Método optimizado para el cultivo y la bioaumentación microbiana de Typha latifolia (totora)

Summary

Typha latifolia, que se propaga principalmente asexualmente a través de rizomas, plantea desafíos de recolección debido a su extenso sistema de raíces. Este artículo presenta un método para cultivar T. latifolia a partir de semillas, lo que facilita el cultivo en laboratorio y ofrece el potencial para el crecimiento estéril de plantas y la bioaumentación microbiana temprana.

Abstract

Typha latifolia, más comúnmente conocida como espadaña de hoja ancha o junco común, tiene un rango de alcance global y domina los ecosistemas de humedales en América del Norte. Si bien las diferentes especies de totora a menudo se consideran invasoras en América del Norte, T. latifolia se considera la especie nativa de la región y se encuentra en todo el continente como la especie dominante de Typha . Históricamente, Typha ha cumplido varias funciones, desde fuentes de alimentos hasta materiales de construcción. Más recientemente, T. latifolia se ha convertido en una especie prominente para ayudar a los esfuerzos de biorremediación. Con el creciente interés en el desarrollo de sistemas de tratamiento de humedales construidos (CWTS) para la remediación de contaminantes, se necesitan técnicas reproducibles para cultivar totora en un entorno de laboratorio. El trabajo presentado aquí examinó y probó varios parámetros de crecimiento para el cultivo exitoso de T. latifolia a partir de semillas. La germinación exitosa de las especies de Typha implica la escarificación (ruptura de la cubierta de la semilla), que se logró utilizando técnicas mecánicas para la producción a gran escala. Se demostró que el establecimiento temprano de semillas favorece condiciones de bajo crecimiento de nutrientes durante la primera semana, seguido de la introducción de fertilizantes en las semanas posteriores para mejorar la supervivencia posterior al trasplante. Para la bioaumentación microbiana del sistema vegetal, los resultados mostraron que remojar las semillas en inóculo conduce a una colonización más extensa del tejido radicular y a la persistencia bacteriana a largo plazo. Se utilizó una técnica optimizada de esterilización de semillas utilizando una combinación de lejía y detergente para mejorar el éxito de la colonización de microorganismos. Los vasos de crecimiento, tanto estériles como no estériles, diseñados en este estudio apoyan el crecimiento a largo plazo de T. latifolia en diversas condiciones.

Introduction

Como tecnología rentable y energéticamente eficiente, los sistemas de tratamiento de humedales construidos (CWTS) han ganado una popularidad significativa para la remediación de contaminantes ambientales ^1,2,3. CWTS utiliza procesos físicos, químicos y biológicos para eliminar, transformar o estabilizar contaminantes. Si bien los procesos físicos y químicos involucrados en el recambio químico se han caracterizado bien desde la génesis de CWTS, el impacto de la vegetación siguió siendo en gran medida enigmático². En los....

Protocol

1. Escarificación de semillas

1. Las semillas de totora se obtuvieron de un humedal en Calgary, AB, Canadá, en el otoño de 2023 (51.11312 ° N, 114.39381 ° W). Recoja la inflorescencia de totora en el otoño y guárdela en una bolsa de papel en la oscuridad hasta su uso. Si todavía está en el tallo, recolecte la inflorescencia en la primavera, pero la recuperación de semillas disminuirá.
2. Con unas tijeras de jardín, corte el tallo de la planta ~ 2 cm de la base de la inflorescencia. Retire las semillas de la inflorescencia y colóquelas en una licuadora de laboratorio hasta que el volumen de la licuadora....

Results

La Figura 1 muestra una representación de una semilla de Typha que ha pasado por el proceso de escarificación, junto con una semilla escarificada incompleta sin pico y una semilla no escarificada. Asegúrese de que el tiempo de mezcla sea suficiente para producir principalmente semillas completamente escarificadas.

Después de escarificar y secar las semillas, se debe probar la viabilidad de las semillas utilizando la técnica de germinación no estéril. Al f.......

Discussion

El protocolo presentado aquí proporciona una guía detallada para el crecimiento de especies de totora a partir de semillas para aplicaciones de laboratorio. Si bien la espadaña se puede propagar fácilmente a partir de esquejes de rizoma, comenzar plantas a partir de semillas permite la variación genética dentro de un conjunto de muestras, asegura que las plantas estén en las mismas etapas de crecimiento y brinda la oportunidad de una colonización temprana para experimentos de bioaumentac.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
0.2 & micro; Filtro estéril M	VWR	514-4126
3′,5′-Dimetoxi-4′-hidroxiacetofenona	Laboratorios PhytoTech	S7777
Cajas de cultivo con tapas (77 mm y tiempos 77 mm y veces 97 mm)	Millipore Sigma	V8505
Sellador de silicona resistente al calor para altas temperaturas	Grupo Imperial de Fabricación	KK0205
Película de sellado de laboratorio	Millipore Sigma	P7793
Murashige y Skoog media	Laboratorios PhytoTech	M401
Tensioactivo organosiliciano	Laboratorios PhytoTech	S7777
Phytoagar	GoldBiotechnology	P1003
Polisorbato 20	Roche	11332465001