סדרה של שיטות כדי לקבוע את שיעור DNRA פוטנציאלי מבוסס על 14NH4+/15NH4+ ניתוחים מסופק בפירוט. NH4+ מומר N2O באמצעות מספר שלבים וניתח באמצעות ספקטרומטריה גז quadrupole כרומטוגרפיה-מסה.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
מדידה של שיעורי חנקה דיספילציה הפחתת אמוניום מבוסס על 14NH4+/15NH4+ ניתוחים באמצעות המרה רציפים N2O
במאמר זה
סיכום
תקציר
החשיבות של הבנת גורלה של חנקה(מס'3), שהיא מין ה-N הדומיננטי המועבר מהמערכות האקולוגיות הימיות, הולכת וגוברת משום שמטעני החנקן העולמיים גדלו באופן דרמטי בעקבות התיעוש. הפחתת חנקה דיסציפליטורית אמוניום (DNRA) ו denitrification הם שני תהליכים מיקרוביאליים המשתמשים NO3- לצורך הנשימה. בהשוואה להכחשת, החלטות כמותיות של פעילות DNRA בוצעו רק במידה מוגבלת. זה הוביל להבנה לא מספקת של החשיבות של DNRA ב NO3- טרנספורמציות ואת הגורמים ויסות של תהליך זה. מטרת נייר זה היא לספק הליך מפורט למדידת קצב DNRA הפוטנציאלי בדגימות סביבתיות. בקצרה, ניתן לחשב את שיעור ה-DNRA הפוטנציאלי מקצב ההצטברות של 15N-label (15NH4+) ב- 15NO3- דגירה נוספת. הקביעה של 14NH4+ ו 15NH4+ ריכוזים המתוארים במאמר זה מורכבת מהצעדים הבאים. ראשית, NH4+ בדגימה מופק ולכוד על מסנן זכוכית חומצית כמו מלח אמוניום. שנית, אמוניום הלכוד הוא מחומצן ומחומצן מספר3- באמצעות חמצון שכנוע. שלישית, מספר3- מומר ל- N2O באמצעות מכחיש לקוי של N2O reductase. לבסוף, N 2 Oהמרהמנותח באמצעות מערכת ספקטרומטריה גז quadrupole שפותחה בעבר כרומטוגרפיה-מסה. יישם שיטה זו למשבעים בביצות מלח וחשבנו את שיעורי ה-DNRA הפוטנציאליים שלהם, כך שההליכים המוצעים מאפשרים קביעה פשוטה ומהירה יותר בהשוואה לשיטות שתוארו קודם לכן.
מבוא
הסינתזה המלאכותית של דשן חנקן והיישום הנרחב שלה דאגה מאוד למחזור החנקן העולמי. ההערכה היא כי העברת חנקן תגובתי מהדרך למערכות החוף הוכפלה מאז טרום תעשייתיכפול 1. חלק ניכר מדשנים המיושמים על שדה נתון נשטף מהאדמה לנהרות או מי תהום, בעיקר כ-NO3- 2. הדבר עלול לגרום לבעיות סביבתיות כגון זיהום מי שתייה, eutrophication, והיווצרות היפוקסיה. NO3- בסביבות מים מוסר או נשמר במערכת האקולוגית באמצעות התבוללות ביולוגית ותהליכי התפכחות מיקרוביאלית שונים. דניטריפיקציה ואנלוקס ידועים כתהליכי הסרה מיקרוביאליים עיקריים עבור מספר3-. דניטריפיקציה היא הפחתהמיקרוביאלית....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
1. הכנת מעטפת PTFE ללכידת גזים כמותיים NH3
- מניחים פיסת 60 מ"מ של קלטת polytetrafluoroethylene (PTFE) (25 מ"מ רוחב) על גיליון קטן של רדיד אלומיניום (כ 300 מ"מ x 450 מ"מ בגודל, מנגב עם אתנול).
- אפר מסנן סיבי זכוכית (10 מ"מ קוטר עם גודל נקבוביות של 2.7 μm) ב 450 מעלות צלזיוס עבור 4 שעות בתנור עמום. מניחים את מסנן סיבי הזכוכית מעט מעל נקודת האמצע של הציר הארוך יותר של הקלטת(איור 1a).
