Name: דרך אמין להערכת זרע נביטה, תרדמת, ותמותה בתנאי שדה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-11-06T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 3 s
Description: למדו שיטה אמינה להערכת נביטת זרעים, תרדמת ותמותה בתנאי שדה באמצעות רצועות זרעים מתויגות ובדיקת חיוניות בטטרזוליום. שיטה זו מאפשרת לכמת התנהגות זרעים לאורך זמן ולתרום להבנת אקולוגיית הזרעים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו נתמכה על ידי תוכנית המענקים להערכת סיכונים ביוטכנולוגית מס' תחרותי 2006-39454-17438 ל- A. Snow, K. Mercer ו- H. Alexander ממשרד החקלאות של ארצות הברית, המכון הלאומי למזון וחקלאות. ניסויים בשיטה זו נערכו ונתמכו על ידי תחנת השדה של אוניברסיטת קנזס, יחידת מחקר של הסקר הביולוגי של קנזס ואוניברסיטת קנזס. המחברים רוצים להודות ל-P. Jourdan ו-E. Regnier על סקירות מועילות על גרסאות קודמות של כתב היד הזה. בנוסף, עבודה זו נעזרה בתרומות של הצוות בתחנת השדה של אוניברסיטת קנזס, חוות ווטרמן באוניברסיטת אוהיו סטייט (OSU), מרכז הגרמפלזמה של צמחי הנוי של USDA ב-OSU, והמעבדה לביולוגיה של זרעים במחלקה לגננות ומדעי הגידולים ב-OSU, במיוחד E. Renze, S. Stieve, A. Evans, ו-E. Grassbaugh, לתמיכה טכנית.

