פלטפורמה טלמטרית, כבידתית ל Phenotyping פיזיולוגי בזמן אמת של אינטראקציות צמח-סביבה

צמחים מגיבים לסביבה בדרכים מורכבות מאוד. תכונות פיזיולוגיות הן בין המהירות ביותר להגיב. בדרך כלל, הרבה יותר מוקדם מאשר הבדלים מורפולוגיים ניתן לזהות.

שיטת פנוטיפים תפקודית ברזולוציה גבוהה זו מאפשרת לכמת את אינטראקציות הסביבה של הצמח באופן רציף והרסני תחת טיפולים רבים. מערכת זו יכולה לשמש למדידות בזמן אמת של מגוון רחב של תכונות פיזיולוגיות, על צמחים רבים בו זמנית ללא כל ניתוח גדול תוך שליטה על התנאים עבור כל צמח באזור. כאן אנו מדגימים את הפרוטוקול המפורט ביותר.

עם זאת, אנו ממליצים למשתמשים בפעם הראשונה להתחיל בפרוטוקול פשוט יותר, מה שמקל על היכרות עם ההליכים הניסיוניים, החומרה והתוכנה החשובים ביותר. מי שידגים את ההליך יהיה איתמר שנהר, תלמיד אמן מ-MyLab Begin, על ידי הכנסת מסנן הקרקע לסיר. מורחים את רשת הניילון על גבי הסיר כולו ומ מניחים את מחזיק הרשת על גבי הרשת.

ואז לאט לדחוף את מחזיק הרשת באמצע הדרך למטה את החלק הפנימי של הסיר כולו, לוודא כי הרשת נשארת להתפשט באופן אחיד כפי שהוא דחף למטה בין שני הסירים. הכנס את מקל הפיברגלס בין שני הסירים ולדחוף אותו כל הדרך למטה לתחתית הסיר כולו. לוודא שזה בצד החיצוני של הרשת ולא לדחוף את הרשת.

לפני דחיפת מחזיק הרשת כל הדרך למטה, לדחוף את הרשת למטה ביד מתוך הסיר ולהתאים אותו כך שהוא מופץ באופן אחיד והדוק על החלק התחתון, אשר יבטיח ניקוז נאות. החלק את טבעת אטם מתחתית הסיר להגדיר שליש הדרך במעלה הצד של הסיר, לוודא כי מכסה זה בטבעת פתוח לכיוון החלק התחתון של הסיר. תייג את הסירים לפי מיקומם במערך בתוך החממה.

כדי לגדל את הצמחים, לנבוט את הזרעים במגשי חלל עם מדיום בעציצים הרצוי. התחל את הניסוי כאשר הצמח יתפתל כ -10% מקיבולת מי הסיר המרבית. השאירו כמה חללים ללא שתילים למדידות משקל קרקע, או פרטים, בצע את כתב היד של הטקסט.

לפני תחילת ניסוי חדש, רמה וכיול lysimeters באמצעות רמת רוח ומשקלים סטנדרטיים. בצע את כיול המשקל בזמן שהמיכל הירוק, כולל כל התקעים שהוא נמצא בתא העומס, בצע את השלבים מתוך כתב היד של הטקסט. כדי להתחיל ניסוי חדש, פתח את תוכנת ההפעלה ולאחר מכן פתח את כרטיסיית הניסויים בתפריט בצד הימני של המסך.

לחץ על צור חדש. תן שם לניסוי ולחץ על אישור. פתח את הניסוי החדש. לאחר מכן פתח צמחים ולחץ על צור חדש.

בחלון, שנה את שם הצמח, המיקום, משקל הדמעות וסוג הקרקע. לאחר מכן לחץ על החל. לחץ על צמחים שוב, והטבלה תופיע על המסך.

יצא את הטבלה על-ידי לחיצה על יצא צמחים בפינה הימנית התחתונה של הטבלה. לאחר מכן פתח את קובץ Excel שנשמר. שנה את הפרמטרים כנדרש ושמור.

לחץ על ייבוא צמחים בפינה הימנית התחתונה של הטבלה. כאשר חלון קטן צץ אומר, צמחים מיובאים בהצלחה, לחץ על אישור. ובדוק אם השינויים שביצעת בקובץ Excel יובאו בהצלחה. לחץ על הניסוי החדש ועל התחל ניסוי בחלון שמופיע.

