フィールド条件の下で種子発芽、休眠、および死亡率を評価するための信頼性の高い方法

Summary

ここでは、埋葬、標識されたシードストリップ及びテトラゾリウムクロリド（TZ）生存性テストを使用して、フィールド条件の下で種子生存率、発芽と休眠を評価するためのプロトコルを提示します。

Abstract

私たちは、Helianthus annuusを例に研究種を使用して、シードバンクのダイナミクスを経時的に近似する技術について説明します。透過性ポリエステル生地と接着剤のストリップを折りたたんで接着すると、土壌浸出水、水、微生物、および周囲温度との接触を可能にしながら、種子と識別情報を収容するコンパートメントのストリップを構築できます。ストリップは、幅広いコンパートメント数とサイズで構築でき、研究者は、単一の種、異なる種、または異なる処理を受けた種子内のさまざまな遺伝子型を収容することができます。個々のシードパケットとは対照的に、ストリップはユニットとしてより簡単に取得できます。 レプリケート パケットをストリップに含めることもできますが、異なるストリップをブロックとして機能させたり、シードの動作を経時的に観察するために異なる時間に取得したりできます。高温のグルーガンを使用してコンパートメントを描き、ブロックと除去時間を識別するシードとタグが挿入されたらストリップを密封しました。次に、種子のストリップを目的の深さでフィールドに埋め、後で除去するために場所にマークを付けました。穴を掘る動物の捕食者は、土壌表面に金属メッシュのハードウェアクロスのカバーを使用して効果的に排除されました。埋葬のために選択された時間間隔の後、ストリップが掘り出され、種子の発芽、休眠、および死亡率が評価されました。明らかに死んだ種子は、発芽していない生きている種子と目で区別できることがよくありますが、休眠中の種子は、種子の生存率に関する標準的な塩化テトラゾリウム比色試験を使用して最終的に特定されました。

Introduction

この方法の全体的な目的は、確実に、フィールド条件下で経時的に種子の生存率を評価することです。

土壌シードバンクは、一過性または長年^1,2持続し得るいずれかの土壌表面上に、表面のゴミの中、または土壌断面内に分散分散し、実行可能な、まだ未発芽種子の予備です。ここに提示されたものと同様のシード埋葬方法は数十種を使用して17年間の研究に適用されたときに、生存可能な種子は^、3試験の種の多くで発見されました。種子休眠は生存実生のための条件の適切な組み合わせは^、4を発生するまで、発芽をシードするブロックです。休眠リリースのための外部トリガが発芽することが可能になるまで休眠残って、種子がそのような低い冬の気温、栄養制限、または季節の干ばつなどの過酷な条件を、生き残るために許可することができます。休眠リリースのトリガーはfで左拡張寒さ、化合物への暴露から変化させることができます怒り、または動物の胃の酸⁵との磨耗や接触による種皮の物理攻撃。発芽手がかりは、属または種特異的であることと、多くの場合、過去の自然淘汰の結果でわかるように、不適応種子発芽が不適切なときに発生し、種子や苗木死亡または悪い苗の成長につながる可能性があることです。休眠は休眠リリース（ 例えば 、物理的休眠、生理的休眠）のメカニズムに基づいて種類数に分類されてきたが^、6種子休眠は、少なくともの1植物生物....

Protocol

1.複数の種または単一の種の制御された交雑から種子を収集

注：母性（シード生成する）親として野生、ハイブリッド、および作物の種類を使用して、種ヒマワリの1年生内の15のクロスタイプ（ヒマワリ）から種子を使用この例。

1. 生育期の終わりに、標識された袋に成熟種子の頭を収集します。標準形式での親のクロスタイプ（ すなわち 、母性のx父方）で標識された封筒での籾殻と場所、種子からクリーンシード。
2. 同一の親のクロスタイプの同数から種子の等量を使用して大規模な封筒で一緒にバルク種子。例えば、同じ母系と父系の両親と10のクロスタイプから100の種子。 （クロスタイプ）の情報を識別して封筒にラベルを付けます。これらの大きな封筒は、第2節に埋葬ストリップを充填で使用するためのシードマスターです。

	母親の親
父方の親	ワイルド：WxW	F 1：WXC	クロップ：CXC
ワイルド：WxW

<....

Results

多様母体の親子と作物の対立遺伝子の割合がクロスタイプ（ 表1）は、パーセントで除去日付を横切って異なった未発芽、発芽、および死んだ種子（ 図2及び3）。第三の除去（スプリング）により未発芽すべての種子が本当に休止状態であることが判明した一方で未発芽種子のTZテストを使用して、我々は、第二の除去（早春）（ 表2）で、いくつかの真の休眠種子を発見しました。

一般的に、低い作物の対立遺伝子の割合は、晩秋に不適応な発芽を減少させた（ 図2）。早春の除去では、すべてのクロスタイプは高い発芽していたが、その割合は死んでいない未発芽（ 図3）が異なっていました。母体の野生のクロスタイプは未発芽残ることが多かった一方で、特に、作物母体の親子関係とのクロスタイプはより高.......

Discussion

ここでは、フィールド内の予め選択された期間での種子発芽、休眠および多様な種株式の死亡率を観察するために、シード埋葬ストリップを使用するための方法を提示します。個々のパケットは、個々のパケットの作成以上のストリップとコンパートメント構造の（1）の速度にあるのではなくストリップを使用することの利点。 （2）パケットを省略したり、意図せずにいずれかを除去する危険性なしに一つの動きで複数の区画を除去する容易さと速さを。土が硬く、フィールド条件が冷えているときに、ここで示す例で除去日付の2は、冬の間だったように、この方法は、労働と人間のミスの可能性の両方を低減します。種子のストリップはまた、研究者がフィールドにヒューマンエラーによって変更することができないようにして、実験室でのコンパートメントの位置をランダム化することを可能にすることによって、実験の物流を支援します。我々が予測された自然発芽倍の幅を包含除去時間の選択によって種子バンクのダイナミクスにおける当社の例ハイブリッド種子は、種子バンクに固執し、将来の集団に貢献するための可能性について推論を行うことができます。この方法の1つの制限は、区画間の種子の一部の移動が、種子の大きさに応じて、避けら.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
小さなコイン封筒	大きな
コイン封筒	細かい
メッシュのポリエステル蚊帳	高温
グルーガン	高温
スティックのリフィル	工業用
パーマナントマーカー
プラスチック、庭のラベル	は
さみ	、シャ
ベル	、金属
メッシュ、硬い布	、測量
士の旗、複数の色	、濡
れた新聞	、クーラー
	、
ブロッターペーパー
ペトリ皿	任意の
温度制御成長チャンバー	任意の
カミソリの刃	任意の
ペトリ皿	任意の
塩化テトラゾリウム	任意の
水	任意の
熱インキュベーター	Any