הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

החקירה של אינטראקציות צמח ברשתות Mycorrhizal נפוצות באמצעות ליבות מסובב

12.7K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/59338

⸱

26 במרץ 2019

 , 
1Department of Biology, North Central College, 2Department of Biology, University of Miami

במאמר זה

סיכום

רוב הצמחים בתוך קהילות סביר מחוברים על ידי arbuscular mycorrhizal (AM) פטריות, אך גישור של אינטראקציות צמח על ידם נחקר בעיקר על ידי גידול צמחים עם לעומת ללא mycorrhizas. אנו מציגים שיטה לתמרן רשתות mycorrhizal נפוץ בין צמחים mycorrhizal לחקור את ההשלכות שלהם עבור אינטראקציות צמח.

תקציר

פטריות Arbuscular mycorrhizal (AM) להשפיע על ספיגת התזונתי מינרלים צמח וצמיחה, לפיכך, יש להם את הפוטנציאל להשפיע על אינטראקציות צמח. עוצמת השפעתם של תפטיר extraradical להתפשט מעבר המחסור התזונתי אזורי נמצא סמוך שורשים כדי בסופו של דבר חברור יחידים בתוך רשת mycorrhizal נפוצות (CMN). רוב הניסויים, עם זאת, חקרו את תפקידה של פטריות AM באינטראקציות הצמח על ידי גידול צמחים עם לעומת בלי פטריות mycorrhizal, שיטה שבה התייחסת לשאלה במפורש את התפקיד של CMNs. כאן, אנו מציעים שיטה שמפעילים את CMNs לחקור את התפקיד שלהם באינטראקציות הצמח. השיטה שלנו משתמש ששונה מכולות עם ישבנים חרוט עם רשת ניילון ו/או חומר הידרופובי מכסה פתחים המחורץ, דשן 15N וחול אינטרסטיציאליות מזין עלוב. CMNs נשארו גם ללא פגע בין יחידים אינטראקציה, שנותקה על ידי סיבוב של מכולות, או מנעו ויוצרים על ידי מחסום מוצק. הממצאים שלנו מראים כי סיבוב מכולות מספיקה לשבש CMNs ולמנוע והשפעותיהם על אינטראקציות צמח מעבר CMNs. הגישה שלנו היא יתרון כי היא מחקה היבטים של הטבע, כגון שתילים הקשה לתוך CMNs כבר הקים ושימוש חבילת פטריות AM מספקות יתרונות מגוונים. הניסוי שלנו אמנם מוגבל ל חוקר צמחים בשלב שתיל, אינטראקציות צמח מעבר CMNs ניתן להבחין בגישה שלנו אשר ולכן יכול להיות מיושם לחקור שאלות ביולוגי על תפקודו של CMNs של מערכות אקולוגיות.

מבוא

פטריות Arbuscular mycorrhizal (AM) סייע צמחים הקולוניזציה של קרקע 460 מיליון שנה1 ועד היום, הם בכל מקום אנחנו חיים איתם בסמביוזה של רוב הצמחים2, שסיפק להם חומרים מזינים מינרלים חיוניים לצמיחה. Hyphae דק, חוט כמו של פטריות AM לחפש חומרים מזינים מינרלים מעבר מאזורי המחסור התזונתי שורשים, לעתים קרובות נתקלים, להמדינות מערכות השורשים של השכנה צמחים "ברשת mycorrhizal משותף" (CMN). רשתות mycorrhizal נפוצים גם עלולה להיווצר כאשר הצירוף germlings פטרייתי הקים רשתות3, או כאשר אני hyphae נתיך (anastomose) עם conspecific hyphae4,5,6,7. היקף אלה hyphae extraradical בקרקע הוא עצום, עם hyphae extraradical, המהווים 20% עד 30% של ביומסה מיקרוביאלית הכולל אדמה בערבה, מספוא קרקעות8 ואת המשתרעת על m·cm 111-3 ב גראסלאנד ללא הפרעה9 .

רשתות mycorrhizal נפוצות למחיצות מזינים מינרלים בין מחוברים שכנות צמחים10,11,12,13. צמחים עשוי לקבל עד 80% זרחן שלהם בשיעור של 25% מהדרישות שלהם חנקן מן ופטריות AM, תוך מתן עד 20% מכלל שלהם קבוע פחמן כדי הפטריות ב להחזיר14. שורש במבחנה איברים תרבות עבודה מצא כי CMNs מעדיפים להחליף חומרים מזינים מינרלי עם שורשים מארח המספקים פחמן רוב כדי פטריות11,12. יתר על כן, מינים שונים של פטריות AM עשויים להיות שונים באיכות שלהם כשותפים סימביוטית, עם כמה פטריות החלפת יותר זרחן פחות פחמן יותר מאחרים15. למרות שורש איבר תרבויות מודלים מועיל לימוד סימביוזה AM מכיוון שהן מציגות בסביבות מבוקרות בקפידה ואת היכולת לצפות ישירות שהתחייב hyphal, הם אינם כוללים נצרי עובר פוטוסינטזה המשפיעים תהליכים פיזיולוגיים חשובים כגון פוטוסינתזה, דיות ושינויים תפקודים רבם נוספים, באותה מידה כמו קונסטיטוטיבי מזין פחמן ומינרל כיורים.