לבסוף לחץ על אישור כדי להתחיל להקליט נתונים מניסוי זה. שקלו את הסירים הריקים שהוכנו מראש. אם משתמשים בחלקים הדומים זה לזה, המשקל הממוצע של 10 מהם יספיק.

מערבבים את מדיום שתיל ביסודיות עם הרבה מים, אלא אם כן חול או מדיה אדמה הומוגנית אחרת משמשת. ולמלא באופן אחיד את כל הסירים הריקים שהוכנו מראש. הקש על החלק התחתון של הסיר על הרצפה כמה פעמים כדי לוודא כי מדיום בעציצים מופץ היטב.

הכנס יצוק של עובש חלל הדומה בצורתו ובגודלו לתקע הקרקע השורשי של השתילים לאמצע מדיום השתיל. ולדחוף אותו פנימה לחלוטין. להשקות היטב את הסירים ולשטוף את החלק החיצוני של הסירים.

ואז לאפשר להם לנקז במשך 30 דקות לפני שתמשיך לשלב הבא. מניחים את כל סירי השדה על מערך lysimeter במיכלים הירוקים על פי העיצוב הניסיוני. ודא כי התקעים של המיכלים הירוקים נמצאים במקום הנכון, כי המיכלים הירוקים ממוקמים כראוי החריץ.

בתוכנת ההפעלה, פתח את לשונית הניסוי ולחץ על הכרטיסיה מדידת רכיבים תחת הניסוי החדש. אשר את המדידה החדשה מהזמן שניתן בחלק העליון של המסך כאשר הדגימה הקודמת הייתה על. לחץ על מדידת אובייקט.

לחץ על הבא כאשר משקלי הרשומה וחלונות התגים של דלתא מוקפצים. בחלון 'הקלט' של התג, תנו שם למטא-תג החדש כמדידה ראשונה ולחצו על 'סיום'. כאשר חלון המשקל נרשם בהצלחה, לחץ על אישור. מניחים את טפטוף ההשקיה מרובה השקעים, ואת כיסויי הסיר על כל סיר ב lysimeter.

אשר את המדידה החדשה ולחץ שוב על מדידת אובייקט. לחץ על הבא כאשר משקלי הרשומה צצים. בחלון התג Delta, בחרו מדידה ראשונה במטא-תגים לחסרת מקטע ולחצו על 'הבא'.

בחלון רשומת התג, תן שם למטא-תגים החדשים כרכיבים סטטיים ולחץ על סיום. כאשר חלון המשקל נרשם בהצלחה, לחץ על אישור. לחץ על צמחים בצד שמאל, וודא כי הערכים מתעדכנים. לאחר מכן, תחת הניסוי החדש, פתח את הכרטיסיה תרחישי טיפול ולחץ על צור חדש.

תחת תוכנית, לחץ על השלב החדש. במרכז המסך, בחר שם בדיקות ייעודי לטיפול ואשר על ידי לחיצה על אישור. בחר לעולם לא לסיום ולחץ על החל. פתח את טיפולי ההשקיה בצד שמאל של שם הבדיקות שנבחרו.

לחץ על השלב החדש. במרכז המסך, לשנות את זמן הפתיחה שסתום כמה דקות לפני הזמן הנוכחי, יחד עם פרמטרים אחרים כנדרש על ידי הניסוי, ולחץ על החל. פתח את הצמחים תחת הניסוי החדש ולחץ על שם הצמח החדש.

במרכז המסך, לשנות את תוכנית הטיפול לתכנן. חלון יצץ, לחץ על אישור כדי לאשר. ודא שלצעד יש שם זהה לשם בדיקת ההשקיה.

לאחר מכן לחץ על החל. בדוק באופן חזותי כי כל הסירים מושקיים כי נוזל השקיה עודף נוטף מתוך תקע ניקוז מחורר של המיכל הירוק. מוציאים את התקע הבלתי מנופח מהמיכל הירוק ותנו למים להתנקז לחלוטין.

לאחר מכן החלף את התקע. פתח את לשונית הניסוי ולחץ על מדידת רכיבים במסגרת הניסוי החדש. לאחר אישור המדידה, לחץ על מדידת אובייקט תחת פרמטרים של צמח מדידה.

