植物病理学和植物微生物生物学项目

以下是过去为暑期研究学者计划的项目示例。关于2022年项目的详情,请在以后的节目中查看。

1.战胜它!

尾孢属beticola在美国,Cercospora leaf spot (CLS)是最具破坏性的叶面真菌病原体之一,对甜菜和甜菜的产量和生产力造成重大的年度损失。引起疾病尾孢属物种还会产生一种叫做尾孢素的植物毒素,负责合成这种毒素的基因簇已被很好地表征。如果你喜欢甜菜,加入我们的发现之旅,评估调节甜菜致病性的基因c . beticola。还有一个额外的好处是可以去实地考察这种疾病,了解它的影响和可供食用甜菜种植者选择的管理方案。”

  • 领域:20%,实验室:80%(即将拆分)
  • 教师:Pethybridge

2.Un-beet-able真菌吗?辣椒还有甜菜的生产

纽约是全国第二大食用甜菜产地(甜菜属ssp。寻常的).最近的工业扩张增加了对可持续疾病管理战略的需求,特别是对由植物根腐病引起的根腐病辣椒r .以上是一种限制甜菜、甜菜和许多其他蔬菜和谷物作物产量的病原体。在甜菜中,目前的控制措施仅限于在垄沟内施用偶氮菌酯杀菌剂。暑期学者将在实验室和实地工作,研究其他疾病管理策略,包括生物控制/生物杀菌剂。通过吻合群测定和种群研究来收集和鉴定分离株的其他技能将得到发展。

3.太阳底下有新东西吗?

我们的项目率先使用紫外线来抑制植物病害。(查看视频)。一个关键问题是这些处理对被处理植物上的非目标生物有什么影响。有没有人受伤,如果有,是哪些人?酵母和细菌的数量在暴露于治疗性紫外线处理后会反弹吗?那需要多长时间?你将是世界上第一个回答这些问题的人。

  • 实验室:50%,场地:50%
  • 教师:Gadoury

4.果园着火了!

由细菌病原体引起的火枯病欧文氏菌amylovora它是全球苹果生产中最具破坏性的疾病之一,在不可预见的流行病中,它能够摧毁整个果园,每年给美国农民造成数百万美元的损失。现代对火疫病的管理几乎完全依赖于抗生素喷雾剂,如链霉素,由于病原体和脱靶细菌种群对抗菌素耐药性的潜在发展,这些药物受到了严格的审查。每年都有许多生物防治方案被开发出来用于控制火病,但它们往往控制效果很差,而且不适合温带产区。学者们将研究其他管理方案,包括植物生长调节剂和生物控制,以管理火枯萎病。此外,学者们还将研究大肠amylovora菌株和利用CRISPR基因分型技术管理的潜在影响。学者们将有机会参观实际的疫病暴发,并了解现代苹果生产。

  • 实验室:50%,场地:50%
  • 教师考克斯

5.濒临灭绝的苹果!

由真菌引起的苹果痂秦冠限制了苹果在温带气候下的可持续生产。病原体已对许多最安全、对环境反应最灵敏的杀菌剂产生耐药性。耐多药诉致病力在整个美国东部苹果产业的生产操作中造成了灾难性的生产失败。学者们将确定农场管理措施如何影响抗性种群的进化诉致病力帮助种植者安全、可持续地生产无病苹果。他们将研究杀菌剂靶位点基因和微观生长的种群变化。此外,学者们将有机会参观疾病爆发的果园,并了解现代苹果生产。

  • 实验室:50%,场地:50%
  • 教师考克斯

6.霉的使命

苹果白粉病(Podosphaera leucotricha)是一种真菌疾病,在世界上大多数苹果种植区都有发现。p . leucotricha当苹果树在春天打破休眠时,在新的生长物上蔓延,降低树的活力,阻碍开花发育。病原体是专性的(意味着它需要它的宿主才能生存),这使得研究变得困难。从历史上看,p . leucotricha果园的管理人员一直依靠少数几种杀菌剂来维持控制。很少有人知道p . leucotricha人类已经对这些化合物产生了耐药性。学者们将帮助开发一种在体外培养方法p . leucotricha进行研究,并建立分离叶片杀菌剂试验方法,以测试真菌分离株的相对杀菌剂抗性。学者们还将学习DNA提取、PCR和序列分析协议,以评估分离株对常用杀菌剂的已知抗性突变。此外,学者们将有机会参观研究果园和商业果园,了解现代苹果生产。

  • 实验室:80%,场地:20%
  • 教师考克斯

7.别被他们的体型骗了…

尽管它们的基因组很小,缺乏细胞机制,但病毒仍然具有很大的杀伤力:感染病毒的植物表现出一系列症状,从叶片变色到果实畸形或死亡。您将学习如何使用转基因葡萄扇叶病毒来研究植物病毒如何在宿主中引起症状。您还将使用蛋白质组学技术来探索症状发展的蛋白质-蛋白质相互作用基础。您将获得分子生物学、植物病毒生物学、病毒感染诊断以及蛋白质提取、检测和蛋白质组学分析方面的技能。

  • 实验室:90%,温室:10%
  • 教师福克斯

8.病毒与宿主防御系统的军备竞赛

RNA沉默在植物抵抗病毒方面起着关键作用。为了通过RNA沉默来逃避抗病毒宿主的防御,植物病毒进化出了RNA沉默抑制子,这是植物和入侵病毒之间军备竞赛的有力武器。研究将涉及利用细胞、生化、遗传和分子技术对葡萄扇叶病毒的RNA沉默抑制因子进行表征,以提高我们对植物-病毒相互作用的基本认识,并揭示该病毒抑制RNA沉默的机制。

  • 实验室:80%,温室:20%
  • 教师福克斯

9.葡萄、病毒、昆虫和共生体:天哪!

