Technik zur Untersuchung Gliederfüßer und Mikrobielle Gemeinschaften im Baum Tissues
16. November 2014
Wir bieten eine Technik an, um intaktes Baumphloem zu erhalten und es für die Beobachtung vorzubereiten. Wir entwickeln eine Apparatur namens Phloem-Sandwich, die die Einführung und Beobachtung von Arthropoden, Mikroben und anderen Organismen ermöglicht, die Phloemgewebe bewohnen.
Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, eine Apparatur namens AOL-Sandwich zu schaffen, die die Einführung und Beobachtung von Arthropoden, Mikroben und anderen Organismen, die im Fallgewebe leben, ermöglicht. Das zur Verfügung gestellte Protokoll, manchmal mit leichten Abweichungen, war ein wirksames Werkzeug für Forscher und Pädagogen, um Borkenkäfer, Milben, Nematoden und Pilze zu untersuchen. Zunächst wird ein geeigneter Baum lokalisiert.
Dann wird die Rinde entfernt, um die F-From-Schicht freizulegen. Sobald der Flom entfernt ist, wird er zurück ins Labor gebracht oder zwischen zwei Plexiglasscheiben gelegt. Sobald es versiegelt und fest festgeklemmt ist, können Sie den Organismus einführen.
Untersucht, haben Kiefern eine ausgeprägte Fließschicht, die mehrere Millimeter dick sein kann. Der zu untersuchende Organismus bestimmt, welche Art von F-Strömung erforderlich ist. Hier befinden wir uns in einem Ponderosa-Kiefernwald im Norden Arizonas.
Wir sind auf der Suche nach einem idealen Baum, der bescheiden groß ist, eine große Krone und wenige untere Äste hat. Hier haben wir einen passenden Baum gefunden. Diese Eigenschaften sorgen wahrscheinlich dafür, dass die Strömung dick und leichter zu entfernen ist, da jeder Ast beim Entfernen der Strömung umgeschnitten werden muss.
Hier ist ein Beispiel für die Ausrüstung, die wir verwenden, um einen Baum zu ernten. Denken Sie daran, dass das Befüllen eines Baumes gefährlich ist und nur von einer erfahrenen Person mit der richtigen Sicherheitsausrüstung durchgeführt werden sollte. Sobald der Baum sicher auf dem Boden steht, beginnen Sie, die Äste zu entfernen.
Schneiden Sie dann die Kugel in handliche Stücke, normalerweise etwa sechs bis acht Fuß, je nach Durchmesser des Baumes. Jetzt ist es an der Zeit, die Rinde zu entfernen. Hier ist ein Beispiel für die Tools, die wir verwenden, um dies zu erreichen.
John Ice sind während dieses Prozesses unentbehrlich, kratzen Sie die Rinde vorsichtig ab, bis Anklänge von weißer oder leichter Bräune oder sichtbare Anzeichen für die Fließschicht vorhanden sind. Es ist wichtig, diese Schicht nicht auszuhöhlen, da dies ihre spätere Nützlichkeit stark verringert. Sobald ein Teil des Baumes ausreichend entrindet ist, schneide das Fullam-Stück mit einem Messer heraus.
Ziehe diese Schicht vorsichtig nach oben, während du bei Bedarf an der Unterseite schneidest. Beachten Sie, dass einige Bäume leichter zu entfernen sind als andere. Geduld ist der Schlüssel.
Bei der Arbeit mit einem schwierigen Baum ist der Sommer in der Regel eine einfachere Jahreszeit, um den umgestürzten Baum zu entfernen. Sobald wir fünf bis sieben Stücke in der Plastiktüte gesammelt haben, füllen wir diese in einen Vakuumierbeutel um, den wir auf das Feld bringen. Lagern Sie diese Beutel am besten etwas über dem Gefrierpunkt.
