Name: שיטה לשימור שורשי ביצות וריזוספרות להדמיה יסודית (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-02-15T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 29 s
Description: למד שיטת slam-freezing וייבוש בהקפאה לשימור מבנה שורשי צמחי ביצות וכימיה של ריזוספירה. הטכניקה מאפשרת הדמיה אלמנטלית ברזולוציה גבוהה של אינטראקציות שורש-קרקע בסביבות לחות.

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

המחברים מכירים במענק זרעים משותף לסיפרט וטאפרו כדי לתמוך בשיתוף פעולה בין אוניברסיטת דלאוור למעבדה הלאומית ברוקהייבן. חלקים ממחקר זה השתמשו בקו הקרן XFM (4-BM) של מקור האור הלאומי סינכרוטרון II, משרד האנרגיה האמריקאי (DOE) של מתקן משתמשים מדעיים המופעל עבור משרד DOE למדע על ידי המעבדה הלאומית ברוקהייבן תחת חוזה מס '. דה-SC0012704.

1. הכנת ציוד להקפאת טריקה
<ol><li>מניחים שני גושי נחושת (כ-5 ס"מ על 5 ס"מ על 15 ס"מ) אופקית בתוך צידנית נקייה המסוגלת להחזיק חנקן נוזלי ולשפוך מספיק חנקן נוזלי כדי להטביע את הבלוקים. ברגע שהמבעבע שוכך, מניחים שני מרווחים על גבי גוש נחושת אחד בכל קצה. הערה: גובה המרווח קובע את גובה המדגם שיש להקפיא; דוגמה זו משתמשת במרווח של 2 ס"מ ליצירת קוביות כ-3 ס"מ x 3 ס"מ x 2 ס"מ. נפח החנקן הנוזלי יהיה תלוי בגודל הקריר יותר. דוגמה זו משתמשת בכ- 1 ליטר עבור כ- 5 קוביות בסידרה. אזהרה: השתמש בציוד מגן אישי מתאים ואוורור כמו חנקן נוזלי הוא קריוגן וחנק.</li>
	<li>באמצעות מלקחיים וכפפות קריוגניות, לעמוד על בלוק הנחושת האחר בקצה שלה, כדי להקל על אחזור כאשר המדגם הוא במקום.</li>
</ol>2. איסוף דוגמאות והקפאת טריקה
<ol><li>לחלץ את הצמח הרצוי rhizosphere מן האדמה הרטובה באמצעות את חפירה ולוודא כי הבור חפר הוא הרבה יותר גדול מאשר נפח השורש הרצוי. מניחים את האדמה והשתול לתוך מיכל ומניחים אותו על ספסל. הערה: ניתן להשתמש גם בכל האדמה והצמחים ממחקר סירים.</li>
	<li>קבעו את מיקום הקרקע הרצוי שבו יש לקחת שורשים (כלומר, עומק וקרבה לצילומים). חותכים אדמה עודפת באמצעות להב פלדה, תוך כדי דאגה לא להפריע לאדמה באזור הרצוי. כאשר מגיעים לאזור הרצוי, חותכים "קוביה" שורש כ 3 ס"מ x 3 ס"מ x 2 ס"מ ומיד מניחים את הקוביה בין שני המרווחים על בלוק הנחושת האופקי. באמצעות כפפות קריוגניות, להרים את בלוק נחושת אנכי ומניחים אותו על גבי spacers לטרוק-להקפיא את קוביית rhizosphere.</li>
	<li>לאחר מבעבע שוכך (~ 5 דקות), לאחזר את קוביית rhizosphere קפוא טריקה מן קוביות נחושת לעטוף בתוך ריבוע רדיד אלומיניום שכותרתו מראש. סמן את כיוון הבלוק בנייר הכסף אם תרצה. מניחים במיכל שני של חנקן נוזלי עד לאחסון במקפיא של -80 מעלות צלזיוס.</li>
	<li>חזור על הפעולה לפי הצורך כדי לקבל את המספר הרצוי של קוביות בסיס מאתר השדה או מהניסוי. ודא ששני גושי הנחושת מקבלים זמן להתקרר בין הדגימות.</li>
</ol>3. הקפאת ייבוש והטבעת קוביות פריזוספירה