בטבע, שתילים סביר הקש לתוך CMNs כבר הוקמה. עד לאחרונה, עם זאת, מדענים רק בחנו את ההשפעה של פטריות AM על הזנת הצמח על ידי גידול צמחים עם או בלי פטריות AM, לעיתים קרובות עם זן אחד של פטריה AM. אמנם זה היה מאוד אינפורמטיבי להבנת arbuscular mycorrhizas, שיטה זו יש להתעלם את תפקיד שעשוי להיות קריטי CMNs שעשויה להיות באינטראקציה בין צמחים פונדקאים מחוברים. בפרט, צמחים הם תלויים במידה רבה AM פטריות לצמיחה אינטראקציה מינימלית ללא AM פטריות16,17, אולי משתנה מתערב לפרשנות של AM פטריה בתיווך אינטראקציות כאשר הוא משמש "שולטת" על בסיס הפניה.

אנו מציעים גישה ליבות מסובב לחקירה התפקיד של CMNs בתוך אינטראקציות צמח ובהבנייתה האוכלוסייה. הגישה שלנו מחקה רכיבים של סימביוזה AM בטבע כי כל הצמחים הצירוף נוסדה ש-cmns, כל הצמחים גדלים עם פטריות AM. על-ידי הסרת הבסיס אינטראקציות, המתודולוגיה שלנו מתמקד במיוחד אינטראקציות מתווכת על ידי פטריות AM בזמן גם מעקב אחר תנועה מזין המינרלים בתוך CMNs. הגישה שלנו מתבסס על העבודות הקודמות ששימשה ליבות שסובבו הן בשדה והן בחממה להבין אני מתפקדת באופן מעשי.

שיטת הליבה שסובבו הוקם בספרות כשיטה לטיפול extraradical hyphae18,19,20,21, עבר מספר גלגולים בהתאם למטרה. בעשרים השנים האחרונות. בתחילה, רשת שינוי שקיות או מחסומים ומאפשר בצמיחה של hyphae שימשו כדי לספק ללא שורש תאים כדי לכמת את כמות arbuscular hyphae mycorrhizal22,אדמת23. לאחר מכן, גלילי ליבות של אדמה בתוך צינורות מים נוקשה או פלסטיק צינורות עם חריצי מכוסה רשת ניילון נחדרת hyphae, אבל לא שורשים, פותחו. אלה יכול בקלות ניתן לסובב לשבש תפטיר extraradical18,24,25. הליבות שסובבו הוצבו בין צמחים, אדמה אורכים hyphal לגרם של אדמת18, 13C פלקסים תפטיר extraradical24, או ספיגת זרחן של ליבות ללא הצמח היו כימות18. שימוש אחר של ליבות כזה היה לגדל צמחים בתוך אותם בשדה כדי להפחית קולוניזציה של שורשים על ידי פטריות AM באמצעות שיבוש hyphal תכופים כחלופה עיקור או היישום של קוטלי פטריות, אשר שניהם יש השפעות עקיפות על קרקע אורגני עניין, חיידקים אחרים18.

הגישה מכשול רשת hyphal שימש לחקור למחיצות מזין ולשתול אינטראקציות על פני CMNs, אבל microcosms מלבני ולא עם ליבות מסובב. ולדר ואח26 חקר אינטראקציות בין Linum usitatissimum (פלקס) bicolor דורה (סורגום) ע י איתור מזין מינרלים להחלפה פחמן באמצעות איזוטופים מעבר CMNs של כל אחד הפטריות AM Rhizophagus irregularis או Funneliformis mosseae26. Microcosms בתאים צמחים שלהם המחקר כללה המופרדות על-ידי רשת מחסומים נגיש רק כדי mycorrhizal hyphae hyphal תאים, התאים hyphal שכותרתו שהכיל איזוטופים רדיואקטיביים ויציב. כפקדי, המחקר נעשה שימוש טיפולי ללא פטריות mycorrhizal. השיר et al.27 להשתמש בגישה דומה כדי למצוא את הצמח הזה אותות יכולים להיות מועברים רק בין הוקמה CMNs של mosseae פ כאשר צמח אחד היה נגוע על ידי חיידקים ופטריות. בדומה לולדר ואח26, Merrild et al.28 גדל צמחים בתאים בודדים מופרדים באמצעות שיצבע לחקור צמח ביצועים של שתילים lycopersicum סולנום (עגבניות) מקושרת על-ידי CMNs גדול Cucumis sativus צמח (מלפפון) שייצג את מקור הפחמן בשפע. הם גם השתמשו טיפולים ללא פטריות mycorrhizal במקום ניתוק CMNs28. בניסוי השני, קשורים, פחמן זרחן חילופי נבדקה באמצעות שקיות רשת המסומנת 32עמ' Microcosms רשת hyphal מחסומים ו CMN ניתוק כטיפול היו בשימוש על ידי יאנוש ואח29, אשר חקר תחרותי אינטראקציות בין שתילים של עץ אקליפטוס tetrodonta הסוואנה השתלות של העץ יער הגשם, Litsea דביקה. באותו מחקר, יאנוש ואח29 הרים תאים המכילים שתילים כמה סנטימטרים, הזזה שכבות של רשת אחד נגד השני לשבור שהתחייב hyphal29.

