مقالة منهجية

نظام Gnotobiotic لدراسة تجميع الميكروبيوم في Phyllosphere وفي تخمير الخضروات

DOI:

10.3791/61149

⸱

يونيو 3, 2020

 ,  ,  , 
1Department of Biology, Tufts University

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم تطوير طريقة لزراعة الكرنب النابا خالية من الجراثيم التي تمكن الباحثين من تقييم كيفية الأنواع الميكروبية واحدة أو المجتمعات الميكروبية متعددة الأنواع تتفاعل على أسطح أوراق الملفوف. كما يتم تقديم مستخلص خضار معقمة يمكن استخدامها لقياس التحولات في تكوين المجتمع أثناء تخمير الخضروات.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الفيلوسفير، الجزء الأرضي أعلاه من النبات الذي يمكن استعماره بواسطة الميكروبات، هو نظام نموذج مفيد لتحديد عمليات التجميع المجتمعية الميكروبية. يحدد هذا البروتوكول نظامًا لدراسة ديناميكيات المجتمع الميكروبي في الغلاف الفيلوسفيري لنابا من مصانع الملفوف. وهو يصف كيفية زراعة النباتات الخالية من الجراثيم في أنابيب الاختبار مع الطين الكالسيد وركيزة مرق المغذيات. التلقيح من النباتات الخالية من الجراثيم مع الثقافات الميكروبية محددة توفر فرصا لقياس النمو الميكروبي وديناميات المجتمع في فيلوسفير. من خلال استخدام مستخلص الخضار العقيمة المنتجة من التحولات الكرنب في المجتمعات الميكروبية التي تحدث أثناء التخمير يمكن أيضا أن تقدر. هذا النظام بسيط نسبيا وغير مكلف لإنشاء في المختبر ويمكن استخدامها لمعالجة المسائل البيئية الرئيسية في تجميع المجتمع الميكروبي. كما أنه يوفر فرصاً لفهم كيف يمكن لتكوين المجتمع فيلوسفير أن يؤثر على التنوع الميكروبي وجودة تخمير الخضروات. ويمكن تطبيق هذا النهج لتطوير مجتمعات الكرنب الغنوتيك فيلوسفير على أنواع نباتية أخرى برية وزراعة.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

التنوع الميكروبي للphyllosphere يلعب دورا هاما في الحفاظ على صحة النبات ويمكن أن تؤثر أيضا على قدرة النباتات على تحمل الإجهاد البيئي1,2,3,4,5. بدورها، تؤثر صحة المحاصيل بشكل مباشر على سلامة الأغذية وجودة6،7. النباتات تلعب دورا في أداء النظام الإيكولوجي والميكروبيومات المرتبطة بها على حد سواء تؤثر على قدرة النباتات على تنفيذ هذه الأنشطة، فضلا عن التأثير المباشر على البيئة أنفسهم8. في حين أن العلماء قد بدأت فك وظيفة وتكوين الفي....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. تزايد الجرثومة خالية من الملفوف

  1. تجهيز معدات لزراعة الكرنب الخالي من الجراثيم
    1. تنظيف الطين المكلس لإزالة جزيئات الغبار الدقيقة
      1. شطف الطين الكالسيد (جدول المواد) على الأقل 3x مع مياه الصنبور؛ استنزاف قبالة المياه.
        تنبيه: الطين الكالسيد تنتج غبار ناعم جدا، ومن المستحسن ارتداء قناع واقية (جدول المواد)عند الغسيل.
      2. انتشار الطين الكالسييد خارج كطبقة رقيقة (~ 4 سم) في علبة الأوتوكلاف والأتوكلاف على دورة جافة (121 درجة مئوية التدفئة لمدة 20 دقيقة و 20 دقيقة وقت التجفيف) لتعقيم.
      3. السماح للطين المكلس لتجف تماما قبل استخدامها عن طريق انتشار على الصواني ووضعها في حاضنة دافئة (30-37 درجة مئوية) لم....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