1. לאסוף זרע ממינים מרובים או מבוקרת צלבים של מין יחיד הערה: זה זרע למשל בשימוש מ 15 סוגים הדדית בתוך annuus המינים Helianthus (חמניות) באמצעות פרא, היברידי, וסוגי יבול כמו (המייצר זרע) האימהי ההורה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בסוף עונת הגידול, לאסוף ראשי זרע בוגרים בשקיות שכותרתו. זרע נקי מזרע מוץ ומניחים מעטפות שכותרתו עם סוג צלב הורי בפורמט סטנדרטי (דהיינו אב x האימהית). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זרע גורף יחד במעטפות גדולות באמצעות כמויות שווות של זרע ממספר שווה של סוגי צלב הוריים זהים. לדוגמה, 100 זרעים מתוך 10 סוגים צלב עם אותם הורים אימהי ואבהי. לייבל המעטפות עם זיהוי (סוג צלב) מידע. מעטפות גדולות אלו הם אדונים זרע לשימוש במילוי רצועות קבורה בסעיף 2. </li></ol><table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody&gt; <tr><td></td><td colspan="3"> האם אימהי </td></tr><tr><td> האם אבהי </td><td> Wild: WxW </td><td> F 1: WXC </td><td> יבול: CXC </td></tr><tr><td> Wild: WxW </td><td> 0% WxW </td><td> 25% F 1 XW † </td><td> 50% CxW † </td></tr><tr><td> BC: WxF1 או F1xW </td><td> 12.5% ​​WxBC </td><td> 37.5% F 1 xBC </td><td> 62.5% CxBC </td></tr><tr><td> F 1: WXC </td><td> 25% WxF 1 † </td><td> 50% F 1 XF 1 </td><td> 75% CXF 1 † </td></tr><tr><td> F 2: F 1 XF 1 </td><td> 25% WxF 2 </td><td> 50% F 1 XF 2 </td><td> 75% CXF 2 </td></tr><tr><td> יבול: CXC </td><td> 50% WXC † </td><td> 75% F 1 XC † </td><td> 100% CXC </td></tr></tbody></table> טבלה 1. t צלב הוריםypes המופק אבקה ביד. סוגי צלב היברידיים יבול-בר חמניות יוצרו עם אבקה ביד לשימוש בניסוי קבורת זרע. מתאים לכל סוגי הצלב, ההורה האימהי המפורטים ראשון וההורה האבהי מפורט שני. סוגי צלב מסומנים † הם חלק זוגות סוג צלב גומלין עם אללים יבול באותה% אבל הורים אימהיים שונים. לוח שפורסם בעבר ב: פייס, BA et al. (2015) 15. 2. יצירת רצועות קבורות זרע מותאמים אישית הערה: בדוגמא זו, היו לנו שלושה טיפולים להסרת תאריך 15 משכפל, כך אנו נדרשים 45 רצועות כוללות. דוגמה זו משתמשת ב -15 תאים לכל רצועת כך, אנו נדרשים מספיק בד או וכילה פוליאסטר מרושת בסדר לשכן 15, 7 x 10 תאים ס&quot;מ. ראה איור 1. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התחל על ידי חיתוך 20 x 105 ס&quot;מ רצועת בד עבור כל רצועה זרע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדוד וסמן תאים, ואז לקפל את הבד לשניים. שימוש בפוh-טמפרטורה אקדח דבק, לאטום אחד קצר (10 ס&quot;מ) בסוף. לאחר הדבק מתקרר מעט, אבל לא לגמרי, לחץ על הצדדים הבד יחד כדי ליצור חותם. זהירות: טיפים אקדח דבק ודבק בטמפרטורה גבוהה יכול לגרום לכוויות אם במגע עם העור הוא ממושך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קווי דבק מהקצה המקופל בקצה הקצר הפתוח בכל סימן תא. לחץ על שני הצדדים הבד יחד לאורך קווי דבק על מנת להבטיח חותמות ללא חורים בין תאים. זרעים הנודדים בין התאים לתרום שגיאה ניסיונית. הערה: עכשיו כי תאים נוצרו, בקצה פרש צריך להישאר פתוח ומוכן לקבל זרע, וכן פרטים מזהים שלהם (שם סוג צלב). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אקראי להקצות סוגי צלב זרע תאים עבור כל רצועה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מלאו תאי זרע עם מספר אחיד של זרעים (20 לכל תא משמשים בדוגמה זו). עבור מדבקות, השתמש סמנים קבעו תעשייתיים על חתך ל-בכושר חצי גן הפלסטיק, כך שהם מסוגליםלעמוד קבורה. הערה: שיטות תיוג חלופיות יכולות לשמש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר כל תא מתמלא זרע התווית שלו, לאטום את תא מיד עם אקדח דבק בטמפרטורה גבוהה. המשך עד הרצועה לזרע כולו אטומה לחלוטין. לייבל רצועה הכוללת בתא הראשון עם לשכפל, לחסום ו / או מידע טיפול. הערה: לצורך