השלב האחרון בהתפתחות השיטה הליבה שסובבו היה לגדל צמחים בתוך ליבות הנמצאים במרחק20,של סירים או microcosms-30. Wyss30 פעם ליבות מסובבות כדי לברר אם תפטיר AM extraradical יכול ליישב שתילים אורן elliottii בזמן הפצת התורם או מצמח פונדקאי 'אחות' AM, Tamarindus indica, תפטיר איך extraradical של ectomycorrhizal פטריות השפעות שתיל ביצועים. גורמים מכילים שתיל צינורי מסחרי גדול (טבלה של חומרים) microcosms או פלסטיק מוצק (אין CMNs) או מחוררת, מכוסה קרום הידרופובי. שתיל המחורץ מכולות היו גם לא מסובב (CMNs תקין) או מסובב לנתק את ליבות CMNs. מסובב הוקמה עם מחסום רשת שונים הגדלים שימשו Babikova et al.20 לחקור הוחזק איתות באמצעות CMNs בין בקיה faba צמחים (שעועית). במחקר שלהם, צמח התורם המרכזי ב- 30 ס מ קוטר mesocosms היה בינהם שורשים ו- hyphae (אין מכשול) או רק באמצעות CMNs הוקמה דרך רשת 40 μm. צמחים המרכזי היו ושראשיהם אינטראקציות עם צמחים שכנות באמצעות סיבוב של הליבות אידנו רשת, או CMNs היו למניעה על ידי רשת 0.5 μm קנס תוחמת את הליבה.

כאן, אנו מציגים שיטה המשלבת היבטים של גישות מוקדמת ליבות לסובב כדי לבחון את השפעת CMNs על אינטראקציות צמח ישירה בשילוב עם עקיבה איזוטופ יציב. השיטה שלנו משתמשת בגישה 'היעד צמח', שבו המפעל המרכזי של עניין מוקף צמחים שכנים. צמחים גדלים במכלים שתיל rotatable מחוררת, מכוסה רשת משי צילומיים ניילון, ממברנות הידרופוביות, או פלסטיק מוצקים הלא-השתנה. רשתות mycorrhizal נפוצים הם ניתקה פעם בשבוע או שמרה תמים, איזוטופים יציבים 15N לעקוב אחר התנועה של חנקן מן ליבות השכנים שסובבו למפעל כיעד מרכזי. על ידי השוואת גודל צמח עם ספיגת מינרלים איזוטופ מזין ויציב, אנחנו להעריך אילו צמחים עשוי להפיק תועלת או סובלים CMNs של אינטראקציות בין צמחים פונדקאים.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

