拟南芥蓟马抗性的鉴定
寄主植物对蓟马和蚜虫等昆虫的抗性是一种复杂的性状,很难快速可靠地进行表型分析。Jongsma等.(2019),以梭恩的工作为基础等.(2016),设计了一个新颖的硬件和软件系统,命名为EntoLab,以方便进行昆虫选择化验,并自动收集和分析昆虫的运动轨迹。从最初的原型开始,检测板已经进化成可以容纳20x60mm的叶片片段和多达126个两种选择(t -迷宫)竞技场的设计。多亏了一个巧妙的释放机制,所有的昆虫都可以同时从每个t形迷宫下面的单独笼子中释放出来,在摄像机下有两个叶片盘可供选择。昆虫的运动轨迹由电脑视觉软件(EthoVision XT),并用EthoAnalysis,这允许高度详细的行为参数和统计分析的自动报告。
为了验证该系统的效益,对之前分析的两个拟南芥对西花蓟马的差异抗性进行了对比。Jongsma等人(2019)描述了如何针对不同的过滤器和统计数据进行设置优化。统计数据根据行为事件的频率、持续时间、距离和速度进行报告,包括总和和事件平均值,以及总试验周期和1小时的时间箱。还包括较高级别的分析,包括短-中-长事件和慢-中-快事件等子类别。时间箱显示,在最初的几个小时内,一些行为元素更能描述基因型之间的差异,而其他行为元素则是不变的,或在8小时的记录结束时变得更相关。三个主要的行为类别,即选择、移动和停止,根据检测到蓟马的时间百分比自动校正,在38个行为参数统计数据中有24个在加入之间存在2-6的因素差异。分析结果显示,行为特征的对比比之前报道的要大得多。与全株或离体叶片损伤分析需要一周或更长时间才能完成相比,结果在8 h内得到,细节更详细,个体数量更少,显著性更高。
评估植物对蓟马抗性的不同两种选择方法的比较(来自Thoen等人,2016年)。
确定蓟马的行为状态和区域位置。(A)一匹蓟马在选定场地的速度分布直方图,以帮助选择适当的阈值来确定运动和停止事件(速度单位为mm/s);(B)带有两个拟南芥的t -迷宫阵列的12个竞技场的放大图;(C)查看选定时间间隔(约18min)的2D竞技场形状位置轨迹(红线)和右侧1D蓟马区域位置和速度轨迹(黑线)和运动状态(绿带为运动,红带为停止)。
蓟马选择行为的及时统计(A-N)。ethanalysis每小时自动索引的14个不同统计信息的概述。95%置信区间用蓝色和绿色阴影表示(不包括实验设计的影响)。研究结果基于39个场馆。
参考文献
- Jongsma,硕士;Thoen M.P.M.;Poleij L.M.;Wiegers基准线;迪克,m;Noldus L.P.J.J.;Kruisselbrink J.W.(2019)。t迷宫阵列中昆虫行为的自动记录和分析集成系统。植物科学前沿十点二十分。http://dx.doi.org/10.3389/fpls.2019.00020
- Thoen M.P.M.(2016)。拟南芥对西花蓟马的寄主-植物抗性.博士论文,瓦赫宁根大学,195页。https://edepot.wur.nl/387275
- Thoen M.P.M.;Kloth kj;Wiegers基准线;Krips O.E.;Noldus L.P.J.J.;迪克,m;Jongsma,硕士(2016年)。自动视频跟踪蓟马的行为,以评估在多重平行的两种选择设置中宿主-植物的抗性。工厂方法12:1。http://dx.doi.org/10.1186/s13007-016-0102-1
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