המחקר שלנו, מאז נאלצנו להסיר את הזמני, בלוקים, ולשכפל רצועות בתוך בלוקים, כללנו את כל המידע הזה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדקו אם פערים בין תאים ודבקים במקום לפי צורך לפני שעברתי לרצועה הבאה. </li></ol></li></ol><img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/54663/54663fig1.jpg" /> איור 1. סכמטי זרע רצועת קבורה. דוגמה של רצועת קבורה מראה זיהוי סוג צלב לסלוני הפרט. ההורה אימהי מופיע ראשון עם ההורה האבהי המפורט שני. צבעים מצביעים הורות אימהית שונה,עם צהוב פראי, כחול היברידי F 1, ואדום לזריעה. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54663/54663fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> 3. Bury רצועות זרע בתחום <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחפור מגרשים לעומק שצוין רצועות הבית. הקצאת רצועות לבלוקי פרט בו רצועות מסודרות באופן אקראי כדי לאפשר תאריך ההסרה לשמש כזהות עלילת תא הראשית (בדוגמא זו, סוג הצלב) כמו עלילת המשנה בניתוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מכסים רצועות עם האדמה. בד חומרת רשת מתכת Cut להיות 10 סנטימטר גדול יותר מגרשים ומניחים על גבי רצועות קבורות. השתמש U-סיכות כדי לאבטח בקצות קצות בד כיסוי בעפר. הערה: כיסוי זה מיועד למעט אוכלי זרעים מתחפרים. בתור אפשרות נוספת, מרסר et al. 13 נבנו קבור תיבות של בד חומרה שהקיפו את רצועות הזרע עקב לחץ גופר אינטנסיבי loca בתחומםtion.) </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח דגלים של המודד צבעוני, להבדיל רצועת תאריכי מיקום והסרה כדי להשלים רשומים כתובים וברור. </li></ol> 4. לחפור רצועות ולהעריך זרע <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחפור רצועות זרע שהוקצו תאריך הסרה נתון. לשמור על הרצועות בסביבת לחה מגניבה עד שהם מגיעים למעבדה שבה הערכת הזרע תתקיים. ניתן להשיג זאת על ידי לפפה את רצועות העיתון הרטוב והצבתם צידנית על הובלה או משלוח בין לילה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שטוף בץ ואדמה מן הרצועות במים עד רצועות נקיות מספיק שברים הללו חיצוניים לא זרעים מעורפלים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במספריים לחתוך תא אחד פתוח בכל פעם. רוזן זרעים מונבטים ולהסיר אותם. רוזן בבירור זרעים מתים (למשל, נרקבו, או זרעים רקוב). מניח זרעי ungerminated על שכותרתו, נייר סופג רטוב פטרי בגודל נוסף להבחין זרעי ungerminated, רדומים, ומתים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים צלחות פטרי עם ungerminatedזרעים לתוך מערכת תא צמיחת תנאי נביטה סטנדרטיות: 25 ° C / 10 ° C 12 שעות יום / הלילה. אפשר זרעי שבוע לנבוט. כל זה עושה, ולמנות אותן כפי קיימא, אבל ungerminated מאז הם לא נובטים בתנאי שדה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר הטיפול הקאמרי הצמיחה, מבחן הנותר זרעי ungerminated עבור כדאיות באמצעות כלוריד tetrazolium (ט&quot;ז) 13. כדי להשיג זאת, להמציא פתרון אחוז המתאים TZ עבור מין המחקר באמצעות Handbook AOSA tetrazolium בדיקת 14. בדוגמה זו, פתרון 1% משמש. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותכים את הזרעים ungerminated לשניים ומניחים מחצית היו העובר האנדוספרם גלויים בצלחת פטרי המכילה פתרון מספיק TZ לכסות את הזרע (זרעים עשויים לצוף, זה בסדר). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים מנות TZ פטרי לתוך להגדיר באינקובטור ב 30 מעלות צלזיוס ולחכות 3 שעות. הערה: טמפרטורות גבוהות תגרומנה לתגובה מהירה יותר, אם ירצו בכך, אבל overstaining סיכון. </li></ol></li> &lt;li&gt; סר צלחות פטרי מן החממה ולהעריך. זרעים אשר מוכתם אדום בעוברים שלהם הם germinable, בעוד זרעים בלא כתם מתים. התייעץ עם מדריך בדיקת AOSA tetrazolium לקבלת פרטים נוספים על מקרים גבוליים מבדיל ומינים בפרט. </li></ol>