1. בנייה והרכבה של ליבות rotatable

  1. לשנות מכולות מסחרי שתיל צינורי (המכונה "מיכלי"; טבלה של חומרים) יש 19 מ מ רוחב 48 ס"מ אורך פתחים.
    1. באמצעות מכבש-תרגיל עם חור 19 מ מ ראה ללא מקדחה טוויסט המרכזי, טייס, חותכים שני חורים, אחד מעל השני, בדפנות מיכל (קוטר 2.5 ס מ x 12.1 ס מ אורך) כך החורים הם במרחק של-1 ס מ אחד מהשני. להחזיק את המיכל נגד גדר על העיתונות קודח ויש עצירה עם פין קצר שייכנסו בתוך המיכל לעזור שיצמיד אותו למקום בזמן קידוח. השתמש מיכל מפלסטיק גמיש למניעת סדיקה.
    2. לחתוך את הפיסה האחרונה דק פלסטיק בין החורים עם מספריים, חוט קאטר או מספריי (עבור פלסטיק נוקשה להשתמש סייבר-המסור) לעשות אחד מאורך פתיחה בערך 2 ס מ ו 5 ס מ באורך.
    3. חזור על שלבים 1.1.1 – 1.1.2 בצד השני של המיכל.
  2. מכסים את החריצים עם רשת ניילון ו/או ממברנות הידרופוביות (איור 1 א').
    1. חותכים רשת ניילון עם נקבוביות μm 40 לחתיכות 9.5 ס"מ 8.5 ס"מ. חותכים כמה חתיכות כמו ישנם מכולות.
    2. הדבק את רשת ניילון חיצונית על המכולות כדי לכסות את שני הפתחים עם חפיפה קלה הבד באמצעות דבק חם גבוהה-כוח, תעשייתי.
    3. אם מניעת תנועת המים יש צורך, כגון בעת שימוש ההזנה המומסים או איזוטופים יציבים, לכסות את שכבת רשת ניילון עם מסך ממברנות הידרופוביות31,32 (טבלה של חומרים) המאפשר אני פטריה hyphae כדי מעבר, אבל רק את התנועה של אדי מים ומים לא נוזלי.
    4. הניחו דבק חם סביב הפתחים על המכולה ואת לאורך קצות ארוך רשת ניילון. לגלגל את המיכל אל הבד כדי למנוע שריפת אצבעות. הוסף שכבה של דבק לאורך הקצה בד שבו רשת השינוי בקצוות חפיפה. לחץ על הקצה על גבי קרטון לאטום אותו בחוזקה. תמיד לגלגל באופן עקבי בכיוון אחד זה יהיה באותו הכיוון של הרוטציה של המכולות סיים בתוך סירי או microcosms כך לא יהיה דחף לקצה רשת חופף פוטנציאל לחפור המצע.
    5. ברגע הדבק יש מקורר, להדביק את הקצוות העליונים והתחתונים של הבד לגורם כדי למנוע קצוות רופפים, העתקה באמצעות קלטת גמיש, כגון-טייפ במסקינג.
  3. באמצעות הקלטת אותו כמו שלב 1.2.5, לכסות את חורים קטנים בצידי חרוט סוף (לא החור בקצה התחתון) לכל מכולה כדי למנוע צמיחה השורש מתוך המכולה לתוך שאר המיקרוקוסמוס/הסיר.
  4. כדי למנוע אובדן קרקע תוך מתן ניקוז, במקום גולה זכוכית לתוך החלק התחתון של כל מיכל.
  5. לשימוש טיפול בקרה שלא מצריכה אפשריות עבור CMN לטופס בין הצמחים, מכולות מוצק, שלא שונתה (איור 1 א').

2. הרכבה של סירים או microcosms כדי להתאים את הקצוות חרוט של המכולות

  1. כדי להבטיח מכולות יזדקרו בעמדה קבועה יש ניקוז, להתהפך סיר כך התחתון פונה. לחתוך את החלק התחתון של הסיר, עוזב lip קטנים לקבלת תמיכה, באמצעות מסור סייבר.
  2. הכנת פוליסטירן מוקצף
    1. חותכים פוליסטירן מוקצף, כ 36 מ מ עבה, עד לקוטר אותו כמו החלק התחתון של הסיר בעזרת חבל מאד, מסור ג'יג מעגל חיתוך.
    2. לקדוח חורים לתוך הקצף בעזרת חור העיתונות קודח ו- 19 מ מ ראה (ללא מקדחה טוויסט המרכזית) התבנית שבה במכולות ימוקמו.
    3. עבור ניסוי צמח היעד, לקדוח חור מרכזי עם חורים במרווחים באותה מידה השכנה יחידים המקיפים אותו. על סיר בקוטר 15.5 ס"מ, שטח 6 חורים בנפרד סביב היקף עיגול בקוטר 11 ס מ (איור 1B) 12 מ"מ.
    4. לפרוס את החורים hexagonally או במערך מרובע (איור 1C, D) עבור ניסוי המיקרוקוסמוס.

3. מילוי של מכולות, סירים עם תערובות אדמה וחול

  1. בחר באפשרות תערובת אדמה הרצוי והוסף אני פטריות שדה-שנאסף או תרבותי סיר inoculum אל הקרקע על ידי ערבוב בצורה אחידה קצוץ חתיכות שורש (1-2 ס"מ) ביסודיות עם הקרקע. מערבבים האדמה הרצוי עם סיליקה עקרה חרוזים חול או זכוכית כדי להקטין את הריכוז של חומרים מזינים מינרליים זמין לצמחים.
  2. מקם את המכולות מלא בתחתית קצף או מיקרוקוסמוס מסועף, למלא את החלל אינטרסטיציאליות המצע עקרה.
  3. למלא את החלל interstitial בין מכולות עם תערובת חול סיליקה מסכן התזונתי באמצעות משפך לסייע במילוי חללים קטנים. כדי להבטיח ניקוז נאותה לחקות את המרקם של הקרקע, מערבבים בינונית בגודל החלקיקים חול, כגון ציון 6-20, עם חול גודל החלקיקים קטנים, כגון ציון 30-65, במערבל בטון.