<ol><li>הכן את מייבש ההקפאה בהתאם להוראות היצרן. הקפד להבטיח שהוא השיג את הלחץ והטמפרטורה המתאימים ואקום לפני הסרת דגימות מהמקפיא -80 °C .C.</li>
	<li>כאשר מייבש ההקפאה מוכן לקבל דגימות, מניחים קוביית ריזוספירה קפואה אחת בתוך צינור 50 מ"ל נקי ושטוף חומצה ומכסים באופן רופף עם מגבון חד פעמי נקי. אבטחו את המגבון עם גומייה. יש לחזור על הפעולה לפי הצורך כדי להבטיח קובייה אחת לכל צינור. הערה: אם המדגם גדול מדי עבור צינור, זה יכול להיות ממוקם ישירות לתוך כלי מייבש ההקפאה באמצעות רדיד האלומיניום כמחזיק מדגם.</li>
	<li>מניחים צינורות המכילים דגימות בכלי מייבש הקפאה ומקפיאים יבשים למשך מספר ימים. זמן הייבוש המדויק יהיה תלוי בתכונות הקרקע. הערה: יש לאחסן דגימות מיובשות במייבש ההקפאה או במתייבש כדי למנוע התייבשות.</li>
	<li>השתמש בלהב פלדה כדי לחתוך קוביות אדמה מיובשות לגודל, כך שהם יתאימו לצורה הרצויה (למשל, צורה בקוטר 25 מ"מ אידיאלית עבור רוב היישומים). תוויות כל צורה, מניחים את קוביות האדמה בצורות ומניחים את הצורות בתוך חיטוי ואקום.</li>
	<li>הכן אפוקסי בהתאם להוראות היצרן. ודא כי אפוקסי שנבחר אינו מזוהם עם ואינו גורם לשינויי דגימה של אלמנטים הרצויים 20,29,30.</li>
	<li>השתמש טפטפת כדי להוסיף אפוקסי לצורה בצד אחד של הקרקע, עד שהוא מכסה לחלוטין את המדגם. האדמה תתכהה בצבע כשהאפוקסי מקריר את האדמה. הערה: הוסף את האפוקסי לאט כדי לאפשר לאוויר באדמה לברוח.</li>
	<li>לאחר שהטפסים מתמלאים באפוקסי, סוגרים את תבשור הוואקום ומדליקים את הוואקום. בהתאם לכמות האוויר הלכודה בקרקע, ייתכן שיהיה צורך להוסיף אפוקסי נוסף לצורות מעת לעת. בדוק את רמת אפוקסי כל 30-90 דקות עבור הראשון 1-4 שעות ולהוסיף אפוקסי לפי הצורך.</li>
	<li>הסר את המדגם מהטופס לאחר האפוקסי התקשה (~ 5 ימים).</li>
</ol>4. חיתוך וחתך קוביות הריזוספירה
<ol><li>חותכים את הדגימה באמצעות מסור רטוב מדויק של להב היהלום. חותכים את הדגימות במקומות שונים אם לא מתקבלים שורשים בחיתוך הקודם.</li>
	<li>באופן ידני חול דגימות לחתוך עם נייר זכוכית דק יותר בהדרגה (למשל, 220, 500, 1000, ו 1500 חצץ) בצד לחתוך עבור ~ 30 s.</li>
	<li>בצע הדמיית פני השטח של הדגימות באמצעות טכניקות כגון LA-ICP-MS. הערה: כדי להכין מקטעים דקים עבור S-XRF, שלח את הדגימות לחברה המסוגלת להכין את המקטעים הדקים (ליטוש צד יחיד או כפול) או בצע את השלבים 4.4 - 4.6 כמתואר להלן.</li>
	<li>הדבק את הצד המדגם הרצוי למגלשת קוורץ באמצעות דבק סופר ואפשר לרפא בן לילה.</li>
	<li>באמצעות מכונת חיתוך דקה, לחתוך את הקרקע על שקופיות לעובי 2 מ"מ ולאחר מכן לטחון לעובי הרצוי (בדרך כלל 30 מיקרומטר). משטח המדגם יכול להיות מלוטש אם תרצה.</li>
	<li>בצע הדמיית S-XRF של המקטעים. בצע את השלבים המתאימים במתקן סינכרוטרון הרצוי וקו קרן כדי להגיש בקשה וניצול זמן הדמיה.</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