<ol><li>Walck, J. L., Baskin, J. M., Baskin, C. C., Hidayati, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Defining+transient+and+persistent+seed+banks+in+species+with+pronounced+seasonal+dormancy+and+germination+patterns%5BTitle%5D)+AND+%22Seed+Sci+Res%22%5BJournal%5D)">Defining transient and persistent seed banks in species with pronounced seasonal dormancy and germination patterns.</a> Seed Sci Res. 15 (3), 189-196 (2005).</li>
<li>Alexander, H. A., Schrag, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+soil+seed+banks+and+newly+dispersed+seeds+in+population+dynamics+of+the+annual+sunflower.+Helianthus+annuus%5BTitle%5D)+AND+%22J+Ecol%22%5BJournal%5D)">Role of soil seed banks and newly dispersed seeds in population dynamics of the annual sunflower. Helianthus annuus.</a> J Ecol. 91, 987-998 (2003).</li>
<li>Burnside, O. C., Wilson, R. G., Weiseberg, S., Hubbard, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Seed+longevity+of+41+weed+species+buried+17+years+in+eastern+and+western%5BTitle%5D)+AND+%22Weed+Sci%22%5BJournal%5D)">Seed longevity of 41 weed species buried 17 years in eastern and western.</a> Weed Sci. 44 (1), 74-86 (1996).</li>
<li>Baskin, C. C., Baskin, J. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBaskin%2C+CC+%22Seeds%3A+Ecology%2C+biogeography%2C+and+evolution+of+dormancy+and+Germination%22">Seeds: Ecology, biogeography, and evolution of dormancy and Germination</a>. , Academic Press. San Diego, CA. (2001).</li>
<li>Finch-Savage, W. E., Leubner-Metzger, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Seed+dormancy+and+the+control+of+germination%5BTitle%5D)+AND+%22New+Phytol%22%5BJournal%5D)">Seed dormancy and the control of germination.</a> New Phytol. 171, 501-523 (2006).</li>
<li>Baskin, J. M., Baskin, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+classification+system+for+seed+dormancy%5BTitle%5D)+AND+%22Seed+Sci+Res%22%5BJournal%5D)">A classification system for seed dormancy.</a> Seed Sci Res. 14 (1), 1-16 (2004).</li>
<li>Donohue, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Environmental+and+genetic+influences+on+the+germination+of+Arabidopsis+thaliana+in+the+field%5BTitle%5D)+AND+%22Evolution%22%5BJournal%5D)">Environmental and genetic influences on the germination of Arabidopsis thaliana in the field.</a> Evolution. 54 (4), 740-757 (2005).</li>
<li>Roach, D. A., Wulff, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maternal+effects+in+plants%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Rev+Ecol+Syst%22%5BJournal%5D)">Maternal effects in plants.</a> Ann Rev Ecol Syst. 18, 209-235 (1987).</li>
<li>Pace, B. A., Alexander, H. M., Emry, J. D., Mercer, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Seed+fates+in+crop-wild+hybrid+sunflower%3A+crop+allele+and+maternal+effects%5BTitle%5D)+AND+%22Evol+Appl%22%5BJournal%5D)">Seed fates in crop-wild hybrid sunflower: crop allele and maternal effects.</a> Evol Appl. 8 (2), 121-132 (2015).</li>
<li>Alexander, H. M., Emry, D. J., Pace, B. A., Kost, M. A., Sparks, K. A., Mercer, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Roles+of+maternal+effects+and+nuclear+genetic+composition+change+across+the+life+cycle+of+crop-wild+hybrids%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Bot%22%5BJournal%5D)">Roles of maternal effects and nuclear genetic composition change across the life cycle of crop-wild hybrids.</a> Am J Bot. 101 (7), 1176-1188 (2014).</li>
<li>Stewart, N. C., Matthew, J., Halfhill, D., Warwick, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transgene+introgression+from+genetically+modified+crops+into+their+wild+relatives%5BTitle%5D)+AND+%22Genetics%22%5BJournal%5D)">Transgene introgression from genetically modified crops into their wild relatives.</a> Genetics. 4, 806-817 (2003).</li>
<li>Mercer, K. L., Shaw, R. G., Wyse, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+germination+of+diverse+crop-wild+hybrid+sunflower+seeds%5BTitle%5D)+AND+%22Ecol+Appl%22%5BJournal%5D)">Increased germination of diverse crop-wild hybrid sunflower seeds.</a> Ecol Appl. 16, 845-854 (2006).</li>
<li>Delouche, J. C., Still, T. W., Rapset, M., Lienhard, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+tetrazolium+test+for+seed+viability%5BTitle%5D)+AND+%22Mississippi+Sta+Uni+Ag+Exp+Sta+Techn+Bull%22%5BJournal%5D)">The tetrazolium test for seed viability.</a> Mississippi Sta Uni Ag Exp Sta Techn Bull. 51, 1-63 (1962).</li>
<li>Association of Official Seed Analysts. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Tetrazolium+Testing+Handbook%22">Tetrazolium Testing Handbook</a>. , 653 Constitution Avenue NE, Washington, DC 20002, USA. (2010).</li>
<li>Alexander, H. M., Emry, D. J., Pace, B. A., Kost, M. A., Sparks, K. A., Mercer, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Roles+of+maternal+effects+and+nuclear+genetic+composition+change+across+the+life+cycle+of+crop-wild+hybrids%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Bot%22%5BJournal%5D)">Roles of maternal effects and nuclear genetic composition change across the life cycle of crop-wild hybrids.</a> Am J Bot. 10 (7), 1176-1188 (2014).</li>
<li>Weiss, A. N., Primer, S. B., Pace, B. A., Mercer, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maternal+effects+and+embryo+genetics%3A+germination+and+dormancy+of+crop-wild+sunflower+hybrids%5BTitle%5D)+AND+%22Seed+Sci+Res%22%5BJournal%5D)">Maternal effects and embryo genetics: germination and dormancy of crop-wild sunflower hybrids.</a> Seed Sci Res. 23, 241-255 (2013).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