4. הקמת CMNs ברחבי סירים/microcosms

  1. לשתול צמחים pretreatment 'אחות' של המין הרצוי לתוך לכל מכולה לקיים AM פטריות, כך שהם יכולים להתפשט בין המכולות להקים CMNs.
  2. כאשר כל הגורמים המכילים המשמשים הקמנו שתילים, להסיר יורה על ידי מסיכה כדי שאדם, רק אחד נשאר לכל מכולה.
  3. אפשר 2-3 חודשים על צימוח והקמת CMN.

5. הקמת צמחים ניסיוני וטיפולים

  1. לזרוע צמחים ניסיוני על ידי זריעה או משתילים לתוך מיכלים. אם זריעה, המתן עד מכולות כל שתיל מונבטים לפני הסרת צמחים אחות טיפול קדם מאת מסיכה נצרי שלהם. אם משתילים, קליפ כל קדם טיהור שפכים לפני משתילים ניסיוני השתילים כדי למנוע תופעות תחרותי לא מכוונות.
  2. צור CMN טיפולים על-ידי או עוזב את המכולות לא עבר לתקופת הניסוי (ללא פגע CMNs) או סיבוב שלהם שבועי לנתק פיזית את hyphae הרחבת בין המכולות ששונתה (קטועה CMNs; איור 1 א'). בעת ניתוק CMNs, לסובב לכל מכולה באמצעות סיבוב שלם אחד כדי להימנע במתכוון לשנות אינטראקציות מעל פני הקרקע, במיוחד עבור צמחים heliotropic.
  3. בכבדות מים כל אורח/ים ילד/סירים או microcosms מיד לאחר הסיבוב כדי לחדש. את הקשר בין המצע interstitial צדי מכולות.

6. מעקב אחר תנועת מזין מינרלים על-פני CMNs

  1. לדשן צמחים שכנים עם 0.5% 15N מועשר יודע3 ו- NH4Cl.
  2. לדשן הפרט היעד עם דשן 14N של ריכוז שווה.

7. ניטור ותחזוקה של הניסוי

  1. באופן קבוע (ב פחות פעם בחודש) אקראי מחדש את העמדות של סירים או microcosms במהלך הניסוי.
  2. מדי שבוע למדוד צמיחה, כמו גובה או הארוך ביותר העלה אורך (עבור עשבים) לעקוב כאשר הצמיחה מתחיל להאט, כי זה חשוב לקצור לפני הצמחים להיות לשורש מאוגד.

8. הקציר של הניסוי

  1. קליפ כל רקמה מעל פני הקרקע, למקם צמחים בודדים מעטפות עם תוויות המזהות שלהם וטיפול, חשיש או מיקרוקוסמוס, מיקום.
  2. רקמות מעל פני הקרקע יבש ב 60 מעלות צלזיוס על משקל קבוע. מודדים את משקל יבש של כל רקמת הצמח.
  3. לאפשר לאדמה להתייבש לפני חילוץ המכולות קצירת השורשים.
  4. מברשת בעדינות כמו אדמה הרבה ככל האפשר מתוך מערכות השורשים ולשטוף אותם במחבת מים או תחת זרם עדין של מים על גבי מסננת של גודל הנקבוביות 250 מיקרון.
  5. לאפשר שורשים כדי מילה נהדרת ולשקול את כל המערכת שורש.
  6. קליפ מערכת השורשים ועתיקים ולאחסן השברים שורש ב- 50% אתנול. לאחר שהם מוכתמים33, להשתמש אלה קטעים על כימות של קולוניזציה השורש באמצעות את שיטת חיתוך קווי רשת34.
  7. לשקול מחדש את מערכת השורשים הנותרים ואחסן אותו בתוך מעטפה עם תוויות נייר יבש ב 60 מעלות צלזיוס להערכת משקל יבש. להשתמש במשוואה הבאה כדי לחשב את המשקל של כל מערכת השורשים:

