Name: 好気性菌による制御植物組織の分解のための寒天ブロックの小宇宙 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-02-03T17:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 34 s
Description: 学ぶ好気性菌による木材分解の制御手法。寒天ブロック小宇宙を用いて水分と外因性基質を厳密に管理し、質量減少測定と菌糸形態観察で分解度を評価する再現性の高い実験方法です。

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<ol><li>ASTM D1413-07. Standard test method for testing wood preservatives by laboratory soil-block cultures. . <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Annual+Book+of+ASTM+Standards%22">Annual Book of ASTM Standards</a>. , 185-192 (2007).</li>
<li>Bravery, A. F. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBravery%2C+AF+%22A+miniaturized+wood+block+for+the+rapid+evaluation+of+wood+preservative+fungicides%22">A miniaturized wood block for the rapid evaluation of wood preservative fungicides</a>. , International Research Group on Wood Protection (IRG/WP 2113). (1978).</li>
<li>Low, G. A., Young, M. E., Martin, P., Palfreyman, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessing+the+relationship+between+the+dry+rot+fungus+Serpula+lacrymans+and+selected+forms+of+masonry%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+Biodeterior.+Biodegrad%22%5BJournal%5D)">Assessing the relationship between the dry rot fungus Serpula lacrymans and selected forms of masonry.</a> Int. Biodeterior. Biodegrad. 46, 141-150 (2000).</li>
<li>Nicolas, D. Volume I (One/1) - Degradation and Protection of Wood (Syracuse Wood Science Series #5). <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aNicolas%2C+D+%22Wood+Deterioration+and+Its+Prevention+by+Preservative+Treatments%22">Wood Deterioration and Its Prevention by Preservative Treatments</a>. , Syracuse University Press. (1973).</li>
<li>Schilling, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+calcium-based+materials+and+iron+impurities+on+wood+degradation+by+the+brown+rot+fungus+Serpula+lacrymans%5BTitle%5D)+AND+%22Holzforschung%22%5BJournal%5D)">Effects of calcium-based materials and iron impurities on wood degradation by the brown rot fungus Serpula lacrymans.</a> Holzforschung. 64, 93-99 (2010).</li>
</ol>

利害の衝突は宣言されません。

私たちの寒天ブロックセットアップ（図1）を使用してセルプラlacrymansは （図3制御褐色腐敗松のブロックで60％以上の体重減少につながる、石膏表面にと木製のブロック（図2）への直接接触で育った）。でこれは簡単に崩壊で&gt; 50％の減衰のASTM標準目標を満たしており、変動の平均係数（C V）16週で0.055であった。このデータは、シリング7に公開されています。再び、他の真菌は土壌、ブロックよりも寒天ブロックにより長いインキュベーションが必要になります。参考までに、我々は正常に外因性と接続性を確認するために、電子分散分光法（SEM - EDS）と誘導結合プラズマ分光分析（ICP - OES）と走査型電子顕微鏡を用いて、多くの場合、他の真菌種の様々ないくつかの過去の実験で同じような設計を実行している基板と木材8,9へのカルシウムやその他の要素の転座。 ロー変動に加えて、私たちの寒天ブロックの設計が明らかにする二つの結果があります。最初に、私たちのカルシウムの添加は、寒天のかどうかは、CaCl...

<table><tbody><tr><td>シャーレ（ペトリ皿）</td><td>Nalge Nunc international</td><td>4014</td><td>25 x 150 mm</td></tr><tr><td>寒天, Type A</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A4550</td><td></td></tr><tr><td>硝酸アンモニウム, NH&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;NO&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;</td><td>Millinckrodt</td><td>3436-12</td><td></td></tr><tr><td>リン酸二カリウム, KH&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;PO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;</td><td>JT Baker</td><td>3246-01</td><td></td></tr><tr><td>硫酸マグネシウム 7水和物, MgSO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;&amp;#8226;7H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>230391</td><td></td></tr><tr><td>D-(+)-グルコース</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G8270</td><td>デキストロース</td></tr><tr><td>ホウ酸, H&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;BO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;</td><td>Mallinckrodt Baker Inc.</td><td>2549-04</td><td></td></tr><tr><td>硫酸亜鉛 7水和物, ZnSO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;&amp;#8226;7H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td><td>Mallinckrodt Baker Inc.</td><td>8880-12</td><td></td></tr><tr><td>塩化マンガン(II) 4水和物, MnCl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;&amp;#8226;4H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td><td>JT Baker</td><td>2540-04</td><td></td></tr><tr><td>硫酸銅(II) 5水和物, CuSO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;&amp;#8226;5H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>209198</td><td></td></tr><tr><td>ヘプタモリブデン酸アンモニウム 4水和物, (NH&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;)&lt;sub&gt;6&lt;/sub&gt;Mo&lt;sub&gt;7&lt;/sub&gt;O&lt;sub&gt;24&lt;/sub&gt;&amp;#8226;4H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>431346</td><td></td></tr><tr><td>塩化カルシウム二水和物, CaCl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;&amp;#8226;2H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td><td>Mallinckrodt Baker Inc.</td><td>4160-12</td><td></td></tr><tr><td>塩化ナトリウム, NaCl</td><td>Mallinckrodt Baker Inc.</td><td>7581-12</td><td></td></tr><tr><td>硫酸第一鉄 7水和物, FeSO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;&amp;#8226;7H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td><td>Mallinckrodt Baker Inc.</td><td>5056-12</td><td></td></tr><tr><td>ピペットエイド</td><td>Drummond Scientific</td><td>4-000-110</td><td>コードレス&lt;br/&gt;表面をEtOHで清拭</td></tr><tr><td>10 ml 滅菌ポリスチレン製ピペット</td><td>BD Biosciences</td><td>357551</td><td></td></tr><tr><td>ガターガード（排水溝カバー）</td><td>Thermwell Products Co.</td><td>VX620</td><td>石鹸で事前洗浄済み&lt;br/&gt;ホームセンターで購入</td></tr><tr><td>硫酸カルシウム半水和物, CaSO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;&amp;#8226;0.5H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td><td>Acros Organics</td><td>385355000</td><td></td></tr><tr><td>#4 コルクボーラー</td><td>Boekel Scientific</td><td>1601</td><td></td></tr><tr><td>パラフィルム &quot;M&quot;</td><td>Pechiney Plastic Packaging</td><td>PM-996</td><td></td></tr></tbody></table>