כאן אנו מציגים שיטות באמצעות רצועות קבורת הזרע להתבונן זרע נביטה, תרדמת ותמותה של מלאי מקור מגוונים בתקופות זמן שנבחרו מראש בתחום. היתרונות של שימוש רצועות ולא מנות בודדות לשכב (1) מהירות רצועה ובניית תא על בריאה של מנות בודדות; ו (2) הקלות והמהירות של הסרת תאים מרובים בתנועה אחת ללא הסכנה של השמטת חבילה או הסרה אחד שלא בכוונה. כפי שני מבין המועדים להסרת בדוגמה המוצגת כאן היו בחודשי החורף כאשר הקרקע היא קשה והן מבחינת התנאים הם קרים, שיטה זו מפחיתה הן העבודה ואת הפוטנציאל לטעויות ...

המטרה הכללית של שיטה זו היא להעריך הישרדות זרע ובמהימנות לאורך זמן בתנאי שדה. בנק זרעי קרקע הם עתודה התפזרו, זרעי קיימא עדיין ungerminated מופצים גם על פני הקרקע, בתוך חול משטח, או בתוך פרופיל הקרקע, אשר עשוי להימשך זמני או במשך שנים רבות 1,2. כאשר שיטות קבורות זרע דומה לזו המוצגת כאן יושמו מחקר 17 שנים באמצעות כמה עשרות מינים, זרעי קיימא נמצאו רבי מהמינים נבדקו 3. תרדמת זרעים היא לחסום זרע נביטה עד השילוב המתאים של תנאי שתיל הישרדות להתעורר 4. נותרים רדומים יכול להרשות זרעים לשרוד בתנאים קשים, כגון טמפרטורות חורף נמוכות, הגבלה מזינה, או בצורה עונתית, עד טריגר חיצוני עבור תרדמת שחרור מאפשר נביטה. מפעיל עבור שחרור תרדמת יכול להשתנות כתוצאה מחשיפת תרכובות קרות, הוארכו שהותירו fזעמם, או תקיפה פיזית על קליפת הזרע דרך שחיקה או במגע עם חומצות הקיבה חיה 5. כרמזי נביטה יכולים להיות סוגים או מינים ספציפיים לעתים קרובות תוצאה של ברירה טבעית בעבר, נביטת זרעים הסתגלותי הוא המתרחש בזמן לא מתאים, ועלול לגרום לתמותת זרע או שתיל או צמיחת שתיל מסכנה. בעוד תרדמת סווגה למספר סוגים על פני המנגנונים של שחרור תרדמת (למשל, תרדמת גופנית, תרדמת פיזיולוגית), 6 תרדמת זרעים נשארת אחד לפחות הבין נושאים בביולוגית צמח. לכן, מחקרים בתחום המאפשרים הערכה על המצב של זרעים בודדים או קבוצות של זרעים בתנאים אקולוגיים רלוונטיים יש כוח הסבר גבוה יותר מענפים פשוט לסמוך על בדיקות נביטת תקן במעבדה. ניצול של מאפייני זרע ידועים יכול לספק תובנה לתוך המנגנונים של תרדמת. פיקוח על תרדמת זרעים הוא שיתוףmplex, לרבות הבקרה הגנטית של גורמים פיזיולוגיים מורפולוגיים. בעוד הבנה מלאה של הרוחב של מנגנוני תרדמת טרם הובהרה, מודל כללי התפתח, מעורב מערכת יחסים היזון חוזר בין שני ההורמונים הצמחיים Gibberellic החומצה (GA) ו abscisic חומצה (ABA) 7. במודל כללי זו לזרעים עם מרכיב פיסיולוגי התרדמת שלהם, GA משמש אות לשחרור תרדמת, בעוד ABA משמש כדי לשמור על במצב הרדום. השפעות גנטיות אימהיות כמו גם בסביבת הגידול האימהית יכול להשפיע תרדמת ותכונות זרע אחרות, כגון גודל, דרך רקמות שנוצרו אימהי ו -8 אותות התפתחותיים. אימהי שנוצר מבנים חיצוניים (או כיסויי זרע) תהא רשאית להותיר תרדמת, לעיתים בשילוב עם רמזים פיזיולוגיים. מאז כיסויי זרע נגזר אימהי נשלטים על ידי הגנים של הצמח האם, הם עלולים שלא לשקף את ההרכב הגנטי הגרעיני בפועל של הזרע. אנחנו צריכים אותנואד achenes annuus Helianthus מתוך מערך של היברידית יבול-בר חוצה כדי להקניט את השפעות גנטיות העובר לעומת אימהי אלה על מאפייני זרע 9,10. לפיכך, עיצובי מחקר הכוללים מינים שונים, סוגי צלב, או גנוטיפים יכולים ללקט מידע על אקולוגיה וגנטיקה של זרע תרדמת, נביטה והישרדות. דוגמא חשובה של כמה פנוטיפים נביטה והישרדות זרע יכולים להשפיע דינמיקה באוכלוסייה ניתן לראות אזורי כלאי יבול-בר. בחירה במהלך הביות של צמחי מעובדים תבטל את רוב התרדמת ומפחיתה את יכולתו של זרע לשרוד מחוץ עונת הגידול. עם זאת זרימת גנים, או הכלאה בין הסוגים המעובדים ופרועים באזורים היברידיים יבול-בר יכולה לחדש אללים יבול (או וריאנטים גנטיים) לתוך אוכלוסייה בטבע, עם השפעות אפשריות על דינמיקת בנק זרעים. כלאיים בין קרובים טפחו ופרוע נמצאים פוטנציאל אזורי כלאיים-בר יבול עשוי להחזיקמגוון של פנוטיפים תרדמת ביניים, עם רק כמה פנוטיפים צפויים לשרוד בתנאים מחוץ הטיפוח (למשל, בחודשי החורף) 11. מטרת כתב היד הזה היא להראות כיצד, בשיטת רצועת קבורת הזרע, אנחנו יכולים להעריך נביטה, תרדמת, והישרדות של מגוון רחב של זני זרעים בתקופות זמן שונים כדי לחקור השונות הטבעיות שלהם בתנאי שדה. בדוגמא שלנו, העסקנו גרעינים מ -15 סוגי צומח פרה היברידי צלב מאז אנו מעוניינים השפעות גנטיות אימהיות העוברות על מאפייני זרע.

<table><tbody><tr><td>מעטפות מטבעות קטנות</td><td>כל</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מעטפות מטבע גדולות</td><td>כל</td><td></td><td></td></tr><tr><td>רשת יתושים פוליאסטר משורשת עדינה</td><td>כל</td><td></td><td></td></tr><tr><td>אקדח דבק בטמפרטורה גבוהה</td><td>כל</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מקל דבק בטמפרטורה גבוהה ממלא</td><td>מחדש כל</td><td></td><td></td></tr><tr><td>סמן קבוע תעשייתי</td><td>כל</td><td></td><td></td></tr><tr><td>תוויות גינה</td><td>מפלסטיק כל</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מספריים</td><td>כל</td><td></td><td></td></tr><tr><td>חפירה</td><td>כל</td><td></td><td></td></tr><tr><td>רשת מתכת בד קשה</td><td>כל</td><td></td><td></td></tr><tr><td>דגלי מודד, צבעים מרובים</td><td>כל</td><td></td><td></td></tr><tr><td>עיתון רטוב</td><td>כל</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מצנן</td><td>כל</td><td></td><td></td></tr><tr><td>נייר כתמים</td><td>כל</td><td></td><td></td></tr><tr><td>צלחות פטרי</td><td>כל</td><td></td><td></td></tr><tr><td>טמפ' תא גידול מבוקר</td><td>כל</td><td></td><td></td></tr><tr><td>סכיני גילוח</td><td>כל</td><td></td><td></td></tr><tr><td>כלי פטרי</td><td>כל</td><td></td><td></td></tr><tr><td>טטרזוליום כלוריד</td><td>כל</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מים</td><td>כל</td><td></td><td></td></tr><tr><td>חום חממה</td><td>כל</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

דרך אמין להערכת זרע נביטה, תרדמת, ותמותה בתנאי שדה

Reliable Method for Assessing Seed Germination, Dormancy, and Mortality under Field Conditions