figure-protocol-1

9. מינרלים איזוטופ מזין ויציב ניתוחים

  1. לקבץ את השתילים מאת ביומסה 'לעשירונים"או קבוצות 10,"octiles"או 8 קבוצות,"רביעונים"או ארבע קבוצות, וכו ' לאחר דרגה-הזמנת אותם לפי משקל אם הכמות רקמות נמוכה מדי עבור דרישות המינימום לעיכול לקבוע מזין מינרלי ריכוזים.
  2. שלח בריסוס דגימות למעבדה מכווצים עבור ניתוחים איזוטופ מזין ויציב מינרלי (טבלה של חומרים).
    1. מתארים שפע איזוטרופי שימוש מקובל הביטוי הבא:
      figure-protocol-2
      כאשר R מייצג ה 15N /14N יחס של מדגם או של תקן אשר ש אטמוספרי
    2. שימוש ללא-שינוי, מיכל מוצק טיפול כדי לשמש פקד על רקע יחסי 15N במשוואה איזון המוני הבאים כאשר לכימות כמות 15N נלקח על ידי צמח היעד ב הכרות או טיפולים CMN שלם:
      figure-protocol-3
      איפה אלפא15N מייצג שפע איזוטרופי מטרות, שכנים, וצמחים המטרה בטיפול CMN אין ו- x מייצג (כשבר עשרוני) את החנקן אחוז מתקבל על ידי הצמח היעד מ מכולות השכן שאליו נוספה תווית. הערכים עבור אלפא15Nהשכנים מתקבלים עבור השכנים ללא הפרדות הצבע של כל צמח היעד.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

כדי לקבוע כיצד CMNs עשויים להשפיע צמח ביצועים באמצעות חלוקת מזון, גדלנו זקניים gerardii ויטמן, דשא ערבה דומיננטי, בניסוי צמח היעד עם השכנים המרווחות באופן שווה 6 ללא פגע, קטוע, או לא CMNs. מצאנו כי ניתוק או מניעת CMNs פחתה משקולות יעדים יבשה מעל פני הקרקע (איור 2), רומז כי ללא פגע CMNs קידום צימוח. צמחים עם כרות CMNs ו- CMNs מנעו הגיבו בעיקר באופן דומה כדי הטיפולים שלהם, רומז כי הרוטציה של מכולות פעם בשבוע הצליחה מקלים את ההשפעות של CMNs. הטיפול CMN ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

התוצאות שלנו מאשרים כי שיטת הליבה המסובב שלנו יכול להתמקד בחדות התפקיד של CMNs באינטראקציות צמח הוחזק. ישנם מספר שלבים קריטיים בפרוטוקול, עם זאת, אם השתנה, יש פוטנציאל להשפיע על היכולת לזהות CMN אפקטים. . זה קריטי כדי למלא המכולות שמסביב לאזור interstitial מדיום מזין עלוב בניסוי המפעל שלנו לא מוצלח, מסובב ליבות היעד ' עם שתילי עץ גויאבה, למרות שלא היתה הפחתה מסומנים של המטרה גידול בנוכחות כל מספר של השכנים, ללא תופעות של CMNs על התחרות הוחזק היו שאותרו, כנראה בגלל של זמינות חומרי הזנה מינרלית ברחבי הסירים. לעומת זאת, השי...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

המחברים אין לחשוף.

תודות

ברצוננו להודות שני הבודקים אנונימית לקבלת הצעות שלהם. אנו מודים גם סטודנטים רבים את מי עזר עם בניית סירים, microcosms, וכוללים מחוררת מכולות, מי שעזרו עם שמירה על קצירת ניסויים. אנו מודים גם צפון מרכז המכללה עבור הפעלה כספים (JW), מתקנים הנוכחי, כמו גם אשלי Wojciechowski להשגת צפון המרכזי במכללה ריכטר מענק התומך ניסוי בשיטות אלה. חלק מעבודה זו מומן על ידי הלאומית למדע קרן הדוקטורט עבודת שיפור מענק (דב-1401677).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
מיכל שתילים צינוריים מסחריים (נקרא 'מכולות' בכתב היד)Stuewe and Sons, IncRay Leach Cone-tainer and trade;RLC3U
קורס חרוזי זכוכיתאספקה תעשייתית, בע"מ12/20 מסננתגודל #1
קורס חול סיליקהפלורידה חול סיליקה6/20 שקיות 50 פאונדללא
חרוזי זכוכית משובחיםיופי שחורשחור FINE זכוכית כתוש שוחקת (50 ק"ג)BB-זכוכית-קרום
הידרופוביGore-texNoneNone
מיכלי שתילים צינוריים מסחריים גדוליםStuewe and Sons, Inc.דיפוט וסחר;D16L
חול סיליקה בינוניפלורידה חול סיליקה30/65 שקיות 50 פאונדללא
רשת ניילוןצינור לייט חברה, בע"ממסך משיLE7-380-34d PW YEL 60/62 SEFAR LE PECAP פוליאסטר
מתקן לניתוח חומרי הזנה בקרקע ועליםמעבדת בדיקות קרקע של אוניברסיטת קנזס סטייטאין אף אחד
מתקן ליבת איזוטופ יציבאוניברסיטת מיאמיאף אחד
יופי עדין