- ספוט 20 μL של 0.9-mol / L H2SO 4 במרכז מסנן GF / D, ומיד לקפל את קלטת PTFE באמצעות שתי פינצטה: פינצטה חותמת שטוחה פינצטה ישר. השלבים הבאים, שלבים 1.4-1.7, מוצגים באיון 1 ויש
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
התוצאות המייצגות שהוצגו בנייר זה נגזרו מ-15ניסויי מעקב N של מום ביצות מלח. ביצת המלח שנדגמה נוצרה לאחרונה בעקבות רעידת האדמה במזרח יפן הגדולה ב-2011 באזור אמון בעיר קסן-נומה במחוז מיאגי, יפן. בספטמבר 2017 נאספו מום (0-3 ס"מ) בשני אתרים באזורים התת-תתי-דליים והאינטרטידליים. ראשית, מיד לאחר האיסוף, המסיסה נסיפה דרך רשת של 4 מ"מ כדי להסיר שורשי צמחים, פגזים פסולת, והריסות ולאחר מכן homogenized. הדגימות אוחסנו ב-4°C עד לניתוח ה-DNRA.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
יחס הריכוז והאיסטופה של NH4+ לניתוח DNRA היה מכמת במספר שיטות. הריכוזים ויחס האיזוטופים של NH4+ נמדדים בדרך כלל בנפרד. הריכוז NH4+ נמדד בדרך כלל בשיטות צבע, כוללאנלייה אוטומטית 4,10,15,,16,17. מדידת יחס האיזוטופ יש וריאציות רחבות בהתאם לשיטה שלה של NH4+ המרה, השמנה, ומכשור .......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
לסופרים אין מה לחשוף.
תודות
אנו מודים לנאוטו טנאקה על שעזר לאיסוף נתונים ולפתח את הפרוטוקול. אוסף הדגימות נתמך על ידי JSPS KAKENHI גרנט מספר 17K15286.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 15N-KNO3 | SHOKO SCIENCE | N15-0197 | |
| 15N-NH4Cl | SHOKO SCIENCE | N15-0034 | |
| בקבוק PP 20 מ"ל | SANPLATEC | 61-3210-18 | |
| כובע אלומיניום | Maruemu | 1307-13 | מס' 20, עם חור |
| חומצה | בוריתWako | 021-02195 | |
| צנטריפוגה | HITACHI Himac | CR21G II | |
| לחץ גז נטול חמצן & החלף מזרק | SANSIN INDUSTRIAL | IP-12 | |
| מסנן ממברנת אצטט תאית חד פעמי | ADVANTEC | 25CS020AS | גודל נקבוביות 0.22 ומיקרו; מ', קוטר 25 מ"מ |
| מזרק חד פעמי | Termo | SS-10SZ | 10 מ"ל |
| מזרק חד פעמי | Termo | SS-01T | 1 מ"ל |
| Dulbecco' s פוספט חוצץ מלח (-) | NISSUI PHARMACEUTICAL | 5913 | |
| מזרק אטום לגז | VICI Valco Instruments | 4075-15010 | סדרה A-2, 100 ומיקרו; L |
| GC/MS | שימאדזו | GCMS-QP2010ultra | |
| GF/D | Whatman | 1823-010 | 10 מ"מ בקוטר בקבוקון |
| זכוכית | Maruemu | 0501-06 | 20 מ"ל |
| פקק גומי בוטיל אפור | Maruemu | 1306-03 | No.20-S |
| H2SO4 | Wako | 192-04696 | מגיב מובטח |
| K2S2O8 | Wako | 169-11891 | ניתוח חנקן וזרחן בדרגה |
| KCl | Wako | 163-03545 | מגיב מובטח |
| KNO3 | Wako | 160-04035 | מגיב מובטח |
| NaOH | Wako | 191-08625 | ניתוח תרכובות חנקן בדרגה |
| NH4Cl | Wako | 017-02995 | מגיב מובטח |
| צינור צנטריפוגה מפלסטיק | ASONE | 1-3500-22 | 50 מ"ל, VIO-50BN |
| Pseudomonas chlororaphis subsp. aureofaciens | American Type Culture Collection (ATCC) | ATCC 13985 | מיובש בהקפאה, הזן של Pseudomonas aureofaciens |
| PTFE סרט איטום | סיגמא-אולדריץ' | Z221880 | 25 מ"מ |
| שייקר הדדי | TAITEC | 0000207-000 | NR-10 |
| מבחנה עם מכסה בורג | IWAKI | 84-0252 | 11 מ"ל |
| כובע מרופד PTFE למבחנה | IWAKI | 84-0262 | |
| מרק סויה טריפטי | מעבדות Difco 211825 |
מקורות
- Gruber, N., Galloway, J. N. An Earth-system perspective of the global nitrogen cycle. Nature. 451 (7176), 293-296 (2008).
- Galloway, J. N., et al. The Nitrogen Cascade. Bioscience. 53 (4), 341-356 (2003).
- Rysgaard, S., Risgaard-Petersen, N., Sloth, N. P. Nitrification, denitrification, and nitrate amm....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
