Visualización y medición del crecimiento de raíz en situ es extremadamente difícil. Se presenta un método rhizobox personalizable para seguir el desarrollo de la raíz y proliferación en el tiempo en respuesta al enriquecimiento de nutrientes. Este método se utiliza para analizar maíz diferencias genotípicas en la plasticidad de la raíz en respuesta a una fuente de nitrógeno orgánico.
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Artículo de método
Un protocolo de Rhizobox optimizada para visualizar el crecimiento de las raíces y la capacidad de respuesta a nutrientes localizadas
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Resumen
Resumen
Las raíces son notoriamente difíciles de estudiar. El suelo es una barrera visual y mecánica, lo que hace difícil rastrear raíces en situ sin cosecha destructiva o equipo costoso. Presentamos un método rhizobox personalizable y asequible que permite la visualización no destructiva de crecimiento de las raíces en el tiempo y está particularmente bien adaptado al estudio de la plasticidad de la raíz en respuesta a parches de recursos. El método se validó mediante la evaluación de maíz variación genotípica en las respuestas de plasticidad a parches que contienen residuos de leguminosa marcado con N 15. Métodos se describen para obtener mediciones representativas de desarrollo en el tiempo, medir la densidad de longitud de raíz en parches que contienen el recurso y el control, calcular las tasas de crecimiento de la raíz y determinar recuperación de 15N por la planta raíces y brotes. También se discuten las posibles aplicaciones futuras del método, ventajas y advertencias. Aunque debe tenerse cuidado para asegurar que las condiciones experimentales no sesgar los datos de crecimiento de raíz, el protocolo de rhizobox presentado produce resultados confiables si lleva a cabo con suficiente atención al detalle.
Introducción
Aunque a menudo pasado por alto en comparación con sus contrapartes sobre tierra, las raíces juegan un papel crítico en la adquisición de nutrientes de plantas. Dado el coste de carbono substancial de raíz construcción y mantenimiento, las plantas han desarrollado mecanismos para desarrollar raíces sólo forraje es donde vale la pena la inversión. Sistemas de la raíz puede así eficiente y dinámica de la mina parches de recursos por proliferación de hotspots, regular las tasas de absorción y nutrientes rápidamente translocan al floema para más transporte1. Respuestas de plasticidad pueden variar ampliamente entre planta especies o genotipos
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Protocolo
1. elaboración de los separadores, frontal y traseras
- Preparar los paneles delanteros y traseros.
- Corte dos pedazos de acrílico grueso claro 0,635 cm a 40,5 cm de ancho por 61 cm de largo por caja o comprar piezas pre-cortadas (véase Tabla de materiales).
- Usando una broca de taladro diseñada para acrílico, perforaciones de 0,635 cm de diámetro de 1,3 cm de los bordes laterales en 2.5, 19, 38 y 53,3 cm desde la parte superior. Perfore agujeros de 1,3 cm desde el borde inferior en 2.5, 20.3 y 38 cm desde el lado izquierdo (figura 1).
Nota: Es más eficiente usar un taladro para una pila de hoj....
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Resultados
Las raíces crecieron preferentemente contra la parte trasera de la caja, según lo previsto. Longitud de la raíz trazado total en la parte posterior de la caja varió de 400 a 1.956 cm, en comparación con 93 758 cm en la parte frontal de la caja. Se calcularon los coeficientes de correlación de Pearson pares entre la longitud de la raíz explorada y longitud de la raíz trazado en la parte frontal de la caja, la parte posterior de la caja, y la suma de la parte delantera y trasera se utiliza .......
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Discusión
El rhizoboxes que se describe en este protocolo se puede utilizar para responder preguntas variadas en raíces y rizosfera y han encontrado diversas aplicaciones en otros lugares10,20,21,22,23 , 24 , 25. otros investigadores han captado imágenes de Time-lapse de rhizoboxes21.......
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
Los autores desean reconocer los revisores anónimos por sus comentarios, como J.C. Cahill y Tan Bao de orientación inicial en el desarrollo del Protocolo de rhizobox. La financiación fue proporcionada por la Fundación para la alimentación y la agricultura investigación, nosotros Departamento de Agricultura (USDA) Instituto Nacional de alimentación y la agricultura, agrícola estación experimental proyecto CA-D-PLS-2332-H, a A.G. y por la UC Davis Departamento de la planta Ciencias a través de una beca para J.S.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Tubo de PVC de 1,27 cm de diámetro | JM Eagle | 530048 | 305 cm por caja, cortado en longitudes según lo especificado en el protocolo |
| Codos laterales de PVC | Lasco 315498 | 2 por caja | |
| Codos de PVC de 90 grados | Charlotte | PVC 02300 0600 | 4 por caja |
| Juntas en T de PVC | Charlotte | PVC 02402 0600 | 4 por caja |
| Paneles acrílicos extruidos | TAP Plastics | N/A | 2 por caja, 0,64 cm de grosor x 40,5 cm de ancho x 61 cm de largo |
| Espaciadores de PEAD (lados) | TAP Plastics | N/A | 2 por caja, 0,64 cm de grosor x 2,5 cm de ancho x 57 cm de largo |
| Espaciadores de PEAD (parte inferior) | TAP Plastics | N/A | 1 por caja, 0,64 cm de grosor x 2,5 cm de ancho x 40,5 cm de largo |
| Espaciadores de PEAD (parche) | TAP Plastics | N/A | 2 por caja, 0,64 cm de grosor x 3,8 cm de ancho x 28 cm de largo |
| Guata | de poliéster Fairfield | #A-X90 | 2,5 cm x 40,5 cm tira por caja |
| 20 tornillos de rosca | N/A | N/A | 3,2 cm de largo, 0,64 cm de diámetro |
| Arandelas | N/A | N/A | 0,64 cm de diámetro interno |
| Tuercas hexagonales | N/A | N/A | dimensionadas para adaptarse a los tornillos |
| Tejido de privación de luz | Americover, Inc. | Negrita 8WB26.5 | 1 pieza de 95 cm de ancho y 69 cm de largo por caja |
| Quikrete | de arena Nº 1113 | ||
| Suelo de campo | N/A | N/A | |
| Transparencias para el trazado | FXN | FXNT1319100S | Una por lado de la caja a trazar |
Referencias
- Hodge, A. Roots: The Acquisition of Water and Nutrients from the Heterogeneous Soil Environment. Progress in Botany 71. , 307-337 (2010).
- Grossman, J. D., Rice, K. J. Evolution of root plasticity responses to variation in soil nutrient distribution and concentration. Evolutionary Applications. 5 (8), 850-857 (2012).
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Reimpresiones y permisos