אנו מתארים טכניקות לקירוב דינמיקת בנק זרעים לאורך זמן באמצעות Helianthus annuus כדוגמה למין מחקר. ניתן לקפל ולהדביק רצועות של בד פוליאסטר חדיר ודבק לבניית רצועה של תאים המכילים זרעים ומידע מזהה, תוך מתן אפשרות למגע עם תשטיף אדמה, מים, מיקרואורגניזמים וטמפרטורת הסביבה. רצועות עשויות להיבנות עם מגוון רחב של מספרי תאים וגדלים ולאפשר לחוקר לאכלס מגוון גנוטיפים בתוך מין יחיד, מינים שונים או זרעים שחוו טיפולים שונים. בניגוד לחבילות זרעים בודדות, רצועות נשלפות ביתר קלות כיחידה. בעוד שניתן לכלול מנות משוכפלות בתוך רצועה, רצועות שונות יכולות לשמש כבלוקים או שניתן לאחזר אותן בזמנים שונים לצורך תצפית על התנהגות הזרעים לאורך זמן. השתמשנו באקדח דבק בטמפרטורה גבוהה כדי לתחום תאים ואטמנו את הרצועות לאחר הכנסת הזרע והתגים המזהים את הבלוק וזמני ההסרה. לאחר מכן נקברו רצועות הזרעים בשדה בעומק הרצוי, כאשר המיקום סומן להסרה מאוחרת יותר. טורפי בעלי חיים מתחפרים הודרו למעשה על ידי שימוש בכיסוי של בד חומרה מרשת מתכת על פני האדמה. לאחר מרווח הזמן שנבחר לקבורה, נחפרו רצועות והזרעים הוערכו לנביטה, תרדמה ותמותה. בעוד שלעתים קרובות ניתן להבחין בין זרעים מתים בבירור לבין זרעים חיים לא מונבטים בעין, זרעים רדומים זוהו באופן חד משמעי באמצעות מבחן קולורימטרי סטנדרטי של טטרזוליום כלוריד לכדאיות זרעים.

סוגים צלב עם אחוז אלל הורות ועל היבול אימהי מגוון (טבלה 1) שונים ברחבי תאריכי הסרה באחוזים מונבטים, ungerminated, וזרעים מתים (איור. 2 ו -3). באמצעות בדיקות TZ של זרעי ungerminated, מצאנו כמה זרעים רדומים באמת על סילוקו השני (בתחילת האביב) (טבלה 2), בעוד כל הזרעים ungerminated ידי ההסרה השלישית (האביב) נמצאו רדום באמת. <p class="jove_content" fo:keep-together.within-page="1" st...

כאן אנו מציגים פרוטוקול להערכת שאירים זרע, נביטה תרדמת בתנאי שדה באמצעות קבור, רצועות זרע שכותרתו כלוריד tetrazolium בדיקות כדאיות (ט&quot;ז).

We describe techniques for approximating seed bank dynamics over time using Helianthus annuus as an example study species. Strips of permeable polyester ...