מקורות

  1. Remy, W., Taylor, T. N., Hass, H., Kerp, H. Four hundred-million-year-old vesicular arbuscular mycorrhizae. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 91 (25), 11841-11843 (1994).
  2. Smith, S. E., Read, D. J. Mycorrhizal Symbiosis. , 3 edn, Academic Press. (2008).
  3. Giovannetti, M., Avio, L., Sbrana, C. Mycorrhizal Networks. , Springer. 41-67 (2015).
  4. Giovannetti, M., Sbrana, C. Cell Biology of Plant and Fungal Tip Growth. Vol. 328. Nato Science Series, Sub-Series I: Life and Behavioural Sciences. Cresti, A., Heath, M., Geitmann, I. B. , 221-231 (2001).
  5. Giovannetti, M., Sbrana, C., Avio, L., Strani, P. Patterns of below-ground plant interconnections established by means of arbuscular mycorrhizal networks. New Phytologist. 164 (1), 175-181 (2004).
  6. Avio, L., Pellegrino, E., Bonari, E., Giovannetti, M. Functional diversity of arbuscular mycorrhizal fungal isolates in relation to extraradical mycelial networks. New Phytologist. 172 (2), 347-357 (2006).
  7. Giovannetti, M., et al. At the root of the wood wide web: self recognition and nonself incompatibility in mycorrhizal networks. Plant Signaling & Behavior. 1 (1), 1-5 (2006).
  8. Miller, R., Kling, M. J. The importance of integration and scale in the arbuscular mycorrhizal symbiosis. Plant and Soil. 226 (2), 295-309 (2000).
  9. Miller, R., Jastrow, J., Reinhardt, D. R. External hyphal production of vesicular-arbuscular mycorrhizal fungi in pasture and tallgrass prairie communities. Oecologia. 103 (1), 17-23 (1995).
  10. Weremijewicz, J., Sternberg, L. dS. L. O., Janos, D. P. Common mycorrhizal networks amplify competition by preferential mineral nutrient allocation to large host plants. New Phytologist. , (2016).
  11. Fellbaum, C. R., et al. Fungal nutrient allocation in common mycorrhizal networks is regulated by the carbon source strength of individual host plants. New Phytologist. 203 (2), 646-656 (2014).
  12. Lekberg, Y., Hammer, E. C., Olsson, P. A. Plants as resource islands and storage units--adopting the mycocentric view of arbuscular mycorrhizal networks. FEMS Microbiol Ecol. 74 (2), 336-345 (2010).
  13. Jakobsen, I., Hammer, E. C. Mycorrhizal Networks. , Springer. 91-131 (2015).
  14. Jakobsen, I., Rosendahl, L. Carbon flow into soil and external hyphae from roots of mycorrhizal cucumber plants. New Phytologist. 115 (1), 77-83 (1990).
  15. Kiers, E. T., et al. Reciprocal rewards stabilize cooperation in the mycorrhizal symbiosis. Science. 333 (6044), 880-882 (2011).
  16. Hartnett, D. C., Hetrick, B. A. D., Wilson, G. W. T. Mycorrhizal influence on intra- and interspecific neighbour interactions among co-occuring prairie grasses. Journal of Ecology. 81 (4), 787-795 (1993).
  17. Hetrick, B. A. D., Wilson, G. W. T., Todd, T. C. Differential responses of C3 and C4 grasses to mycorrhizal symbiosis, phosphorus fertilization, and soil microorganisms. Canadian Journal of Botany. 68 (3), 461-467 (1990).
  18. Johnson, D., Leake, J. R., Read, D. J. Novel in-growth core system enables functional studies of grassland mycorrhizal mycelial networks. New Phytologist. 152 (3), 555-562 (2001).
  19. Leake, J. R., et al. Networks of power and influence: the role of mycorrhizal mycelium in controlling plant communities and agroecosystem functioning. Canadian Journal of Botany-Revue Canadienne De Botanique. 82 (8), 1016-1045 (2004).
  20. Babikova, Z., et al. Underground signals carried through common mycelial networks warn neighbouring plants of aphid attack. Ecology Letters. 16 (7), 835-843 (2013).
  21. Schüepp, H., Miller, D. D., Bodmer, M. A new technique for monitoring hyphal growth of vesicular-arbuscular mycorrhizal fungi through soil. Transactions of the British Mycological Society. 89 (4), 429-435 (1987).
  22. Miller, D. D., Bodmer, M., Schüepp, H. Spread of endomycorrhizal colonization and effects on growth of apple seedlings. New Phytologist. 111 (1), 51-59 (1989).
  23. Jakobsen, I., Gazey, C., Abbott, L. K. Phosphate transport by communities of arbuscular mycorrhizal fungi in intact soil cores. New Phytologist. 149 (1), 95-103 (2001).