Wir haben nun die Feldkomponente dieses Protokolls fertiggestellt und kehren ins Labor zurück, um das Sandwich zu konstruieren. Hier ist, was wir verwenden, um das Sandwich zu konstruieren. Entlang der Unterseite befinden sich verschiedene Plexiglasplatten und -paare.
Paraform wird verwendet, um die Kanten abzudichten, und Klemmen werden verwendet, um sicherzustellen, dass kein Platz zwischen dem Plexiglas und der Strömung entsteht. Sobald die Plexiglasstücke geschnitten und gebohrt sind, werden sie mit 90 % oder mehr sterilisiert. Ethanol beginnt mit dem Aufbau des Sandwiches, indem es ein frisches Stück Fließ und Größe entfernt.
Es passt zu dem Stück Plexiglas. Plexiglas kann auch durch Glas ersetzt werden. Es können auch Sandwiches in verschiedenen Größen hergestellt werden, die für unterschiedliche Organismen und Versuchslängen geeignet sind.
Zum Beispiel kann ein Paar Borkenkäfer über einen Monat hinweg ein vier Demeter großes heruntergefallenes Stück verwenden, benötigt aber nur ein quadratisches Stück von einem Demeter, wenn die Studie innerhalb mehrerer Tage stattfindet. Beachten Sie, dass Sie auch die Anzahl der Eintrittspunkte im Plexiglas ändern können, um mehrere Organismen gleichzeitig einzuführen. Dies ist nützlich, um die Konkurrenz oder Prädation verschiedener Arten zu beobachten.
Nun wird zwei Zoll Paraform verwendet, um die Kanten zu versiegeln. Zur Abdichtung können auch andere Materialien verwendet werden, wie z. B. Nicht-G-Verleimung, Epoxidharz oder Vaseline. Platzieren Sie dann eine ausreichende Anzahl von Klammern um den Rand, um das Plexiglas fest an der Fließschicht zu halten.
Wir sind nun bereit, die Studie Organismus vorzustellen. In unserem Labor verwenden wir häufig das Provided-Protokoll, um Borkenkäfer und verwandte Organismen zu beobachten. Es bietet eine großartige Gelegenheit, Dinge wie die tägliche Tunnellänge und die Eierproduktion und vieles mehr zu beobachten.
Wir können auch die chemischen Emissionen extrahieren, Käfer entfachen, sie produzieren und später analysieren, oder wir können eine Behandlung einleiten und die Reaktion beobachten. Hier versucht ein Borkenkäfer, sich von einer akustischen Behandlung zu lösen. Wir haben auch Milben, Nematoden und Insektenräuber beobachtet, die dieses Protokoll verwenden.
Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie in der Lage sein, ein geflogenes Sandwich zu konstruieren und an Ihre speziellen Lernbedürfnisse anzupassen. Dieses Verfahren ist nicht nur ein effektives Forschungsinstrument, sondern eignet sich auch hervorragend für Bildungs- und Entdeckungszwecke für Schüler von der Grundschule bis zum College.
Übersicht
In diesem Artikel wird eine Methode zur Konservierung von Baum-Phloem und dessen Vorbereitung für die Beobachtung vorgestellt. Die Technik beinhaltet die Herstellung eines „Phloem-Sandwichs“, das die Untersuchung verschiedener Organismen, die in Phloem-Geweben leben, erleichtert.
Wesentliche Studienkomponenten
Bereich der Wissenschaft
- Neurowissenschaften
- Ökologie
- Entomologie
Hintergrund
- Phloem ist ein lebenswichtiges Gewebe in Bäumen, das verschiedene Organismen unterstützt.
- Das Verständnis der Wechselwirkungen im Phloem kann Einblicke in ökologische Dynamiken liefern.
- Diese Methode ermöglicht eine kontrollierte Beobachtung dieser Wechselwirkungen.
- Zu der Forschung kann die Untersuchung von Borkenkäfern, Milben, Nematoden und Pilzen gehören.
Zweck der Studie
- Entwicklung einer zuverlässigen Methode zur Beobachtung von Organismen im Baum-Phloem.