מאמר זה מתאר פרוטוקול להשגת אדמה בתפזורת משומרת + ריזוספירות של שורשי צמח ביצות באמצעות טכניקת הקפאת טריקה שניתן להשתמש בה להדמיה יסודית ו /או מיפוי דגימה כימית.
ישנם מספר יתרונות של שיטה זו על פני שיטות קיימות. ראשית, שיטה זו מאפשרת חקירה סימולטנית של שורשים ואת הריזוספרות שמסביב. כיום קיימות שיטות לשימור ותמונה כימית של שורשים מסביבת הקרקע שלהם על ידי שטיפת האדמה ושמירה על שורשים31,32 או על ידי גידול צמחים בסביבות מלאכותיות (למשל, rh...

שורשים וריזוספרות שלהם הם דינמיים, הטרוגניים, וחשובים מאוד להבנת האופן שבו צמחים משיגים חומרים מזינים ומזהמיםמינרליים 1,2,3. שורשים הם המסלול העיקרי שבאמצעותו חומרים מזינים (למשל, זרחן) ומזהמים (למשל, ארסן) עוברים מאדמה לצמחים ובכך להבין שלתהליך זה יש השלכות על כמות ואיכות המזון, תפקוד המערכת האקולוגית והפיטורה. עם זאת, השורשים דינמיים במרחב ובזמן הגדלים בתגובה לצרכי רכישת חומרים מזינים ולעתים קרובות הם משתנים בתפקוד, בקוטר ובמבנה (למשל, שורשים לרוחב, שורשים הרפתקניים, שערות שורש)2. הטרוגניות של מערכות שורשים ניתן ללמוד על סולמות מרחביים מן הסלולר לרמת המערכת האקולוגית ועל סולמות זמניים משעה כדי decadal. לפיכך, האופי הדינמי וההטרוגני של השורשים והאדמה הסובבת שלהם, או קנה שורש, מציב אתגרים ללכידת הכימיה של הריזוספירה לאורך זמן. למרות אתגר זה, חובה ללמוד שורשים בסביבת הקרקע שלהם כדי לאפיין את מערכת היחסים הקריטית בין צמח לקרקע.
הכימיה של הריזוספירה של צמחי הביצות מאתגרת במיוחד לחקור בגלל שיפועי חמצן תלולים הקיימים מאדמה בתפזורת לשורשים, שמשתנים במרחב ובזמן. בגלל שורשים זקוקים לחמצן כדי להנשים, צמחי ביצות הסתגלו לתנאי החמצן הנמוכים של קרקעות ביצות על ידי יצירת aerenchyma4,5. Aerenchyma הם רקמות קליפת המוח חלולות המשתרעות מירי לשורשים, ומאפשרות פיזור אוויר דרך הצמח לשורשים. עם זאת, חלק מהאוויר הזה דולף לתוך הריזוספירה בחלקים פחות תת-קרקעיים של השורשים במיוחד ליד צמתים שורש לרוחב, טיפים שורש פחות בוגרים ואזורי התארכות6,7,8,9. אובדן חמצן רדיאלי זה יוצר אזור מחומצן בריזוספירה של צמחי ביצות המשפיעה על הכימיה של הריזוספירה (ביו-גיאו) ונבדלת מהאדמה בתפזורת מופחתת10,11,12. כדי להבין את גורלם והובלתם של חומרים מזינים ומזהמים בריזוספירות ובשורשים של ביצות, חיוני לשמר את האדמה בתפזורת המופחתת מבחינה כימית, את הריזוספירה המחומצנת ואת שורשי צמחי הביצות לניתוח. עם זאת, מכיוון שהאדמה בתפזורת מכילה מרכיבי קרקע מופחתים הרגישים לחמצן, שיטות שימור שורשים ואדמה חייבות לשמר מבני שורש ולמזער תגובות רגישות לחמצן.
