Eine optimierte Rhizobox-Protokoll zum Wurzelwachstum und Reaktionsfähigkeit auf lokalisierte Nährstoffe zu visualisieren

Diese Methode kann helfen, wichtige Fragen auf dem Gebiet der Wurzel- und Rhizosphärenwissenschaft zu beantworten, wie z. B. wie Wurzeln auf lokalisierte Nährstoffflecken reagieren. Die Hauptvorteile dieser Technik sind, dass sie wiederholte, nicht-invasive Messungen eines einzelnen Wurzelsystems im Boden ermöglicht, aber keine spezielle Ausrüstung erfordert und relativ kostengünstig ist. Sammeln Sie die Teile für die Rhizobox für die Montage.

Dazu gehören Front- und Rückwände aus klarem Acryl etwa 40 Zentimeter mal 61 Zentimeter. An dieser Stelle befinden sich Seiten- und Unterabstandshalter auf der Rückseite. Die Abstandshalter sind an zuvor gebohrten Löchern in den Paneelen ausgerichtet.

Schneiden Sie eine Länge der Polyesterpolsterung entlang der Unterseite der Rhizobox zu gehen. Legen Sie die Polsterung auf der Rückseite direkt über dem unteren Abstandsraum, um Leckagen zu verhindern. Setzen Sie das obere Panel auf den Abstandshaltern in Position, um die Polsterung an Ort und Stelle zu halten.

Jetzt erhalten Sie Hardware, um die Rhizobox zu montieren. Verwenden Sie eine Schraube, zwei Unterlegscheiben und sechs Mutter für jede der gebohrten Löcher. Legen Sie eine Scheibe auf die Frontplatte und ziehen Sie die Schraube durch sie an der Rückseite fest.

Eine weitere Scheibe und die Sechskantmutter. Um Bodenverluste zu vermeiden, stellen Sie sicher, dass alle Schrauben sehr fest sind. Erstellen Sie außerdem zwei Abstandshalter, um die Behandlungs- und Kontrollpatches zu bilden.

Machen Sie sie mit hochdichten Polyethylenplatten und sichern Sie eine Schraube an der Oberseite, um nur teilweises Einsetzen zu ermöglichen. Für lichten Entbehrung und Wärmereduzierung, bereiten Sie eine Schutzhülle, die die Box umschließen kann. Schließlich bauen Sie einen Rahmen, um Wurzeln zu fördern, um gegen die Rückseite zu wachsen.

Dieser PVC-Rahmen hält die Box in einem Winkel von ca. 55 Grad. Haben Sie eine homogenisierte Mischung aus Feldboden und Sand vorbereitet. Beginnen Sie mit einer großen Tasche, die die Substratmischung für jede Rhizobox enthält.

Beschriften Sie zwei kleine Ziptop-Beutel pro Box für die Behandlungs- und Kontrollpflaster. Verwenden Sie eine Waage und wiegen Sie 30 Gramm des Bodensandsubstrats. Übertragen Sie das Substrat in den Steuerbeutel.

Auf die gleiche Weise, fügen Sie 30 Gramm Substrat in den Behandlungsbeutel. Dann wiegen Sie ein Gramm Stickstoff 15 gekennzeichnet Stickstoffquelle und fügen Sie es in den Behandlungsbeutel. Substrat und Stickstoffquelle gründlich vermischen.

Arbeiten Sie mit einer Rhizobox und es ist Patch-Spacer. Setzen Sie die beiden Abstandshalter in die Rhizobox ein, bis die Schraube weitere Bewegungen verhindert. Markieren Sie die Tiefe des unteren Rands der Abstandshalter auf der Seite der Rhizobox.

Entfernen Sie dann die Abstandshalter für die nächsten Schritte. Füllen Sie die Rhizobox mit einem Trichter aus dem großen Sack Substrat bis in die markierte Tiefe. Bewegen Sie den Trichter langsam und gleichmäßig hin und her, um die Rhizobox gleichmäßig zu füllen.

Wenn sich das Substrat in der markierten Tiefe befindet, legen Sie die Abstandshalter in die Box. Sie sollten fünf Zentimeter von der linken und rechten Seite der Box sein. Füllen Sie die Box so lange, bis das Substrat etwa fünf Zentimeter von der Oberseite der Box entfernt ist.