לאחר לחיצה על משקלי הרשומה וחלונות התגים של דלתא, תן שם למטא-תגים החדשים כ- cast-pre ולחץ על סיום. לחצו על הלחצן 'אשר' כאשר חלון המשקל שהוקלט בהצלחה צץ. מוציאים בעדינות את הגבסים מהסיר.

לחץ על מדידת רכיבים ולאחר מכן לאשר מדידה כמו קודם. תחת פרמטרי תוכנית מדידה, לחץ על למדוד אובייקט. לחץ על הבא כאשר חלון משקלי הרשומה יצץ.

בחרו 'יצוק מראש' במטא-תגים לחסרת מקטע ולחצו על 'הבא'. בחלון רשומת התג, תן שם למטא-תג החדש כהצבת יצוק ולחץ על סיום. לחץ על צמחים בצד שמאל וודא כי הערכים מתעדכנים.

בטבלת הצמח, עדכנו ידנית את משקל הקרע עם משקל הסירים הריקים שהוכנו מראש ונלקחו ידנית. לחץ על מדידת רכיבים ואשר את המדידה. תחת פרמטרים תוכנית מדידה, לחץ על מדידת משקל רטוב אדמה.

לחצו על הלחצן 'אשר' כשחלון קטן צץ לאישור. לחץ על צמחים ותבדוק שהערכים מעודכנים. למדוד באופן ידני את המשקל הממוצע של חמש עד 10 אדמה מלאה חלל כי הם מושקיים היטב מנוקז היטב ללא שתילים.

שוב, לחץ על מדידת רכיבים ואשר את המדידה. לחץ על סט שתילים משקל הקרקע בתפזורת. כאשר חלון קטן צץ הזן את המשקל הממוצע של נפח הקרקע ולחץ על אישור. לחץ על צמחים ותבדוק שהערכים מעודכנים.

חזור למדוד פרמטרים צמח ולחץ על מדידת משקל נטו ראשוני צמח. בחלון רשומת התג, בחר הגדר רשומה חדשה כנקודת התייחסות של משקל נטו של צמח ולחץ על סיום. לחצו על הלחצן 'אשר' כאשר חלון המשקל נרשם בהצלחה, לחצו על 'צמחים' ובדקו שהערכים מעודכנים.

ודאו כי השתילים במגשי החלל מושקיים היטב, מושכים בעדינות את השתילים עם שורשיהם תקע אדמה מהחללים, דואגים לא לפגוע בהם. וממקמים אותם בזהירות לתוך החללים שנעשו על ידי יצוקה בסירים. חזור על מדידת משקל נטו הצמח כפי שתוארה קודם לכן במדידת מטא-תגים.

כדי לשקול להזמין מים במיכל הירוק, בצע את ההוראות בכתב היד של הטקסט כדי לוודא שמכל התבואה מלא. חזרו למדוד פרמטרי תוכנית ולחצו על 'מדידת משקל מים מילואים'. לחץ על אישור כאשר משקל המים מילואים וחלונות הצלחה צצים.

לחץ על צמחים ולייצא את הטבלה על ידי לחיצה על ייצוא צמחים בפינה הימנית התחתונה של הטבלה. פתח את קובץ Excel והחסיר את משקל נטו הצמח הנמדד, וזרע משקל הקרקע בתפזורת ממדידת משקל המים השמורה וחסוך. לחץ על עדכן צמחים בפינה הימנית התחתונה של הטבלה.

בחר את קובץ Excel ולחץ על פתח כדי לעדכן. כאשר חלון עדכון צמחים צץ, לחץ על אישור. ודא שהערכים מעודכנים. תחת פרמטרים צמח למדוד, לחץ על חישוב משקל יבש הקרקע.

כאשר החלון צץ, הכנס משקל רטוב אדמה ומשקל יבש אדמה, או הכנס תוכן מי אדמה מחושב ידנית. לחץ על החל ולאחר מכן לחץ על סיום. כאשר חלון צץ, לחץ על אישור כדי לאשר.