- Ermöglichung von Forschungs- und Bildungsmöglichkeiten im Bereich phloembewohnender Arten.
- Verbesserung des Verständnisses ökologischer Beziehungen in Waldekosystemen.
Verwendete Methoden
- Auswahl und Identifizierung geeigneter Bäume zur Phloemgewinnung.
- Sorgfältige Entfernung der Rinde, um die Phloemschicht freizulegen.
- Herstellung eines Phloem-Sandwichs unter Verwendung von Plexiglas und Parafilm.
- Einführung der Untersuchungsorganismen in das präparierte Phloem-Sandwich zur Beobachtung.
Hauptergebnisse
- Der Phloem-Sandwich ermöglicht effektiv die Untersuchung verschiedener Organismen.
- Forscher können Verhaltensweisen wie Graben und Fortpflanzung beobachten.
- Die Methode ist an unterschiedliche Arten und Forschungsanforderungen anpassbar.
- Sie dient als wertvolles Werkzeug sowohl für Forschungszwecke als auch für die Lehre.
Schlussfolgerungen
- Das Phloem-Sandwich ist ein vielseitiges und effektives Forschungsinstrument.
- Diese Technik verbessert das Verständnis ökologischer Interaktionen.
- Sie eignet sich für eine breite Palette pädagogischer Umgebungen.
Häufig gestellte Fragen
Aussagekräftige Relevanz für die Industrie
Die Untersuchung von Arthropoden- und mikrobiellen Gemeinschaften in Baumgeweben liefert Erkenntnisse über ökologische Interaktionen, die für die Entwicklung von Biopestiziden und das Management der Waldgesundheit genutzt werden können. Die Phloem-Sandwich-Technik ermöglicht eine kontrollierte Beobachtung von Organismusverhalten und unterstützt die Zielstrukturvalidierung in der Schädlingsbekämpfungsforschung. Dieser Ansatz trägt dazu bei, das Risiko in der frühen Entwicklungsphase zu verringern, indem Wirt-Pathogen- und Wirt-Insekt-Dynamiken geklärt werden, die für die Identifizierung translationsrelevanter Biomarker von Bedeutung sind.
Strategische Anwendungen in der Biopharma-Forschung und -Entwicklung
Frühe Entdeckung und Zielvalidierung
- Wissenschaftlicher Wert: Ermöglicht die Überprüfung therapeutischer Hypothesen durch Beobachtung der Fressverhalten und lebensgeschichtlichen Merkmale von Arthropoden in einer kontrollierten Phloem-Umgebung.
- Operationaler Wert: Unterstützt die biologische Risikominimierung durch direkte Beobachtung von Organismus-Interaktionen und verringert damit mechanistische Unklarheiten bei der Zielvalidierung.
- Prädiktiver Wert: Erhöht die Vorhersagesicherheit, indem Tunnelbau-Länge, Eiablage und Organismusreaktionen auf Behandlungen quantifiziert werden.
Screening und Assay-Entwicklung
- Assay-Bereitschaft: Bereitet validierte biologische Systeme für nachgeschaltete Arbeitsabläufe vor, indem die Phloemintegrität erhalten bleibt und die reproduzierbare Einführung von Organismen ermöglicht wird.
- Quantitative Ausgaben: Ermöglicht die Messung abhängiger Variablen wie tägliche Grablänge und Fortpflanzungsleistung und unterstützt dadurch die Standardisierung von Assays.
- Skalierbarkeit: Durch variable Sandwichgröße und anpassbare Eintrittspunkte können unterschiedliche Organismen und Versuchslängen berücksichtigt werden, was die Wiederverwendung der Plattform verbessert.
Translationale und präklinische Forschung
- Krankheitsrelevanz: Verbindet die Entdeckung mit der präklinischen Validierung, indem Organismus-Baum-Gewebe-Interaktionen modelliert werden, die für die Erforschung von vektorübertragenen Krankheiten relevant sind.
