Metodo ottimizzato per la coltivazione e la biopotenziazione microbica di Typha latifolia (tifa)

Summary

La Typha latifolia, che si propaga principalmente asessualmente attraverso i rizomi, pone sfide di raccolta a causa del suo esteso apparato radicale. Questo articolo presenta un metodo per coltivare T. latifolia da seme, facilitando la coltivazione in laboratorio e offrendo il potenziale per la crescita sterile delle piante e il bioaumento microbico precoce.

Abstract

La Typha latifolia, più comunemente nota come tifa a foglia larga o giunco comune, ha un areale di distribuzione globale e domina gli ecosistemi delle zone umide del Nord America. Mentre diverse specie di tifa sono spesso considerate invasive in Nord America, T. latifolia è considerata la specie autoctona della regione e si trova in tutto il continente come specie Typha dominante. Storicamente, il Typha ha svolto varie funzioni, dalle fonti di cibo ai materiali da costruzione. Più recentemente, T. latifolia è emersa come una specie di spicco per aiutare gli sforzi di biorisanamento. Con il crescente interesse per lo sviluppo di sistemi di trattamento delle zone umide artificiali (CWTS) per la bonifica dei contaminanti, sono necessarie tecniche riproducibili per coltivare la tifa in un ambiente di laboratorio. Il lavoro qui presentato ha esaminato e testato vari parametri di crescita per la coltivazione di successo di T. latifolia da seme. La germinazione di successo delle specie di Typha comporta la scarificazione (rottura del rivestimento del seme), che è stata ottenuta utilizzando tecniche meccaniche per la produzione su larga scala. È stato dimostrato che l'insediamento precoce dei semi favorisce condizioni di bassa crescita dei nutrienti per la prima settimana, seguita dall'introduzione di fertilizzanti nelle settimane successive per migliorare la sopravvivenza post-trapianto. Per il bioaumento microbico del sistema vegetale, i risultati hanno mostrato che l'immersione dei semi nell'inoculo porta a una colonizzazione più estesa del tessuto radicale e alla persistenza batterica a lungo termine. Per migliorare il successo della colonizzazione dei microrganismi è stata utilizzata una tecnica di sterilizzazione delle sementi ottimizzata che utilizza una combinazione di candeggina e detergente. I vasi di crescita, sia sterili che non sterili, progettati in questo studio supportano la crescita a lungo termine di T. latifolia in varie condizioni.

Introduction

Come tecnologia efficiente in termini di costi ed energia, i sistemi di trattamento delle zone umide costruite (CWTS) hanno guadagnato una notevole popolarità per la bonifica dei contaminanti ambientali ^1,2,3. CWTS utilizza processi fisici, chimici e biologici per rimuovere, trasformare o stabilizzare i contaminanti. Mentre i processi fisici e chimici coinvolti nel turnover chimico sono stati ben caratterizzati sin dalla genesi della CWTS, l'impatto della vegetazione è rimasto in gran parte enigmatico². Negli ultimi an....

Protocol

1. Scarificazione dei semi

1. I semi di tifa provengono da una zona umida a Calgary, AB, Canada, nell'autunno del 2023 (51.11312° N, 114.39381° W). Raccogli l'infiorescenza della tifa in autunno e conservala in un sacchetto di carta al buio fino all'uso. Se ancora sul gambo, raccogli l'infiorescenza in primavera, ma il recupero del seme sarà diminuito.
2. Usando le cesoie da giardino, taglia il gambo della pianta a ~2 cm dalla base dell'infiorescenza. Staccare i semi dall'infiorescenza e metterli in un frullatore da laboratorio fino a quando il volume del frullatore non è pieno per circa un quarto. Si ....

Results

La Figura 1 mostra una rappresentazione di un seme di Typha che ha subito il processo di scarificazione, insieme a un seme non completamente scarificato con il becco rimosso e un seme non scarificato. Assicurarsi che il tempo di miscelazione sia sufficiente per produrre principalmente semi completamente scarificati.

Dopo la scarificazione e l'essiccazione dei semi, la vitalità dei semi deve essere testata utilizzando la tecnica di germinazione non sterile.......

Discussion

Il protocollo qui presentato fornisce una guida dettagliata per la crescita di specie di tifa da seme per applicazioni di laboratorio. Mentre la tifa può essere facilmente propagata da talee di rizoma, l'avvio delle piante da seme consente la variazione genetica all'interno di un set di campioni, garantisce che le piante siano allo stesso livello di crescita e offre l'opportunità di una colonizzazione precoce per esperimenti di bioaumento microbico. È importante identificare correttament.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
0.2 & micro; Filtro M sterile	VWR	514-4126
3′,5′-Dimetossi-4′-idrossiacetofenone	Laboratori PhytoTech	S7777
Scatole di coltura con coperchi (77 mm e volte 77 mm e volte 97 mm)	Millipore Sigma	V8505
Sigillante in silicone resistente al calore ad alta temperatura	Gruppo Manifatturiero Imperiale	KK0205
Film sigillante di laboratorio	Millipore Sigma	P7793
Murashige e Skoog media	Laboratori PhytoTech	M401
Tensioattivo organosiliconico	Laboratori PhytoTech	S7777
Phytoagar	GoldBiotecnologia	P1003
Polisorbato 20	Roche	11332465001