Method Article

שיטה אופטימלית לגידול והגדלה ביולוגית מיקרוביאלית של Typha latifolia (זנב חתול)

DOI:

10.3791/67729

⸱

July 25th, 2025

 , 
1Department of Biological Sciences, University of Calgary

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Typha latifolia, המתפשט בעיקר באופן א-מיני באמצעות קני שורש, מציב אתגרי איסוף בשל מערכת השורשים הנרחבת שלו. מאמר זה מציג שיטה לגידול T. latifolia מזרעים, המאפשרת גידול מעבדה קל יותר ומציעה פוטנציאל לגידול צמחים סטרילי והגדלה ביולוגית מיקרוביאלית מוקדמת.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Typha latifolia, הידוע יותר בשם זנב חתול רחב עלים או בולוש מצוי, הוא בעל טווח עולמי ושולט במערכות אקולוגיות ביצות בצפון אמריקה. בעוד שמינים שונים של זנב חתול נחשבים לעתים קרובות לפולשים בצפון אמריקה, T. latifolia נחשב למין המקומי באזור ונמצא בכל היבשת כמין הטיפוס הדומיננטי. מבחינה היסטורית, טיפא שימש פונקציות שונות, ממקורות מזון ועד חומרי בניין. לאחרונה, T. latifolia התגלה כמין בולט המסייע למאמצי הטיפול הביולוגי. עם העניין הגובר בפיתוח מערכות בנויות לטיפול בביצות (CWTS) לתיקון מזהמים, יש צורך בטכניקות הניתנות לשחזור לגידול זנב חתול בסביבת מעבדה. העבודה המוצגת כאן בחנה ובדקה פרמטרי גידול שונים לגידול מוצלח של T. latifolia מזרעים. נביטה מוצלחת של מיני טיפה כרוכה בהצטלקות (קרע של מעטפת הזרע), שהושגה באמצעות טכניקות מכניות לייצור בקנה מידה גדול. הוכח כי הקמת זרעים מוקדמת מעדיפה תנאי גידול נמוכים בחומרים מזינים בשבוע הראשון, ואחריו הכנסת דשן בשבועות שלאחר מכן כדי לשפר את ההישרדות לאחר ההשתלה. עבור הגדלה ביולוגית מיקרוביאלית של מערכת הצמח, התוצאות הראו כי השריית הזרעים בחיסון מובילה להתיישבות נרחבת יותר של רקמת השורש ולהתמדה חיידקית לטווח ארוך. נעשה שימוש בטכניקת עיקור זרעים אופטימלית באמצעות שילוב של אקונומיקה וחומר ניקוי כדי לשפר את הצלחת ההתיישבות של מיקרואורגניזמים. כלי הגידול, סטריליים ולא סטריליים, שתוכננו במחקר זה תומכים בצמיחה ארוכת טווח של T. latifolia בתנאים שונים.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כטכנולוגיה חסכונית באנרגיה, מערכות טיפול ביצות בנויות (CWTS) זכו לפופולריות משמעותית לתיקון מזהמים סביבתיים 1,2,3. CWTS משתמש בתהליכים פיזיקליים, כימיים וביולוגיים כדי להסיר, לשנות או לייצב מזהמים. בעוד שהתהליכים הפיזיקליים והכימיים המעורבים בתחלופה כימית אופיינו היטב מאז היווצרות ה-CWTS, השפעת הצמחייה נותרה במידה רבה חידתית2. בשנים האחרונות חלה התמקדות מוגברת בהבנת המנגנונים שבאמצעותם צמחים הופכים מזהמים אורגניים ואי-אורגניים בעלי חשש פוטנציאלי בשפכים 2,4,5