קיימות שיטות לתיקון רקמות הצמח ולשמירה על מבנה אולטרה להדמיה, אך לא ניתן ליישם שיטות אלה כדי לשמר כימית שורשים הגדלים בקרקע ביצות. עבור חקירות שבהן רק ההתפלגות היסודית בתוך תאי הצמח רצויה, צמחים בדרך כלל גדלים הידרופוניקה ושורשים ניתן להסיר בקלות מן הפתרון, קבוע תחת החלפה הקפאה הקפאה בלחץ גבוה וחתך עבור מגוון רחב של יישומי הדמיה כולל ספקטרומטר מסה יון משני ברזולוציה גבוהה (nanoSIMS), מיקרוסקופיה אלקטרונים, וניתוח פלואורסצנטיות רנטגן סינכרוטרון (S-XRF)13, 14,15. כדי לחקור את Fe plaque בצד החיצוני של שורשי הביצות, מחקרים הידרופוניים אלה חייבים באופן מלאכותי לגרום היווצרות פלאק Fe בפתרון16, אשר אינו מייצג במדויק את ההטרוגניות של ההפצה והרכב מינרלי של היווצרות פלאק Fe ואלמנטים הקשורים במקום17,18,19,20. קיימות שיטות לשימור אדמת ביצות ומיקרואורגניזמים הקשורים עם מקפיא coring21, אבל קשה להשיג שורשים עם טכניקה זו. השיטות הנוכחיות לדמיין שורשים הגדלים בקרקע והכימיה הריזוספירית שלהם מורכבות משני סוגי מדידה עיקריים: שטפים אלמנטליים וריכוז אלמנטרי כולל (וספציה). הראשון נמדד בדרך כלל באמצעות שיפועים מפוזרים בסרטים דקים (DGT)22,23,24, שבו הקרקע ממוקמת לתוך rhizoboxes כדי לתמוך צמיחת הצמח בסביבת מעבדה ואלמנטים מעבדה בקרקע מפוזרים באמצעות ג'ל לשכבת כריכה. לאחר מכן ניתן לדמיין שכבת איגוד זו כדי לכמת את רכיבי העניין של המעבדה. טכניקה זו יכולה להמחיש בהצלחה את היחסים בין השורשים לבין הריזוספירה24,25,26,27, אבל חפצים מ תוחם שורש עשוי להתקיים על ידי גידול צמחים ב rhizoboxes, ומידע על פנים השורש אינו נתפס עם DGT. זה האחרון כרוך דגימה של השורשים ו rhizosphere, שמירה על המדגם, וניתוח ישיר של התפלגות אלמנטים על סעיף מדגם. עבור דגימה סביבתית זו של שורשי צמח הביצות ואת קנה ריזוספירה הסובבת, טיפול מדגם זהיר נדרש כדי למנוע חפצים מהכנת מדגם.
כאן מתואר פרוטוקול המשמר ביעילות מבני שורש וכימיה של פריזוספירה של צמחי ביצות על ידי הקפאת טריקה וייבוש קפוא. הקפאת הבזק יכולה להאט באופן דרסטי את התמורות של מפולות רגישות לחמצן, אך עלולה לפגוע בשורשים ועלול לגרום לגיוס כאשר הדגימות מתייבשות. עם זאת, מקפיא טריקה שבו המדגם קפוא בין בלוקים נחושת מקורר מראש עם חנקן נוזלי ממזער נזק שורש עיוות מדגם28. הדגימות המשומרות מוטמעות לאחר מכן בשרף אפוקסי המשמר כדגימה20,29 וניתן לחתוך ולצחצח להדמיה של שורשים בתוך אדמת הריזוספירה שלהם. הדגימות בדו"ח זה נותחו על ידי הדמיית דגימה כימית S-XRF לאחר חתך דק. עם זאת, ניתן להשתמש בטכניקות הדמיה אחרות, כולל ספקטרומטריית מסת פלזמה מצמידה לייזר (LA-ICP-MS), פליטת רנטגן הנגרמת על ידי חלקיקים (PIXE), ספקטרומטריית מסת יון משנית (SIMS) והדמיה של ספקטרוסקופיית פירוק המושרה בלייזר (LIBS).

