高通量葉綠素熒光成像平臺助力禾谷鐮刀菌感染小麥穗進行篩選的研究

瀏覽次數：1180　發布日期：2022-3-29　來源：本站　僅供參考，謝絕轉載，否則責任自負

最近，來自歐洲的科學家利用WIWAM XY（Pathoviewer）高通量植物表型成像平臺發表了題為A Novel In Planta Enrichment Method Employing Fusarium graminearum-Infected Wheat Spikes to Select for Competitive Biocontrol Bacteria，文章發表于知名期刊Toxins 2022,14(3), 222。

利用禾谷鐮刀菌感染的小麥穗篩選競爭性生防細菌的一種新的植物內富集方法

摘要
這項工作介紹了一種在小麥中發現新的抗赤霉病細菌生防劑的替代工作流程。與隔離物收集的大規模測試不同，我們從不同的接種物開始，在灌漿期從田間種植的小麥穗中提取微生物組。在感染禾谷鐮刀菌PH1的分離小麥穗上，產生了四個不同的微生物群落，這些微生物群落暴露在3個14天的非培養實驗富集物中。我們發現，一個細菌群落在3個周期后減少了感染癥狀，隨后選擇該細菌群落通過限制稀釋來分離細菌。所有94個分離株均在體外和植物試驗中進行了測試，并選擇了14個分離株在分離的小麥穗上進行了進一步測試。結果似乎表明，我們的富集方法導致細菌在FHB控制方面具有不同的作用模式。波斯歐文氏菌（Erwinia persicina）分離物C3的疾病嚴重程度（Fv/Fm）顯著降低，波斯歐文氏菌（Erwinia persicina）C3和假單胞菌(Pseudomonassp.)B3的真菌生物量（cGFP）顯著降低。然而，這兩種治療的真菌毒素分析顯示，DON水平沒有降低。盡管如此，安那提泛球菌(Pantoea ananatis)H3和H11以及波斯歐文氏桿菌(Erwinia persicina)H2能夠將DON濃度降低50%以上，盡管這些影響在統計學上并不顯著。最后，波斯歐文氏菌(Erwinia persicina)H2也顯示出DON對植物毒性較小的DON-3G的顯著更高的糖基化。據報道，通過富集循環分離的細菌屬在開放棲息地發育的微生物群落中占主導地位，這表明分離的細菌可以降低禾谷鐮刀菌在穗葉層上的感染壓力。

SMO構建WIWAM XY（Pathoviewer）高通量植物表型成像平臺

WIWAM植物表型成像系統由比利時SMO公司與Ghent大學VIB研究所研制生產，可集成LED植物智能培養、自動化控制系統、葉綠素熒光成像模塊、植物熱成像模塊、植物近紅外成像模塊、植物高光譜模塊、植物多光譜模塊、植物CT斷層掃描模塊、自動條碼識別管理、可見光3D成像等多項先進技術，以優化的方式實現大量植物樣品—從擬南芥、水稻、玉米到各種其它植物的生理生態與形態結構成像分析，用于高通量植物表型成像分析測量、植物脅迫響應成像分析測量、植物生長分析測量、生態毒理學研究、性狀識別及植物生理生態分析研究等。

PathoViewer是一款高通量植物葉綠素熒光成像平臺（植物表型成像平臺，屬于WIWAM XY系列），使用了高分辨率圖像在可控條件下對植物進行表型成像。該系統配備有6MP-16 bit的相機系統以及各種光學濾波輪，有廣泛用途，例如測量葉綠素熒光、紅色熒光蛋白、綠色熒光蛋白、自熒光、RGB改進花青素反射指數以及葉綠素指數等。系統為自動系統，用于測量植物或植物部分的生物或非生物脅迫。

Pathoviewer特點
Pathoviewer組合了RGB, 葉綠素熒光、花青素、NIR和GFP/RFP圖像處理，對生物和非生物脅迫的影響進行成像。這些相機也可為研究人員采集植物科學相關信息，另外還可對表型特征可視化。

Pathoviewer能測量的最重要參數是Fv/FM值。該值通過葉綠素熒光獲取，是指示測量植物光合性能的參數。熒光可用于測量PSII光合作用中的多種參數如線性電子流，CO2同化以及變化。