בצע את כתב היד של הטקסט כדי לחשב את ערך תוכן מי הקרקע. פתח את טיפולי ההשקיה ולחץ על צור חדש ושים את השם ולחץ על אישור. פתח את שם ההשקיה החדש ולחץ על צור חדש. לאחר מכן פתח את תוכנית הטיפול המוגדרת כברירת מחדל, הגדר את זמן הפתיחה של השסתום ופרמטרים אחרים כנדרש ולחץ על החל.

הדבר מדגים תרחיש דינמי של טיפול השקיה עבור כל תקופת הניסיון בהתבסס על העדפות המשתמש. פתח תרחישי טיפול, פתח תוכנית ולחץ על שם התוכנית המוגדר כברירת מחדל. בחר שם טיפול מהרשימה ולחץ על אישור כדי לאשר.

בחר את התנאים המתאימים לסיום ולחץ על החל. כל האפשרויות כוללות אפשרות פסק זמן שתסגור את הברז גם אם לא יגיעו לתנאים שנקבעו. לבסוף, בצע את הוראות כתב היד כדי להשלים את שולחן התוכנית.

פתח את תוכנת ניתוח הנתונים והתחבר באמצעות שם המשתמש והסיסמה שלך. לחץ על בחירת ניסוי ולאחר מכן על מערכת בקרה לבחור ולבחור ניסוי. בעמודה השמאלית של המסך, לחץ על ניסויים והקלד את שם הניסוי ב סרגל השמות מתחת למקטע החיפוש.

שם הניסוי יופיע לאחר מכן מתחת למקטע החיפוש בסעיף הניסוי. לחץ על שם הניסוי כדי לפתוח את המידע ואת החלקים של הצמח. בסעיף המידע, ערוך את תאריכי ההתחלה והסיום של WUE לתקופה של שלושה ימים לפחות לפני תחילת הטיפול בבצורת.

לאחר מכן לחץ על עדכן. הערך WUE ו- R בריבוע עבור כל סיר יופיע או יעדכן במקטע הצמח. במקטע הצמח, בחר או אל תכלול כל צמח או סיר עם ערך WUE שלילי או ערך R בריבוע של פחות מ- 0.5.

על ידי לחיצה על סמל העיניים מתחת לעמודה הפעילה, אשר לאחר מכן יהפוך אדום. ניתן לייצא את נתוני WUE כקובץ Excel על-ידי לחיצה על יצא נתונים במקטע הצמח. התנאים הסביבתיים היו במעקב לאורך כל הניסוי על ידי בדיקה אטמוספרית.

הנתונים שנאספו מראים קרינה פעילה פוטוסינתטית וגירעון בלחץ אדים לימים שונים. ולאורך כל היום. תוכן המים הנכים של הסירים שטופלו בבצורת נמדד על ידי בדיקות קרקע לאורך כל תקופת הניסוי.

נתונים שנאספו ממפעל אחד שטופלו בבצורת מוצגים כאן. ממוצע המשקל הצמחי המחושב עולה באופן עקבי הן בקרב בקרת קרלה והן בקרב טיפולי הבצורת בקרלה בשלב הראשון של הניסוי, כאשר כל הצמחים קיבלו השקיה דומה. כאשר הטיפול בבצורת הוחל על צמחי קרלה, צמחים אלה הפסיקו לעלות במשקל לא חזרו לעלות במשקל עד שלב ההחלמה.

בשלב זה, חלה עלייה במשקל שהתנהלה לאט יותר ממה שנצפה עבור הפקדים. לעומת זאת, המשקולות של צמחי הבקרה של קרלה גדלו ברציפות לאורך כל תקופת הניסוי. שיטות אחרות כמו איסוף מדגם לביטוי גנים, תוכן מינרלי ופעילות פוטוסינתטית יכולות להיעשות במהלך ניסויים אלה עם התייחסות מדויקת להתנהגות הצמח ולתנאים הסביבתיים.

פנוטיפים פונקציונליים היא שיטת אפיון מעשית של אינטראקציות סביבה צמחית, המעניקה למשתמש כלי טוב להשוואת פרופילי תגובה שונים של הצמח בתנאי סביבה שונים. כל פרופיל ספציפי יכול להיבחר למחקר מעמיק יותר או כמקור לתכונות פיזיולוגיות מועילות לתוכניות רבייה.