<table><tbody><tr><td>בלוקים נחושת</td><td>McMaster Carr</td><td>89275K42</td><td></td></tr><tr><td>להב יהלום</td><td>Buehler</td><td>15 LC, 102 מ"מ x 0.3 מ"מ</td><td>מהירות פעולה: 225 סל"ד</td></tr><tr><td>צורות אפוקסי</td><td>Struers</td><td>40300085</td><td>FixiForm</td></tr><tr><td>אפוקסי</td><td>אפוטק</td><td>301-2FL</td><td></td></tr><tr><td>Superglue</td><td>Loctite</td><td>404</td><td></td></tr><tr><td>מכונת חיתוך דקה</td><td>Buehler</td>מסור רטוב <td>PetroThin</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Buehler</td><td>IsoMet 1000</td><td></td></tr></tbody></table>

שיטה לשימור שורשי ביצות וריזוספרות להדמיה יסודית

A Method to Preserve Wetland Roots and Rhizospheres for Elemental Imaging

שורשים אינטראקציה נרחבת עם סביבת הקרקע שלהם אבל לדמיין אינטראקציות כאלה בין השורשים ואת הריזוספירה שמסביב הוא מאתגר. הכימיה של הריזוספירה של צמחי ביצות מאתגרת במיוחד ללכידה בגלל שיפועי חמצן תלולים מהשורשים לאדמה בתפזורת. כאן מתואר פרוטוקול המשמר ביעילות את מבנה השורש ואת הכימיה של קנה שורש של צמחי ביצות באמצעות הקפאת טריקה וייבוש קפוא. מקפיא סלאם, שבו המדגם קפוא בין גושי נחושת מקורר מראש עם חנקן נוזלי, ממזער נזק שורש ועיוות מדגם שיכול להתרחש עם הקפאת הבזק תוך מזעור שינויי דגימה כימיים. בעוד עיוות מדגם עדיין אפשרי, היכולת להשיג דגימות מרובות במהירות ועם עלות מינימלית מגדילה את הפוטנציאל להשיג דגימות משביעות רצון וממטבת את זמן ההדמיה. הנתונים מראים כי שיטה זו מצליחה לשמר מינים מופחתים של ארסן בשורשי אורז וריזוספרות הקשורות ללוחות ברזל. שיטה זו יכולה להיות מאומצת למחקרים של קשרי קרקע-צמחים במגוון רחב של סביבות ביצות המשתרעות על פני ריכוזים הנעים בין רכיבה על אופניים יסוד עקבות ליישומי phytoremediation.

שיטה זו מאפשרת שימור של שורשים ומינים כימיים בשורשים ובריזוספירה של צמחי ביצות ולתוך האדמה בתפזורת. בעבודה זו, השיטה שימשה להערכת כמו speciation ולוקליזציה משותפת עם תחמוצות Fe ו Mn וחומרים מזינים צמחיים בריזוספירה של אורז (Oryza sativa L.). אורז גדל במתקן RICE באוניברסיטת דלאוור שבו 30 mesocosms אורז אורז (2 מ 'x 2 מ ', 49 צמחים כל אחד) משמשים לגידול אורז בתנאי ניהול קרקע ומים שונים במטרה להוריד את ספיגת As ו- Cd לגרגר אורז. ניסוי זה סיפק 1470 צמחים בודדים שמהם ניתן היה לדגום קנה ריזוספרות לאורך עונת הגידול.</p...

אנו מתארים פרוטוקול לדוגמה, שימור וקטע שורשים שלמים ואת אדמת הריזוספירה שמסביב מסביבות ביצות באמצעות אורז(Oryza sativa L.) כמין לדוגמה. לאחר שהשתמרה, ניתן לנתח את הדגימה באמצעות טכניקות הדמיה אלמנטריות, כגון הדמיית פלואורסצנטיות כימית של קרני רנטגן סינכרוטרון (XRF).

Roots extensively interact with their soil environment but visualizing such interactions between roots and the surrounding rhizosphere is challenging. The ...