红斑病是一种新近发现的葡萄藤病毒性疾病,由一种名为葡萄藤红斑病毒的DNA病毒引起。这种病毒是由三角苜蓿漏斗传播的。关于宿主、病毒、树蝗媒介和树蝗内共生细菌之间的多营养相互作用,还有很多有待发现的地方。你将使用核酸提取、聚合酶链反应、解剖和共聚焦显微镜等技术来解决有关病毒传播和昆虫生物学的问题。你将在设计、优化和实施实验,以及分析和展示数据方面发挥积极作用。

  • 实验室:80%,温室:20%
  • 教师福克斯

10.红色代码:当病毒攻击!

葡萄红斑病毒是近年来发现的引起葡萄红斑病的病原。这种病毒是由葡萄园里的三角苜蓿飞蛾传播的。你们将为研究作出贡献,旨在通过病毒载体对葡萄和替代宿主进行有效的传播分析,以帮助确定传播模式。您将使用技术设计和优化分析,如植物接种传染性病毒克隆,核酸提取,聚合酶链反应,解剖,测序和显微镜,同时还学习昆虫饲养技术。

  • 实验室:70%,温室:30%
  • 教师:福克斯

11.没有胆量,就没有荣耀!

三角苜蓿漏斗携带一种名为葡萄红斑病毒的DNA病毒。人们对这种病毒传播者在景观层面的移动知之甚少;然而,尽管葡萄不是繁殖宿主,而且跳鼠只在短暂的夏季在葡萄园中发现,但病毒仍在传播。该项目将研究分子肠道含量分析的优化,以解决葡萄园生态系统中跳树虫的摄食偏好。研究将涉及昆虫饲养、饲养试验、解剖、分子膳食组成、PCR、测序和其他实验室技术,以揭示病毒-载体-宿主相互作用。

  • 实验室:70%,温室:30%
  • 教师:福克斯

12.用现代武器打一场古老的战争:我们能用下一代基因组学打败火疫病吗?

由革兰氏阴性菌引起的火疫病欧文氏菌amylovora是对苹果树最具破坏性的细菌性疾病之一。近年来,由于通量技术的提高和基因组测序成本的降低,研究已经发生了革命性的变化。你将参与一个利用高通量基因组学和表型组学来更好地了解宿主-病原体相互作用的项目。有了这些信息,我们可以描述苹果的自然抗性来源,识别基因组区域(qtl)、分子标记和潜在基因,利用位于纽约日内瓦的美国苹果种质资源库中可用的遗传多样性。你将在温室里给苹果树接种,以确定对火枯病的易感性,然后参与绘制遗传抗性来源。此外,您将使用叶绿素荧光、红外热成像和多光谱成像来检测火枯病感染的早期症状,并量化疾病易感性/耐药性。这项研究的结果最终将用于在商业上有利的背景下部署抗性等位基因,从而增强苹果的抗火炬病基因。

  • 实验室:50%,温室:50%
  • 教师

13.能教机器准确诊断苹果园的疾病吗?

苹果园遭受着大量的疾病,这些疾病会对树木、水果和产业造成严重损害。快速准确的病害诊断对于及时控制和实施成功的环保管理是至关重要的。疾病症状的外观可能会根据图像捕获条件或宿主和疾病的特征而变化,这使得计算机视觉模型难以准确区分许多疾病的许多症状。高质量图像的大型数据集对于训练计算机视觉模型至关重要。在生长季节,您将使用数码相机和智能手机帮助收集、注释和分类生物和非生物压力的高分辨率图像。该图像数据集将用于开发基于图像的苹果生物和非生物胁迫症状的自动分类和量化,用于苹果园的加速和自动化胁迫诊断和管理。纽约康奈尔理工学院的学生将使用这些图像来开发和训练用于自动疾病检测的机器学习模型,你将与他们合作测试模型。

  • 电脑:50%,温室:50%
  • 教师

14.吸引苹果的关键:苹果赤霉病真菌种群多样性,毒力和宿主遗传抗性

苹果痂,由秦冠这是一种破坏性的真菌疾病,在世界各地的主要苹果品种中,大多数是中至高度易感的。品种抗性是降低整体生产成本和保持果实品质的最佳长期解决方案。隔离的诉致病力它们克服抗性基因的能力各不相同,这些抗性基因存在于几十年来用于育种计划的商业苹果品种中。你将参与一个项目,以确定真菌分离株的毒力和苹果赤霉病抗性的遗传学。这将涉及收集和培养诉致病力基于基因组重测序数据的分离株及其系统发育分析。此外,该项目还需要在温室内对遗传作图群体和差异寄主进行人工接种和抗性/易感性评价,并在来自世界各地的不同苹果种质资源收集的苹果园中进行实地数据收集。

  • 实验室:50%,温室:50%
  • 教师

15.在番茄感染过程中,细菌效应是否会影响效果?

