8 luglio 2016
L'obiettivo di questo protocollo è dimostrare l'accelerazione del tasso di crescita iniziale delle piante applicando campi magnetici statici senza energia esterna.
L'obiettivo generale di questa procedura è quello di facilitare il tasso di crescita delle piante utilizzando campi magnetici statici. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo dell'agricoltura e della medicina nutrizionale, che riguardano le tecniche di produzione alimentare. Il vantaggio principale di questa tecnica è che non utilizza energia o fertilizzanti.
Per iniziare, coltiva impatiens balsamina o semi di balsamo da giardino, mettendoli su un asciugamano di cellulosa in piastre di Petri separate da 100 millimetri di diametro. Quindi, immergere l'asciugamano e i semi in acqua distillata tripla. Misura e conferma che la temperatura interna del laboratorio sia compresa tra 18 e 25 gradi Celsius, con un'umidità compresa tra il 65 e il 75%Posiziona tre magneti da 1, 750 più o meno 350 Gauss, sotto la capsula di balsamo da giardino, con una distanza da due a quattro millimetri tra i semi e i magneti.
Successivamente, dopo aver posizionato tre magneti sotto un secondo piatto di semi, impila due magneti con il lato nord rivolto verso l'alto per il magnete superiore e il lato sud rivolto verso l'alto per il magnete inferiore. Quindi, posiziona i due magneti insieme sul fondo della piastra di coltura del balsamo da giardino. Per generare immagini time-lapse della crescita delle piante, dopo aver impostato una fotocamera digitale per fotografare la pianta secondo il protocollo di testo, posizionare i marcatori di dimensioni, come un quarto canadese e un penny americano e un righello di centimetri sul lato del campo visivo.
Quindi, raccogli da 700 a 900 immagini per sette-10 giorni. Dopo aver utilizzato il software per la creazione di filmati per creare un filmato time-lapse con le immagini, secondo il protocollo di testo, eseguire il filmato per verificarlo. Dopo aver impiattato i semi su un asciugamano di cellulosa, come dimostrato in precedenza in questo video, posiziona due magneti con il polo nord rivolto verso l'alto sul fondo della piastra da 100 millimetri e incuba per 48 ore.
Per colorare le piante, posizionare l'intera pianta a fiore doppio impatiens SPP in paraformaldeide al 4% e tampone di alimentazione rapida 0,1 molare e fissare la pianta per 15 minuti. Trasferire il campione di pianta in un tampone bloccante e incubare per due ore. Quindi, immergere il campione di impatiens in PDS per 15 minuti per lavarlo.
Dopo il lavaggio, aggiungere gli anticorpi primari anti-alfa-tubulina e incubare a quattro gradi Celsius durante la notte. Il giorno successivo, trasferire il campione su PBS per 10 minuti. Quindi, posizionare la pianta in IgG anti-topo coniugate con FITC e incubare al buio a 25 gradi Celsius per due ore.
Dopo l'incubazione, immergere il campione in PBS nel pozzetto di una piastra a 24 pozzetti e posizionare un vetrino coprioggetto sull'intero campione. Quindi, utilizzare un microscopio a fluorescenza per osservare l'orientamento turbolento. Questa figura mostra che in condizioni di crescita buia, le piante di balsamo da giardino hanno mostrato solo un aumento marginale del tasso di crescita quando esposte a un campo magnetico statico.
Tuttavia, il campo magnetico era associato a un aumento del tasso di crescita quando le piante venivano coltivate sotto la luce. Il terzo giorno, la differenza di altezza tra le piante esposte al magnete e i controlli era statisticamente significativa. E le differenze sono continuate fino al settimo giorno.
Queste immagini a fluorescenza mostrano la turbolenza sviluppata in strutture disperse o sottili nelle piante che crescono in presenza di magneti, rispetto alle piante di controllo. Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere eseguita in 72 ore se eseguita correttamente. Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordarsi di controllare l'intensità dei magneti.
Seguendo questa procedura, è possibile eseguire l'applicazione ad altri organismi modello per rispondere a ulteriori domande, come ad esempio le basi genetiche del miglioramento della crescita in un campo. Dopo il suo sviluppo, questa tecnica ha aperto la strada ai ricercatori nel campo della medicina nutrizionale per esplorare un regolatore chiave dell'arricchimento nutrizionale e della crescita delle piante. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come migliorare la crescita iniziale di una pianta usando i magneti.
Non dimenticare che lavorare a diretto contatto con i magneti può essere estremamente pericoloso e condizioni come l'umidità, possono causare il decadimento del ferro e dovrebbero essere sempre prese in considerazione durante l'esecuzione di questa procedura.
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Questo protocollo dimostra come i campi magnetici statici possano accelerare la velocità di crescita iniziale delle piante senza l'uso di energia esterna. Illustra un metodo che potrebbe avere un impatto significativo sulle pratiche agricole.
L'applicazione di un campo magnetico statico offre un approccio non chimico per modulare la crescita iniziale delle piante, rilevante per la ricerca e sviluppo in agricoltura sostenibile e medicina nutrizionale. Questo metodo supporta la validazione degli obiettivi in fisiologia vegetale consentendo una manipolazione controllata della cinetica di crescita senza l'uso di fertilizzanti o apporto energetico esterno. Fornisce uno strumento meccanicistico di riduzione del rischio per la valutazione degli stimoli ambientali nei processi di sviluppo delle colture.
Il metodo si inserisce nei flussi di lavoro delle fasi iniziali della scoperta, in cui la velocità di crescita funge da lettura fenotipica per la modulazione di un percorso o di un bersaglio.