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Investigating a potential defense gene which confers resistance to soybean cyst nematode, an invasive species. Welch, Venus *,1, Lu, G.2, Hu, X.2, Miller, J.2, 1 Tuskegee University, Tuskegee, AL, USA2 Pioneer Hi-Bred International, Des Moines, IA, USA ABSTRACT- Soybean Cyst Nematode (SCN) Heterodera glycines, an invasive species affects 17-20 million acres of soybean crops in North America each year. The SCN was discovered in North Carolina in 1954 and is currently the number one disease causing pathogen and crop reducer in soybean plants, which causes an estimated loss of $1 billion dollars annually. The eggs of the SCN can remain fertile in the soil for up to 10 years. When newly hatched SCN attach to the root they cause an enlargement of the cells, which serve as feeder sites for the SCN, these cells are multinucleated and are called syncytia. A probable gene which may confer resistance against SCN is Gene A. This gene is suspected to be a marker of pathogen defense response, and will be tested for expression in infected and non-infected roots of soybean plants. To allow high throughput analyses of gene A from small amounts of plant tissues, several fixation methods were compared for the purpose of obtaining optimal RNA yield, and quality. Small segments of roots were fixed, embedded, and sectioned for Laser Capture Microdissection (LCM) of syncytial cells contained inside the root. This method was used to compare RNA recovery of control roots and SCN infected roots. Root segments were cut from 5-week-old inoculated infected roots, as well as an adjacent control segments. The tissues of SCN infected roots yielded higher amounts of RNA (7,542 ng of total RNA from a single root segment, compared to 6,370 ng from a single control root segment). c-DNA was generated from RNA utilizing the single tube RT-PCR method with a primer specific to gene A and resolved by 1.0% agarose gel electrophoresis to confirm the presence of gene A. High RNA recovery and expression of gene A will be used in future LCM of pure syncytial (feeding cite) cells for gene profiling study to gain better understanding of the soybean plant's natural response to SCN. SPANISH ABSTRACT- Los glycines de Heterodera del nematodo del quiste de la soja (SCN), una especie invasora afectan 17-20 millones de acres de cosechas de la soja en Norteamérica cada año. El SCN fue descubierto en Carolina del norte en 1954 y es actualmente la enfermedad del número uno que causaba el reductor el patógeno y de la cosecha en plantas de la soja, que causa una pérdida estimada de los dólares $1 mil millones anualmente. Los huevos del SCN pueden seguir siendo fértiles en el suelo por hasta 10 años. Cuando la fijación nuevamente tramada de SCN a la raíz ellos causa una ampliación de las células, que sirven como sitios del alimentador para el SCN, estas células son multinucleated y se llaman los syncytia. Un gene probable que puede conferir resistencia contra SCN es gene A. This que el gene se sospecha para ser un marcador de la respuesta de la defensa el patógeno, y será probado para la expresión en raíces infectadas y no infectadas de las plantas de la soja. Para permitir altos análisis del rendimiento de procesamiento del gene A de cantidades pequeñas de tejidos finos de planta, varios métodos de la fijación fueron comparados con el fin de obtener la producción óptima del RNA, y de calidad. Los segmentos pequeños de raíces eran fijos, encajaron, y seccionado para la captura Microdissection (LCM) del laser de las células syncytial contenidas dentro de la raíz. Este método fue utilizado para comparar la recuperación del RNA de las raíces del control y SCN infectó raíces. Los segmentos de raíz fueron cortados de raíces infectadas inoculadas 5-week-old, así como segmentos adyacentes de un control. Los tejidos finos de SCN infectaron raíces rindieron cantidades más altas del RNA (7.542 ng de RNA total de un solo segmento de raíz, comparados a 6.370 ng de un solo segmento de raíz del control). La c-DNA fue generada del RNA que utilizaba el solo método del Rt-pcr-pcr del tubo con un específico de la cartilla al gene A y resuelta antes de el electrophoresis 1,0% del gel del agarose para confirmar la presencia del gene A. La altas recuperación del RNA y expresión del gene A serán utilizadas en el futuro LCM (alimentando cite) de las células syncytial puras para el gene que perfila estudio para ganar una comprensión mejor de la respuesta natural de la soja a SCN. |
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