  24. Johnson, D., Leake, J., Ostle, N., Ineson, P., Read, D. J. In situ 13CO2 pulse‐labelling of upland grassland demonstrates a rapid pathway of carbon flux from arbuscular mycorrhizal mycelia to the soil. New Phytologist. 153 (2), 327-334 (2002).
  25. Johnson, D., Leake, J., Read, D. J. Transfer of recent photosynthate into mycorrhizal mycelium of an upland grassland: short-term respiratory losses and accumulation. of 14C. Soil Biology and Biochemistry. 34 (10), 1521-1524 (2002).
  26. Walder, F., et al. Mycorrhizal networks: Common goods of plants shared under unequal terms of trade. Plant Physiology. 159 (June 2012), 789-797 (2012).
  27. Song, Y. Y., et al. Interplant communication of tomato tlants through underground common mycorrhizal networks. Plos One. 5 (10), e13324(2010).
  28. Merrild, M. P., Ambus, P., Rosendahl, S., Jakobsen, I. Common arbuscular mycorrhizal networks amplify competition for phosphorus between seedlings and established plants. New Phytologist. 200 (1), 229-240 (2013).
  29. Janos, D. P., Scott, J., Aristizábal, C., Bowman, D. M. J. S. Arbuscular-mycorrhizal networks inhibit Eucalyptus tetrodonta seedlings in rain forest soil microcosms. Plos One. 8 (2), e57716(2013).
  30. Wyss Lozano Hoyos, T. Pinus elliottii var. densa Seedling Performance Reflects Ectomycorrhizas, Soil Nutrient Availability and Root Competition. , (2010).
  31. Mäder, P., Vierheilig, H., Alt, M., Wiemken, A. Boundries between soil compartments formed by microporous hydrophobic membranes (GORE-TEX) can be crossed by vesicular-arbuscular mycorrhizal fungi but not by ions in the soil solution. Plant and Soil. 152, 201-206 (1993).
  32. Mäder, P., et al. Transport of 15N from a soil compartment separated by a polytetrafluoroethylene membrane to plant roots via the hyphae of arbuscular mycorrhizal fungi. New Phytologist. 146 (1), 155-161 (2000).
  33. Brundrett, M., Bougher, N., Dell, B., Grove, T. Working with Mycorrhizas in Forestry and Agriculture. , (1996).
  34. McGonigle, T. P., Miller, M. H., Evans, D. G., Fairchild, G. L., Swan, J. A. A new method which gives an objective-measure of colonization of roots by vesicular arbuscular mycorrhizal fungi. New Phytologist. 115 (3), 495-501 (1990).
  35. Weremijewicz, J., Janos, D. P. Common mycorrhizal networks amplify size inequality in Andropogon gerardii monocultures. New Phytologist. 198 (1), 203-213 (2013).
  36. Weremijewicz, J., O’Reilly, L. dS. L., Janos, D. P. Arbuscular common mycorrhizal networks mediate intra-and interspecific interactions of two prairie grasses. Mycorrhiza. , 1-13 (2017).
  37. Weiner, J. Asymmetric competition in plant populations. Tree. 5 (11), 360-364 (1990).
  38. Damgaard, C., Weiner, J. Describing inequality in plant size or fecundity. Ecology. 81 (4), 1139-1142 (2000).
  39. Johnson, C. R., Joiner, J. N., Crews, C. E. Effects of N, K, and Mg on growth and leaf nutrient composition of 3 container grown woody ornamentals inoculated with mycorrhizae. Journal of the American Society for Horticultural Science. 105 (2), 286-288 (1980).
  40. Estrada-Luna, A. A., Davies, F. T., Egilla, J. N. Mycorrhizal fungi enhancement of growth and gas exchange of micropropagated guava plantlets (Psidium guajava L.) during ex vitro acclimatization and plant establishment. Mycorrhiza. 10 (1), 1-8 (2000).
  41. Hurlbert, S. H. Pseudoreplication and the design of ecological field experiments. Ecological Monographs. 54 (2), 187-211 (1984).
  42. Argüello, A., et al. Options of partners improve carbon for phosphorus trade in the arbuscular mycorrhizal mutualism. Ecology Letters. 19 (6), 648-656 (2016).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

פטריות מיקוריזה ארבוסקולריותכלי קיבול מסתובביםכיסוי רשת ניילוןחול דל בחומרים מזיניםדשן 15Nחיתוך CMNקולוניזציה של שורשיםספיגת חומרים מזינים
החקירה של אינטראקציות צמח ברשתות Mycorrhizal נפוצות באמצעות ליבות מסובב
צרו קשר
המליצו לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.