这是正确的!如果你能说出来,你肯定会喜欢做这件事。

植物病原体和我们一样喜欢吃蔬菜。为了促进疾病,植物病原体使用一系列分子机制来对付它们的宿主。效应器是病原体用来操纵宿主代谢从而支持自身生长的蛋白质。在这个项目中,你将对几种菌株进行全基因组分析黄cynaraepv。gardneri寻找假定的效应器。该方法将包括生物信息学来校准基因组和实验室工作,以验证接种番茄叶片中这些效应物的存在。

  • 实验室:80%,温室:20%
  • 教师c .聪明

16.用微生物解决我们问题的根源

工业大麻是全国新兴的经济作物,用途广泛,从粮食和纤维生产到CBD补充剂。常见的土壤病原体如镰刀菌素spp。而且腐霉属spp。是根腐病和维管枯萎病的常见原因,当这些病原体渗透到根系并阻止水运输到嫩枝时发生。我们的目标是确定生物添加剂是否可以促进根的生长,并帮助大麻幼苗摆脱根腐病的毁灭性影响。在这个项目中,您将学习从现场样品中分离真菌病原体的技术,分析添加了各种生物制剂的大麻根的生长,并使用RhizoVision软件收集成像数据。

  • 实验室:50%,温室:50%
  • 教师c .聪明

17.一勺糖可以帮助病原体消灭!

葫芦作物易受各种真菌和卵菌病原体的影响,这些病原体可以攻击它们的根、冠、叶和果实。土壤传播的病原体疫霉capsici它会导致寄主植物的所有部分枯萎,这里我们特别感兴趣的是冬南瓜的果腐病,Cucurbita由于先天免疫,包括果皮厚度和糖含量,一些品种对果实侵染的敏感性较低。在这个项目中,你将研究糖对人体的抑制作用p . capsici学习从现场样本中分离病原体的技术。

  • 实验室:65%,温室:35%
  • 教师c .聪明

18.光,病原体,行动!

反射光谱技术是一种新型的、高效的植物病害生理检测工具,可用于检测早期甚至症状前的病原菌侵染。本项目将探索利用无损光谱技术对葡萄白粉病和葡萄霜霉病进行田间早期检测。通过该项目,您将获得应用精准农业研究和数据分析的技能。该项目将直接有助于为纽约州葡萄种植者建立早期疾病检测系统的更广泛努力。另外还有一个额外的奖励,就是参观这些疾病,了解它们对葡萄种植者的影响和管理方案。

  • 字段:40%,计算:60%
  • 教师:黄金

19.喷气病原体实验室:用NASA传感器检测葡萄园疾病

喷气推进实验室的下一代机载可见光和红外成像光谱仪(AVIRIS-NG)是地球上最高质量的成像光谱仪(又名高光谱成像仪)。该项目将利用NASA的AVIRIS-NG探索商业葡萄园中葡萄病害的早期检测。通过该项目,您将获得应用精准农业研究、高光谱成像、python数据分析以及QGIS遥感数据处理方面的技能。该项目将直接有助于为美国葡萄种植者建立全球和区域疾病预警系统。额外的奖励将包括虚拟访问,并有机会与NASA喷气推进实验室的科学家在这个项目上与金实验室合作。

20.植物病理学机器人:未来的侦察兵!

PhytoPatholoBot (PPB)是下一代葡萄园侦察兵:完全自主和完全机器人!这个项目将通过教PPB如何区分葡萄霜霉病和白粉病来帮助发展PPB寻找疾病的能力。通过这个项目,你将获得精准农业研究、应用机器人、python数据分析和计算机视觉方面的技能。该项目将直接有助于为纽约州葡萄种植者建立早期疾病检测系统的更广泛努力。另外一个额外的奖励将是实地考察疾病,并与计算机科学家和工程师合作。

  • 字段:50%,计算:50%
  • 教师:黄金

21.搭便车者注意:监测全球沙尘流中土壤传播的病原体运输

全球沙尘暴带来的不仅仅是灰尘,越来越多的证据表明,它们还带来了土传植物病原体的搭便车者!该项目将研究不断变化的病原体特性如何影响尖孢镰刀菌搭便车全球沙尘流的能力。通过这个项目,你将获得精准农业研究、生物信息学、python数据分析和QGIS遥感数据可视化方面的技能。该项目将直接促进为全球农业建立全球和区域疾病预警系统的更广泛努力。额外的奖励将包括虚拟访问,并有机会与NASA喷气推进实验室的科学家在这个项目上与金实验室合作。