שיטה זו מספקת לחוקרים דרך חדשה להכין שורשי צמחים ימיים, את הריזוספירה שמסביב ואת הקרקע בתפזורת לטכניקות הדמיה בסיסיות. היתרון העיקרי של שיטה זו הוא שהיא מהירה יחסית ובמחיר סביר תוך שמירה מדויקת על ההפצה וההפצה של אלמנטים בעלי עניין. טכניקה זו יכולה לשמש כדי לענות על שאלות לגבי אלמנטים רבים ומערכות צמחים מחומרים מזינים במערכות חקלאיות לגורל והובלה של מזהמים במערכות fettermiation.הקפד לעבוד במהירות תוך כדי שים לב גם לאזור הרצוי או לאזורים של מערכת השורש לדגימה. ולקחת דגימות מרובות לכל מערכת שורש. כדי להכין את ציוד ההקפאה טריקה לניסוי, למקם שתיים, חמש על 5 על 15 ס"מ בלוקים נחושת אופקית לתוך צידנית נקייה המסוגלת להחזיק חנקן נוזלי.ולובש PPE המתאים, לשפוך מספיק חנקן נוזלי לתוך הצידנית כדי להטביע את הבלוקים. ברגע שהמבעבע שוכך, מניחים מרווח אחד בכל קצה של גוש נחושת אחד. לאחר מכן, באמצעות מלקחיים וכפפות קריוגניות, לעמוד בלוג נחושת האחר על הקצה שלה כדי להקל על אחזור כאשר המדגם הוא במקום.כדי לאסוף את המדגם, או להשתמש בעציץ או להשתמש באת כדי להתחיל לחלץ את הצמח הרצוי rhizosphere מן האדמה הרטובה, לטפל כי הבור חפר הוא הרבה יותר גדול מאשר נפח השורש הרצוי. השתמש בלהב פלדה כדי לחתוך כל אדמה עודפת, תוך כדי קפיד לא להפריע לאדמה בתוך האזור הרצוי. כאשר האזורים הרצויים מגיעים, חותכים קוביית שורש של כשלושה על שלושה על שני ס"מ, ומיד מניחים את הקוביה בין שני המרווחים על בלוק הנחושת האופקי.להקפאת טריקה של המדגם, השתמש בכפפות קריוגניות כדי למקם את בלוק הנחושת האנכי על המרווחים במשך כחמש דקות. כאשר המבעבע שוכך להעביר את דגימת קוביית rhizosphere קפוא טריקה לתוך חתיכת ריבוע רדיד אלומיניום שכותרתו מראש. כדי להקפיא את קוביות הקרקע, כאשר מייבש ההקפאה הגיע ללחץ ולטמפרטורה הנכונים של ואקום, מניחים דגימת קוביית ריזוספירה קפואה אחת לניקוי וחומצה שטופה צינור 50 מיליליטר או ישירות לתוך מייבש ההקפאה ומשתמשים במחיקה חד פעמית נקייה כדי למנוע כניסת אבק למשאבת הוואקום.מניחים את הדגימות לתוך כלי מייבש ההקפאה לפחות כמה ימים עד יבש. כאשר הרקמות התייבשו בהקפאה, השתמש בלהב פלדה לקוביות אדמה מיובשות לגודל מתאים לניתוח לפני הצבת הקוביות בצורות מסומנות בתוך מייבש ואקום. לאחר הכנת אפוקסי על פי הוראות היצרן, השתמש טפטפת כדי להוסיף אפוקסי לאט לצורה בצד אחד של הקרקע, עד אפוקסי מכסה לחלוטין את המדגם.האדמה תתכהה בצבע כשהאפוקסי מקריר את האדמה. לאחר שהטפסים מתמלאים באפוקסי, סוגרים את התבשר ומדליקים את הוואקום. בדוק את הרמה של אפוקסי כל 30 עד 90 דקות עבור הראשון עד ארבע שעות, הוספת אפוקסי נוסף במידת הצורך.לאחר האפוקסי התקשה, להסיר את המדגם. לאחר ההטבעה, השתמש במסור רטוב מדויק של להב היהלום כדי לחתוך את הדגימה. חותכים את המדגם לכיוון אחר אם לא מתקבלים שורשים בחתך הקודם.לאחר החיתוך, חול ידני את הצד החתוך של כל מדגם עם נייר זכוכית דק יותר בהדרגה במשך 30 שניות לכל גודל חצץ. באיור זה, ניתן לראות מספר קטרי שורש בתוך מטריצת הקרקע כמקטעים רוחביים. השורשים עשויים להפגין רמות שונות של איכות.לדוגמה, בתמונה זו, ניתן לראות שורש שמור היטב, שורש המעוות על-ידי תהליך הייבוש של ההקפאה ושורש שהוצא במהלך תהליך החתך הדק. ניתוח של מקטע רוחבי שורש זה עם שורש לרוחב בקטע אורך על ידי הדמיית פלואורסצנטיות רנטגן סינכרוטרון כפי שהודגם מאפשר זיהוי של ברזל, מנגן, וארסן. נוכחות הברזל בתוך האדמה וסביב השורש בלוח הברזל ניכרת גם בתמונות המיקרוגרף הקלות.מנגן נמצא באופן ייחודי בתוך קליפת המוח של השורש לרוחב, אבל גם שיתוף לוקליזציה עם ברזל באזורים מסוימים בתוך לוח הברזל כמו גוון ירוק-כחול. ארסן נמצא בעיקר בתוך vasculature של השורש לרוחב מיזוג לתוך vasculature של השורש העיקרי. הדמיית דגימה כימית מגלה שונות לוקליזציה של מינים ארסן.כפי שנצפו בעלילה תלת-צבעית זו, ארסניט וגלוטתיון ארסניט קשורים קשר הדוק לערימת כלי הים, בעוד שהסנאט בעיקר לוקליזציה בתוך החלק החיצוני של השורש, הקשורים ללוח הברזל. לפני איסוף הדגימה, קבע את החלק הרצוי של מערכת השורש להדמיה אלמנטית. פעולה זו תכתיב את כיוון המיקום של מפתח הבסיס שהוסר.בעקבות פרוטוקול זה, ניתן לדמיין דוגמאות בקנה מידה מיקרון או גס באמצעות מגוון טכניקות, בהתאם לשאלות המחקר הספציפיות, אלמנטים של עניין, או מכשור זמין.