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. צלקת זרעים

  1. זרעי זנב חתול מקורם בביצות בקלגרי, AB, קנדה, בסתיו 2023 (51.11312° N, 114.39381°W). אוספים את תפרחת זנב החתול בסתיו ומאחסנים בשקית נייר בחושך עד לשימוש. אם עדיין על הגבעול, אסוף את התפרחת באביב, אך התאוששות הזרעים תפחת.
  2. בעזרת מספריים לגינה חותכים את גזע הצמח ~2 ס"מ מבסיס התפרחת. משוכים את הזרעים מהתפרחת ומכניסים לבלנדר מעבדה עד שנפח הבלנדר מלא כרבע. מדובר בכ -250 מ"ל זרעים לא דחוסים.
  3. מלאו את הבלנדר ב -500 מ"ל מי ברז. שמרו על מרווח ראש של 10 ס"מ בבלנדר. מערבבים במהירות בינונית-נמוכה במשך 20 שניות ומעבירים מיד לכוס גדולה של 1 ליטר. הפתרון המתקבל צריך להיות צמיג.
  4. הע....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

איור 1 מראה ייצוג של זרע טיפוס שעבר את תהליך הצלקת, יחד עם זרע מצולק שלא לגמרי עם המקור שהוסר, וזרע לא מצולק. ודא שזמן המיזוג מספיק כדי לייצר בעיקר זרעים מצולקים לחלוטין.

לאחר צלקת וייבוש הזרעים, יש לבדוק את כדאיות הזרעים בטכניקת הנביטה הלא סטרילית. בתום 7 ימים, לפחות 20% מהזרעים צריכים להיות בעלי רדיקל מתהווה עם רקמת יורה. שיעורי נביטה נמוכים יותר עשויים להצביע על כדאיות זרעים ירודה או תנאי גידול לא מספקים. עיקור זרעים נוטה לייצר שיעורי נביטה גבוהים יותר.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הפרוטוקול המוצג כאן מספק מדריך מפורט לגידול מיני זנב חתול מזרע ליישומי מעבדה. בעוד שניתן להפיץ בקלות את זנב החתול מייחורי קנה שורש, התחלת צמחים מזרע מאפשרת שונות גנטית בתוך קבוצת דגימה, מבטיחה שהצמחים נמצאים בשלבי צמיחה שווים, ומספקת הזדמנות להתיישבות מוקדמת לניסויי הגדלה ביולוגית מיקרוביאלית. חשוב לזהות נכון את המינים הנאספים, שכן ריבוי של מינים פולשים יותר של זנב חתול עשוי לקדם את העקירה של מינים מקומיים14. יתר על כן, למינים היברידיים פולשים יש לעתים קרובות פורי.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

למחברים אין מה לחשוף.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

AZ מומן על ידי פרס CGS-M של מועצת המחקר למדעי הטבע וההנדסה של קנדה (NSERC). מחקר על CWTS במעבדת Muench נתמך על ידי Genome Canada באמצעות מענק פרויקט מחקר יישומי בקנה מידה גדול (LSARP) (#18207) בשותפות עם Genome Alberta ו-Genome Quebec.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
0.2 ומיקרו; מסנן סטרילי MVWR514-4126
3&פריים;5&פריים;-דימתוקסי-4&פריים;-הידרוקסיאצטופנוןמעבדות פיטוטקS7777
קופסאות גידול עם מכסים (77 מ"מ &פעם; 77 מ"מ &פי 97 מ"מ)מיליפור סיגמא V8505
אטם סיליקון עמיד לחום בטמפרטורה גבוההקבוצת הייצור האימפריאליתKK0205
סרט איטום במעבדהמיליפור סיגמא P7793
Murashige ו-Skoog media מעבדות פיטוטקM401
אורגנוסיליקון סורפקטנטמעבדות פיטוטקS7777
פיטואגר ביוטכנולוגיה זהבP1003 
פוליסורבט 20רוש11332465001

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Ciria, M. P., Solano, M. L., Soriano, P. Role of Macrophyte Typha latifolia in a Constructed Wetland for Wastewater Treatment and Assessment of Its Potential as a Biomass Fuel. Biosys Eng. 92 (4), 535-544 (2005).
  2. Shelef, O., Gross, A., Rachmilevitch, S.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Typha LatifoliaCattail CultivationMicrobial BioaugmentationSeed GerminationSeed ScarificationConstructed WetlandsSeed SterilizationPlant Microbe InteractionRoot ColonizationHydroponic System

Related Articles