A Biosensor-Based Leaf Punch Assay for Glutamine Correlates to Symbiotic Nitrogen Fixation Measurements in Legumes to Permit Rapid Screening of Rhizobia Inoculants under Controlled Conditions
Notice bibliographique
Résumé
Legumes are protein sources for billions of humans and livestock. These traits are enabled by symbiotic nitrogen fixation (SNF), whereby root nodule-inhabiting rhizobia bacteria convert atmospheric nitrogen into usable nitrogen. Unfortunately, SNF rates in legume crops suffer from undiagnosed incompatible/suboptimal interactions between crop varieties and rhizobia strains. There are opportunities to test much large numbers of rhizobia strains if cost/labour-effective diagnostic tests become available which may especially benefit researchers in developing countries. Inside root nodules, fixed nitrogen from rhizobia is assimilated into amino acids including glutamine (Gln) for export to shoots as the major fraction (amide-exporting legumes) or as the minor fraction (ureide-exporting legumes). Here we have developed a new leaf punch based technique to screen rhizobia inoculants for SNF activity following inoculation of both amide exporting and ureide exporting legumes. The assay is based on measuring Gln output using the GlnLux biosensor, which consists of Escherichia coli cells auxotrophic for Gln and expressing a constitutive lux operon. Subsistence farmer varieties of an amide exporter (lentil) and two ureide exporters (cowpea and soybean) were inoculated with different strains of rhizobia under controlled conditions, then extracts of single leaf punches were incubated with GlnLux cells, and light-output was measured using a 96-well luminometer. In the absence of external N and under controlled conditions, the results from the leaf-punch assay correlated with 15N-based measurements, shoot nitrogen percentage and shoot total fixed nitrogen in all three crops. The technology is rapid, inexpensive, high-throughput, requires minimum technical expertise and very little tissue and hence is relatively non-destructive. We compare and contrast the benefits and limitations of this novel diagnostic assay compared to existing methods.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».