a-method-to-preserve-wetland-roots-rhizospheres-for-elemental

Research

JoVE Journal

Environment

סביבה

מוצג כאן היא טכניקה פשוטה עבור ברזולוציה גבוהה confocal זמן לשגות הדמיה של פיתוח שורש היפוקוטיל עד 3 ימים באמצעות מטרות צמצם גבוהה מספריים ו perfluorodecalin כמו מדיום טבילה.

חדר פשוט עבור לטווח ארוך הדמיה confocal של שורש ו היפוקוטיל פיתוח

פרוטוקול ניסיוני מוצג להערכת מערכות שורשי צמחים שגדלו באדמה עם RGB והדמיה היפר-ספקטרלית. שילוב של סדרות זמן של תמונות RGB עם מידע כימומטרי מסריקות היפרספקטרליות מייעל תובנות לגבי דינמיקת שורשי הצמח.

RGB והדמיה ספקטרלי שורש הצמח Phenotyping ומחקר פיזיולוגיים: הגדרת הניסוי והדמיה פרוטוקולים

מאמר זה מתאר מפורטת פרוטוקולים עבור ייצור המערכת האקולוגית של התקנים (EcoFABs) המאפשרים את הלימודים של הצמחים והאינטראקציות צמח-חיידק בתנאי מעבדה מבוקרת מאוד.

המערכת האקולוגית פרוטוקולים פבריקציה נוספת (EcoFAB) להקמת מערכות אקולוגיות מעבדה שנועדה ללמוד אינטראקציות צמח-חיידק

כאן, אנו מתארים את פרוטוקול להשיג אמפליקון רצף נתונים של קרקע, rhizosphere, microbiomes endosphere השורש. מידע זה יכול לשמש כדי לחקור את הרכב ואת הרב-גוניות של צמח-הקשורים קהילות מיקרוביאלי, מתאים לשימוש עם מגוון רחב של מיני צמחים.