Als nächstes für eine langsame Bewässerung des Substrats in der Box mit 150 Milliliter Wasser mit Tropfstrahlern oder von Hand. Lassen Sie es mehrere Stunden oder über Nacht ruhen, so dass das Wasser diffundiert und der Bereich um jeden Abstandsraum ist gründlich nass. Entfernen Sie an dieser Stelle die Abstandshalter, um einen leeren Hohlraum für die Patches zu hinterlassen.

Jetzt, Band-Transparenz-Film an der Außenseite der Box. Verwenden Sie die Transparenz, um einen Patch als Behandlung und den anderen als Kontrolle zu kennzeichnen. Verwenden Sie dann den Trichter und das vorbereitete Steuersubstrat, um den Kontrollpatch zu füllen.

Dies ist der beschriftete Kontrollpatch, nachdem er gefüllt wurde. Gehen Sie weiter, um das Behandlungspflaster auf die gleiche Weise mit dem vorbereiteten Behandlungssubstrat zu füllen. Verwenden Sie anschließend einen permanenten Marker, um die Grenze jedes Patches auf dem Transparenzfilm nachzuverfolgen.

Als nächstes füllen Sie die Rhizobox gleichmäßig mit dem restlichen Substrat aus dem großen Beutel. Beenden Sie, indem Sie die Oberseite des Substrats auf der Transparenz verfolgen. Sobald die Box fertig ist, transplantieren Sie einen gekeimten Samen.

Verwenden Sie zunächst einen schmalen Spachtel, um ein Loch in der Mitte der Rhizobox zu graben. Das Loch sollte 2,5 Zentimeter tief sein. Legen Sie den gekeimten Samen hinein, um sicherzustellen, dass der Radikal direkt nach unten ausgerichtet ist.

Verfolgen Sie die Position des Seeds auf der Transparenz, die an der Box befestigt ist. Bedecken Sie den Samen, dann gießen Sie es mit bis zu 50 Milliliter entionisiertem Wasser. Als nächstes schließen Sie die Box in ihrem Fall, um zu verhindern, dass Licht mit den Wurzeln während des Wachstums interagieren.

Nehmen Sie die Box zu dem dafür vorbereiteten Rahmen. Platzieren Sie die Rhizobox auf dem Rahmen, um das Wachstum in Richtung des hinteren Rahmens zu fördern. Holen Sie sich die Box nach alle drei bis vier Tage des Pflanzenwachstums.

Nachdem das Gehäuse entfernt wurde, verfolgen Sie die sichtbaren Wurzeln der Pflanzen, indem Sie jedes Mal einen anderen Farbstift verwenden. Wie in diesem Beispiel sollten Sie für diesen Schritt konsequent und systematisch sein. Bringen Sie die überdachte Box an ihren Stand zurück und stellen Sie sicher, dass sie in ihrer ursprünglichen Ausrichtung ist.

Hier werden die Gesamtwurzellängen der verfolgten Wurzeln auf der Rückseite von 24 Rhizoboxen anhand von Wurzellängen dargestellt, die mit einem Scanner und einer Computersoftware gemessen werden. Ein ähnliches Diagramm für nachgezeichnete Wurzelmuster an der Vorderseite des Kastens zeigt, dass die Wurzeln bevorzugt gegen die Rückseite des Kastens wuchsen. Die konsistenten Steigungen in diesem Diagramm des Logarithmus der gesamten Wurzellänge in Abhängigkeit von Wachstumstagen deuten darauf hin, dass die Wachstumsraten zwischen den verschiedenen Feldern ähnlich waren.

Hier sind Daten zur Wurzellängendichte für einen Maisgenotyp. Die Dichte für das Kontrollpflaster ist kleiner als die Dichte für das stickstoffbehandelte Pflaster. Das Experiment verglich die Wurzellängendichte für sechs verschiedene Maisgenotypen.

In allen Fällen war die Wurzellängendichte im Stickstoff 15 beschrifteten Behandlungspatch im Vergleich zum Kontrollpflaster größer. Dieses Protokoll kann mit anderen Methoden wie Sphygmographie oder Floreszenz-in-situ-Hybridisierung kombiniert werden, um die räumliche Verteilung von Enzymaktivität oder Mikroben zu visualisieren.