- Translationale Kontinuität: Unterstützt risikoadjustierte Entscheidungen zur Weiterentwicklung, indem Beobachtungen der Reaktionen von Organismen auf akustische oder chemische Behandlungen ermöglicht werden.
- Mechanistische Entlastung von Risiken: Konzentriert sich auf den prädiktiven Wert der Risikominderung, indem verhaltensbezogene und entwicklungsbedingte Merkmale unter kontrollierten Bedingungen geklärt werden.
Pipeline- und Workflow-Integration
Die Methode positioniert sich innerhalb des Entdeckungsspektrums von der Hypothesenprüfung bis zur Leitstrukturfidentifizierung und unterstützt Arbeitsabläufe für die frühe biologische Entwederisikung und die Assay-Entwicklung.
- Entdeckungsbiologie: Unterstützt die Hypothesenprüfung, indem sie die Beobachtung von Organismusverhalten und -wechselwirkungen in Phloemgeweben ermöglicht.
- Screening: Beschreibt die Bereitschaft des Assays durch reproduzierbare Phloem-Konservierung und standardisierte Einführung von Organismen über gebohrte Eintrittspunkte.
- Analytik: Betont quantitative Messungen wie Tunnelbau-Länge und Eiablage, die Teams dabei helfen, Bedingungen und Behandlungsreaktionen zu vergleichen.
- Translationale Forschung: Verbindet die Methode mit der präklinischen Kontinuität, indem sie Organismusreaktionen auf Interventionen modelliert, was für Vektor-Kontrollstudien relevant ist.
- Unternehmensweite Wiederverwendung: Stellt die Methode als wiederverwendbare Fähigkeit dar, bedingt durch variable Sandwichgröße, Wiederöffnungsmöglichkeit und Kapazität zur Einführung mehrerer Organismen.
Operative und unternehmerische Auswirkungen
- Wissenschaftlicher Wert: Vorhersagegenauigkeit, Zielvalidierung und Verringerung mechanistischer Mehrdeutigkeiten bei Wechselwirkungen zwischen Organismen, Bäumen und Geweben.
- Operationaler Wert: Standardisierung, Reproduzierbarkeit und Skalierbarkeit durch ein anpassbares Sandwich-Design und die Erhaltung der Phloemintegrität.
- Strategischer Wert: Verbesserte Go/No-Go-Entscheidungen, Kapitalwirtschaftlichkeit und reduziertes biologisches Risiko in fortgeschrittenen Stadien bei Schädlingsbekämpfungs- und Vektorsteuerungsprogrammen.
- Portfolio-Wirkung: Risikoadjustierte Priorisierungs- und Weiterentwicklungsentscheidungen basierend auf quantifizierten Organismusverhalten und Behandlungsreaktionen.
Durchführungsaspekte
- Notwendige wissenschaftliche Fachkenntnisse in Entomologie, Mikrobiologie und Waldökologie für eine sachgemäße Auswahl und Beobachtung der Organismen.
- Zu den Anforderungen an Instrumente und analytische Infrastruktur gehören Plexiglasscheiben, Parafilm- oder Epoxidabdichtungen, Klemmen und Vakuumversiegelung zur Erhaltung des Phloems.
- Zu den Standardisierungsanforderungen über Teamgrenzen hinweg zählen konsistente Techniken zur Phloemgewinnung und die Aufrechterhaltung abgedichteter Umgebungen in verschiedenen Laboren.
- Anpassungsüberlegungen bei verschiedenen Modellsystemen beinhalten die Anpassung der „Sandwich“-Größe und der Dichte der Eintrittspunkte entsprechend der Organismusgröße und der Studiendauer.
- Zu den praktischen Einschränkungen zählt der Bedarf an erfahrenem Personal zur sicheren Gewinnung von Baumgeweben sowie mögliche Variabilität der Phloemqualität je nach Baumart und Jahreszeit.