המטרה הכללית של הליך זה היא להבחין באופן ישיר ולכמת את הנבטה של זרעים, תמותה ודורמנציה בתנאי שדה לאורך זמן. שיטה זו יכולה לסייע במתן מענה לשאלות מפתח בתחום האקולוגיה של זרעים, כגון כיצד מינים שונים או אקוטיפים של מינים תורמים נבטים בודדים לאוכלוסייה של הדור הבא. או, כיצד זרעים בודדים תורמים למאגר הזרעים העמיד בקרקע.היתרון המרכזי של טכניקה זו הוא שניתן לפרוס בשטח בקלות כל מספר של תכנוני ניסוי, מינים, טיפולים או תאריכי שליפה, ואחרי שבועות עד חודשים של קבורה, לשלוף אותם כחזרה מלאה. כדי להתחיל, גזרו רצועת בד בגודל 20 x 105 cm עבור כל רצועת זרעים. בעזרת סרט מדידה, סמנו מדורים על הרצועה.קפלו את הבד לחצי, והשתמשו באקדח דבק בטמפרטורה גבוהה כדי למרוח דבק בקצה הקצר אחד. המתינו שהדבק יתקרר מעט ואז הצמידו את שני הצדדים זה לזה כדי ליצור אטימה. מרחו פסי דבק לאורך סימון כל תא, מהקצה המקופל ועד לקצה הקצר הפתוח.הצמידו את שני צדי הבד זה לזה לאורך קווי הדבק כדי ליצור אטמים ללא חורים בין התאים. הקצו באופן אקראי סוגי הכלאות של זרעים לתאים עבור כל פס. לאחר מכן, ספרו והניחו מספר אחיד של זרעים בכל תא.בעזרת חיץ גן מפלסטיק, סמנו את התא בסוג הגרעין. השתמשו באקדח דבק כדי לאטום את התא היטב. המשיכו לאורך הרצועה, מלאו, סמנו ואטמו את כיסי הגרעינים אחד אחד, עד שכל הרצועה תהיה מלאה ואטומה.יש לבדוק אם קיימים רווחים בין המדורים ולהוסיף דבק בנקודות הדרושות לפני ההמשך. לצורך ביצוע ניסויי הקבירה, יש לחפור תחילה חלקות לעומק המצוין כדי להכיל את הרצועות בהתאם למערך הניסוי. הניחו את רצועות הזרעים בקרקע וכסו אותן בעפר.בשלב הבא, חתכו רשת מתכת (hardware cloth) לפאנל הגדול ב-10 cm מכל צד מאשר חלקות הזריעה הקבורות. אטמו את קצוות הרשת באמצעות קרקע. כיסוי זה נועד למנוע גישה של טורפים החופרים אחר זרעים.לבסוף, מקמו במיקום האתר תוויות פלסטיק צבעוניות עבור החלקות, המסומנות בתאריך השליפה ובקוד צבעים המשלימים את הרשומות הכתובות. בתאריך השליפה שנקבע, חפרו כדי להוציא את הזרעים הנבדקים. עטפו את הרצועות בנייר עיתון רטוב כדי לשמור על לחותן, והניחו אותן בצידנית לצורך ההובלה.עם ההגעה למעבדה, שטפו את הפסים במים כדי להסיר לכלוך ושאריות מיותרות, עד שהזרעים יהיו גלויים בתאים. בעזרת מספריים, גזרו פתח בכל תא בנפרד. ספרו את כל הזרעים שנבטו והוציאו אותם.ספרו והסירו כל זרע שנראה מת באופן ברור. לבסוף, אספו את כל הזרעים שטרם נבט והניחו אותם על פיסת נייר ספיגה רטובה ומסומנת בתוך צלחת פטרי. הניחו את הצלחות בתא גידול למשך שבוע אחד כדי לאפשר נביטה.בחנו את הזרעים, זהו וספרו את אלו שנבטחו. רשמו אותם כחיוניים אך לא נבטחו, מאחר שזרעים אלו לא נבטחו בתנאי השטח. חתכו את שאר הזרעים לחצי כדי לבדוק חיוניות באמצעות tetrazolium chloride.הניחו חצי אחד בתוך צלחת פטרי כך שהעובר ואנדוספרמה יהיו גלויים. הוסיפו מספיק טטראזוליום כלוריד כדי לכסות את חצאי הזרע. הניחו את הצלחת בתוך אינקובטור המכוון ל-30 °C למשך שלוש שעות.לבסוף, יש להעריך את חצאי הגרעינים. גרעינים המראים צביעה אדומה של העובריים הם בעלי יכולת הנבטה, בעוד שגרעינים שאינם צבועים הם מתים. גרף זה מציג את הנבטות של סוגי הכלאים הפראים של גידול חמניות במועד ההוצאה הראשון לאחר הקבורה בסוף הסתיו.סוגי ההכלאות מסודרים לפי אחוזי אלל של גידול עולים, וההורה האימהי מצוין עבור כל הכלאה. באופן כללי, אחוזי אלל נמוכים יותר של הגידול הפחיתו נביטה לא אדפטיבית בסוף הסתיו. במועד ההסרה בתחילת האביב, לכל הגנוטיפים הייתה נביטה גבוהה, אך הם נבדלו באופן מובהק במספר הגרעינים שלא נבטחו או המתים.בפרט, לסוגי הכלאות עם הורין מטריאליים של גידול חקלאי הייתה תמותה גבוהה יותר, בעוד שסוגי הכלאות עם הורין מטריאליים פראיים נטו יותר להישאר ללא נביטה. עד האביב, הנביטה פחתה בחלק מסוגי ההכלאות. הדבר נובע ככל הנראה מתמותת זרעים בתוך רצועות הקבורה עבור סוגי הכלאות שנבטו מוקדם יותר.בהתאם לכך, שיעור התמותה היה גבוה יותר עבור סוגי הכלאות דמויי-גידול שהופקו מהורים אימהיים שהם גידולים. ברגע שהטכניקה תשלט, ניתן להרכיב אותה תוך מספר שעות, תלוי בעיצוב. בעוד שהערכת הרצועות לוקחת בדרך כלל רק מספר דקות למקטורה, בתוספת זמן בתא גידול ודגירה ב-TZ. בעת ביצוע הליך זה, חשוב לזכור שרק זרעים שעברו דרך תא הגידול ונקבעו לאחר מכן באמצעות בדיקת TZ כחיוניים, יכולים להיחשב כנרדמים באמת.זרעים הנבטים בתא הגידול נחשבים כבלתי-נבטים. בעקבות הליך זה, ניתן לבצע במקביל שיטות אחרות, כגון מחקרי שתילים, כדי לענות על שאלות נוספות, למשל האם הישרדות הזרעים מתרגמת לנביטתם ולהשלמת מחזור החיים. לאחר צפייה בסרטון זה, תהיו בעלי הבנה טובה לגבי אופן ביצוע הערכה שדה של נביטת זרעים, תמותה ודרמיות.אל תשכחו כי טטראזוליום כלוריד הוא חומר מגרה, ויש לנקוט תמיד באמצעי זהירות, כגון חבישת כפפות, בעת ביצוע פרוצדורה זו.

reliable-method-for-assessing-seed-germination-dormancy-mortality

Research

JoVE Journal

Environment

סביבה

ההרס של פלחה ידי זרעים מדביק פטריות גרם מאמצי מחקר רבים כדי להבין טוב יותר הצמח לפתוגן אינטראקציות. ללמוד זרעים פטרייתיים אינטראקציות במעבדה להגדרה, פיתחנו שיטה חזקים כימות של רבייה ביומסה פטרייתי, וזיהום mycotoxin באמצעות bioassays ליבה.