معدلات نمو الكرنب النابا
تم اختبار طريقة التعقيم البذور مع العديد من الملفوف نابا مختلفة (B. رابا فار pekinese; الرقم التكميلي 1) من عدد من الموردين المختلفة ونمت جميعها بشكل متسق مع معدلات النمو المماثلة. ومع ذلك، اختبار الأساليب مع أنواع مختلفة من Brassica (B. رابا: اللفت الأرجواني الأعلى; ب. أوليراسيا: القاهرة الهجين، العملاق المداري الهجين؛ باء campestris: باك تشوي Toy Choy الهجين؛ B. juncea: ال.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد استخدمت النباتات الملفوف نابا خالية من الجراثيم لدراسة الحد من تشتت البكتيريا حمض اللاكتيك في فيلوسفير نابا الملفوف17. ويمكن أيضا أن تستخدم الجرثومة خالية من الملفوف نابا لاختبار الفرد أو الزوج من الحكمة النمو في phyllosphere(الشكل 1). وقد تم اختبار أساليب صنع مستخلصات نباتية معقمة لثلاثة أنواع مختلفة من الملفوف: الأحمر والأخضر ونابا. كل من هذه SVEs بمثابة وسائل الإعلام النمو موثوق بها; تنمو الميكروبات تلقيح باستمرار عبر وسائل الإعلام المختلفة. معدلات نمو سلالة وا.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد تم دعم هذا العمل من قبل منحة وزارة الزراعة الأميركية-NIFA: 2017-67013-26520. قدمت تريسي ديبنبورت وكلير فوغان الدعم الفني، وقدمت روبي يي وكسي كوزيتا تعليقات مفيدة على النسخ المبكرة من هذه المخطوطة.

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
1.5 مل أنابيب الطرد المركزي الدقيقةVWR20170-650
15 مل أنابيب مخروطية Falcon352096
صينية ذات 7 اتجاهاتSigma MagentaT8654
زجاجة زجاجية مستديرة من بوسطنGPS 712OZSPPK12BRتم طلبها على Amazon.com من مختلف الموردين
مرشحات القهوة السلةإذا كنت تهتم(ورق غير مبيض) تم شراؤها من Wholefoods
Bleach (خال من الزئبق)50-010-45
زجاجية من البورسليكاتمن أوستن VWR47729-586
Turface الطين المكلسMVPتم طلبها على Amazon.com من أكياس Root Naturally 6 Quart. حجم الجسيمات حوالي 3-5 مم
خلاط CuisinartCuisinartمحضر طعام Cuisinart Mini-Prep Plus ، مقص تشريح 3 أكواب
Scientific56-81-5
KleenGuard M10Kimberley-Clark64240
حاوية بلاستيكية كبيرةRubbermaidطلبت على رفوف خفيفة Amazon.com
Gardner's Supply39-357لمبات الفلورسنت T5 كاملة الطيف
أرجواني tm أغطية ثنائية الاتجاهMillipore SigmaC1934
Man و Rogosa و Sharpeفيشر العلميDF0881-17-5هذه الوسائط مخصصة للمرق ويضاف 15 جم من الأجار لصنع الألواح
مسبار الأس الهيدروجينيالصغير Thermo Scientific8220BNWP
MicropestleCarolina215828وتسمى أيضا مرق المغذيات Pellet Pestle
MSMillipore SigmaM5519Murashige و Skoog Basal Medium
NaClSigma AldrichS9888
بذور ملفوف ناباJohnny's Select Seeds2814GB. rapa var pekinensis (Bilko) < / em>
بتري 100 مم × 15 ممفيشرFB0875712تستخدم لصنع ألواح أجار
عازل للفوسفاتفيشر Scientific50-842-941
صندوق زراعة الأنسجة النباتيةمن Teknovaمصلية أرجوانية سيجما أرجواني GA-7
VWR89130-900
وتد معقمPuritan10805-018الأوتوكلاف قبل الاستخدام لتعقيم
التعقيم 0.2 & micro ؛ مرشح mNalgene974103
أجار الصويا TrypticFisher ScientificDF0370-17-3هذه الوسائط مخصصة للمرق ويضاف 15 جم من الأجار لصنع الألواح
أطراف ماصة الفتحة العريضةRainin17007102
الخميرة والببتون وسكر العنبفيشر ScientificDF0428-17-5هذه الوسائط مناسبة ولكن يمكن أيضا صنع الوسائط باستخدام الخميرة والببتون وسكر العنب ، أضف 15 جم من الأجار عند صنع الأطباق
العنبر أنابيب 7-389-A منتجات تعليمية أمريكية تم طلبها على Amazon.com الإيثانول VWR 89125-172 ملقط Aven 18434 تم طلبه على Amazon.com Glycerol Fisher طبق محلول ملحي ماصات

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Grady, K. L., Sorensen, J. W., Stopnisek, N., Guittar, J., Shade, A. Assembly and seasonality of core phyllosphere microbiota on perennial biofuel crops. Nature Communications. 10 (1), 4135(2019).
  2. Pii, Y., et al.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

MS

مقالات ذات صلة