dengan campuran fungisida, insektisida, dan safener yang mengandung sekitar 1% fungisida Spirato 480 FS, 4% fungisida Sebring 480 FS, dan 3% safener benih Sorpro 940 ES. Kemudian, benih dijemur selama 3 hari untuk menghasilkan lapisan tipis campuran ini di sekeliling benih. Safener ini memungkinkan penggunaan herbisida Dual Magnum sebagai perlakuan pra-tumbuh.
Evaluasi Resistensi Bercak Daun Target
SCP ditanam di Central Crops Research Station di Clayton, NC pada 14-15 Juni 2017 dan 20 Juni 2018 dalam rancangan blok lengkap acak dengan dua ulangan percobaan di setiap kasus. Percobaan ditanam dalam baris tunggal 1,8 m dengan lebar baris 0,9 m menggunakan 10 benih per plot. Dua baris perbatasan ditanam di sekitar pinggiran setiap percobaan untuk mencegah efek tepi. Percobaan diinokulasi pada 20 Juli 2017 dan 20 Juli 2018 di mana tanaman sorgum berada pada tahap pertumbuhan 3. Penilaian diambil pada skala satu hingga sembilan, di mana tanaman yang tidak menunjukkan tanda-tanda penyakit diberi skor sembilan dan tanaman yang benar-benar mati diberi skor satu. Dua penilaian diambil pada tahun 2017 dan empat pembacaan pada tahun 2018 dimulai dua minggu setelah inokulasi setiap tahun. sAUDPC (area standar di bawah kurva perkembangan penyakit) dihitung seperti yang dijelaskan sebelumnya.
Waktu posting: 01-Apr-2021