כימות של קולוניזציה Sporogenesis פטרייתי, ולאחר הפקה של mycotoxins שימוש bioassays-Kernel

סרטון זה מדגים את בדיקת עיכוב צמיחת השתיל בצמח Arabidopsis thaliana . ההשפעה של ריכוז מוגבר של פפטיד חיסוני מעורר על צמיחת שתילים נקבעת.

מדידת עיכוב של צמיחת שתילים על ידי מערכת החיסון

אנו מציגים את ההליך כדי להרכיב assay זרע מצעי מעיל (SCBA) מזרעי thaliana ארבידופסיס. SCBA הוצג להיות כלי רב עוצמה כדי לחקור מבחינה גנטית ובמבחנה כיצד נביטת זרעי פקדי האנדוספרם בזרעים רדומים ובתגובה לאותות אור. SCBA הוא בעיקרון ישים בכל מצב שבו האנדוספרם חשוד להשפיע על צמיחה עוברית.

מעיל זרע מצעים Assay לחקור גנטי<em&gt; במבחנה</em&gt; כיצד נביטת זרעי בקרת האנדוספרם ב<em&gt; Thaliana ארבידופסיס</em

מוצגת גישה חזקה וגמישה לאישור עמידות לקוטלי עשבים באוכלוסיות עשבים. פרוטוקול זה מאפשר להסיק את רמות העמידות לקוטלי עשבים וליישם אותן על מגוון רחב של מיני עשבים וקוטלי עשבים עם התאמות קלות.

פרוטוקולים לקוטל עשבים חזקים התנגדות בדיקה במיני עשבים שונים

מטרת המחקר הייתה לקבוע את ההשפעות של אקונומיקה, כלור גז עיקור על נביטת הזרעים של אחרים טווח של תודרנית גדל על מדיה סטרילי. עיקור ממוטבת פרוטוקולים פותחו כדי למנוע את התפתחותם של חיידקים מזהמים תוך מתן זרע משביע רצון הישרדות.

שיטה סטנדרטית עבור תפוקה גבוהה עיקור של תודרנית זרעים

פטריות הזימה לגרום למחלות רבות החקלאי הרסנית. הם מופצים כמו teliospores רדום זה לנבוט בתגובה לאותות סביבתיים. אנו מכינים שתי שיטות כדי לחקור את השינויים המולקולריים במהלך הנביטה: מדידת נשימה עלייה כדי לזהות מטבולית הפעלה והערכה שינוי האירועים המולקולריים המתרחשים על-ידי בידוד teliospores בשלבים מורפולוגיים ברורים.

חוקרים נביטה Teliospore באמצעות ניתוח Microrespiration ו- Microdissection

אנו מספקים שיטה לזיהוי מודולים של דיות שקרנים על ידי הקרנת בקנה מידה גדול של ספריה מורכבת.

זיהוי של הרגולטורים הרומן של דיות צמח על ידי הקרנת הדמיה תרמית בקנה מידה גדול בהליוציץ השנתי

מחקר זה מציג מתודולוגיות כדי ללמוד את המנגנונים הפתומורפולוגיים והמולקולריים הבסיסיים חומוס –אינטראקציה בטיקולה Rhizoctonia. שיטת נייר הכתמים שימושית כדי ללמוד במהירות תגובות גנוטיפ חומוס, בעוד השיטה מבוססת סיר חולה יכול לשמש בו זמנית לכפות בצורת וזיהום R. bataticola ומסנן עבור גנוטיפים סובלניים.

שורש יבש רוט רוט מחלה אומר חומוס: מתודולוגיה מפורטת

פרוטוקול תפוקה גבוהה לעיקור פני השטח של זרעי Arabidopsisthaliana (Arabidopsis) מסופק, אופטימיזציה של שלבי הטיפול בנוזל עם מכשיר יניקה פשוט שנבנה עם משאבת ואקום. מאות דגימות זרעים יכולות להיות מעוקרות על פני השטח ביום אחד.

שיטה חזקה וגמישה מאוד לעיקור פני השטח של זרעי ערבידופסיס

פרוטוקול זה נועד לספק נהלים מפורטים לאיסוף, תיקון ותחזוקה של דגימות צמחים מיקוהטרוטרופיים, תוך יישום טכניקות מיקרוסקופיה שונות כגון מיקרוסקופיית אלקטרונים סורקת והולכה, מיקרוסקופיית אור, קונפוקלית ופלואורסצנטית כדי לחקור התיישבות פטרייתית ברקמות צמחים ובזרעים שנבטו בפטריות מיקוריזאליות.

טכניקות מיקרוסקופיה לפענוח התיישבות פטרייתית ברקמות צמחים מיקוהטרוטרופיים ונביטה סימביוטית של זרעים

למדו שיטה אמינה להערכת נביטת זרעים, תרדמת ותמותה בתנאי שדה באמצעות רצועות זרעים מתויגות ובדיקת חיוניות בטטרזוליום. שיטה זו מאפשרת לכמת התנהגות זרעים לאורך זמן ולתרום להבנת אקולוגיית הזרעים.

דרך אמין להערכת זרע נביטה, תרדמת, ותמותה בתנאי שדה

גלה סרטונים נוספים