לחקור את השורש Microbiome: שליפת נתונים הקהילה חיידקי מן האדמה, Rhizosphere, Endosphere שורש

חפירה של שורשי צמחים מן השדה, כמו גם עיבוד של דגימות לתוך endosphere, rhizosphere ואדמה מתוארים בפירוט, כולל הפקת דנ א ושיטות ניתוח הנתונים. נייר זה נועד לאפשר מעבדות אחרות שימוש בטכניקות אלה לצורך המחקר של קרקע, endosphere, rhizosphere microbiomes.

בידוד וניתוח של הקהילות מיקרוביאלית בקרקע, Rhizosphere ושורשים בניסויים עשב רב שנתי

להמחיש ומדידת הבסיס לצמיחה בחיי עיר הוא מאוד מאתגר. אנו מציגים שיטה rhizobox להתאמה אישית כדי לעקוב אחר התפתחות שורש והתפשטות לאורך זמן בתגובה העשרה התזונתי. שיטה זו משמשת כדי לנתח את ההבדלים genotypic תירס שורש פלסטיות בתגובה מקור חנקן אורגני.

פרוטוקול Rhizobox ממוטבת כדי להמחיש צמיחה השורש והיענות לצרכי מזינים לשפות אחרות

פרוטוקול זה מציג זרימת עבודה עבור הדמיה דו-ממדית תת-מ"מ של מינים מרובים של חומרים מזינים אנאורגניים מזהמים ומינים מזהמים באמצעות מעברי צבע דיפוזיביים בסרטים דקים (DGT) בשילוב עם הדמיית ספקטרומטריית מסה. דגימה מסיסת וניתוח כימי ברזולוציה גבוהה מתוארים בפירוט למיפוי כמותי של מסיסים בריזוספרה של צמחים יבשתיים.

הדמיה דו מימדית וכימות של Labile, חומרים מזינים ומזהמים צמחיים אנאורגניים באדמה

הפרוטוקול כאן מתאר את השיטות להערכת דפוסי ההתיישבות המיקוריזאלית הארבוסקולרית והאסטרטגיה בשורשים לשני מינים: Zea mays ו-Festuca rubra. השימוש בשיטת MycoPatt מאפשר חישוב פרמטרים, המרה של מבנים מיקוריזאליים לנתונים דיגיטליים ומיפוי מיקומם האמיתי בשורשים.

מפות מיקוריזאליות ככלי לחקור דפוסי התיישבות ואסטרטגיות פטרייתיות בשורשים של Festuca rubra ו - Zea mays

אנו משתמשים בכלי מעבדה פשוטים כדי לבחון את ארכיטקטורת מערכת השורשים (RSA) של Arabidopsis ו- Medicago. העציצים גדלים באופן הידרופוני על גבי רשת ומפוזרים באמצעות מברשת אמנותית כדי לחשוף את ה-RSA. התמונות מצולמות באמצעות סריקה או מצלמה ברזולוציה גבוהה, ולאחר מכן מנותחות באמצעות ImageJ כדי למפות תכונות.

פרוטוקול פשוט למיפוי תכונות ארכיטקטורת מערכת שורש הצמח

אנו מציעים פרוטוקול מיקרוסקופ אלקטרונים סורק אופטימלי להדמיית דגימות הטרוגניות ועדינות ביותר המכילות ביומסה צמחית ופטרייתית, יחד עם מיקרוביוטה וביופילם. פרוטוקול זה מאפשר לתאר את הממדים המרחביים של ארגון המיקרוביוטה.

מיקרוביוטה של גני נמלים אטיין: הדמיה של נוף מיקרוביאלי על ידי סריקת מיקרוסקופ אלקטרונים

למד שיטת slam-freezing וייבוש בהקפאה לשימור מבנה שורשי צמחי ביצות וכימיה של ריזוספירה. הטכניקה מאפשרת הדמיה אלמנטלית ברזולוציה גבוהה של אינטראקציות שורש-קרקע בסביבות לחות.

שיטה לשימור שורשי ביצות וריזוספרות להדמיה יסודית

גלה סרטונים נוספים