好気性菌による制御植物組織の分解のための寒天ブロックの小宇宙

Agar-Block Microcosms for Controlled Plant Tissue Decomposition by Aerobic Fungi

リグノセルロース植物組織の真菌生分解を研究するための2つの主な方法は、木材防腐剤のテスト（;寒天ブロック土壌ブロック）のために開発されました。それは、土壌ブロックの小宇宙がより高い減衰率、少ない水分の問題、研究間のより低い変動、および防腐剤の毒性の高いしきい値が得られることはよく受け入れられている。土壌ブロックのテストは、このように多くの利用技術であり、米国材料試験協会（ASTM）（方法D 1413年から1407年）によって標準化されている。土壌ブロックの設計は、ローカル変数土壌のソースを使用して、減衰の組織に栄養外（外因性）の制御を制限することで、しかし、欠点がある。これらの欠点は、他の、ますます人気が研究目的にこの方法を適用する際の問題として浮上している。これらの近代的な目的は、バイオエネルギー研究のための劣化リグノセルロース、菌糸のネットワークに沿って酸化のメカニズム、およびトラッキング転要素を評価し、共同代謝有害物質のバイオレメディエーションのテストが含まれています。土壌ブロックは、これらのアプリケーションで十分な制御を貸すことはありません。洗練された寒天ブロックのアプローチが必要です。 ここでは、褐色腐朽木材腐朽菌セルプラlacrymansは、低カルシウム寒天と深いペトリ皿を使用して、寒天ブロックの小宇宙で木材を分解するために使用します。我々は、ユーティリティと予想される変動性を実証するために、時系列の崩壊に外因性石膏の役割をテストします。シングルボードリッピング（縦カット）からのブロックは、条件数秤量し、オートクレーブ、およびプラスチック製のメッシュの上に無菌的に導入されています。真菌の接種は、外因性の石膏は、インターフェースで追加して、各ブロックの面にあります。収穫は、最終的な破壊的な収穫まで無菌です。これらの小宇宙は、寒天やシャーレの壁とブロックの接触を避けるように設計されています。縮合は、プレートに注ぐとインキュベーションの間に間に最小化されます。最後に、接種材料/石膏/木の間隔は、しかし接触を可能にすることなく最小化されます。寒天ブロックの設計のこれらの小さい技術的な側面にも失敗し、研究間のばらつきの主要な源の最も一般的な原因です。ビデオの出版物はこの場合にはそのために有用であり、我々は、低ばらつき、高品質の結果を示す。

このビデオでは、好気性菌によるリグノセルロース植物組織の劣化を研究するために制御された環境のアプローチを示しています。栄養源と水分を制御する能力は、寒天ブロックの小宇宙の主な利点ですが、アプローチは、しばしば混合成功をもたらします。我々は、再現性、低ばらつきの結果を得るために重要な落とし穴に対処する。

リグノセルロース系植物組織の真菌による生分解を研究するための2つの主要な手法は、木材保存剤の試験（土壌ブロック法；...

本手順の全体的な目的は、木材の含水率および外来基質を厳密に制御したペトリ皿マイクロコスムに、好気性木材腐朽菌を接種することです。まず、既知の培地を正確な量で用いてマイクロコスムを調製します。次に、分解させる木材および外来の固体基質を、基質同士が接触しないように、寒天表面のプラスチックグリッドの上に配置します。次に、マイクロコスムに試験菌を接種して培養します。培養後、質量減少を測定し、分析用の組織を調製するために木材ブロックを回収します。最終的に、質量減少の測定、菌糸形態の観察、および誘導結合プラズマ分光法などの標的元素分析を通じて、木材の生分解の程度や外来元素源の役割を示す結果を得ることができます。こんにちは。ミネソタ大学バイオプロダクト・バイオシステム工学科のJonathan Schilling博士の研究室に所属しているBrooke Jacobsonです。本日は、好気性菌類による植物組織分解の微小環境としてペトリ皿を利用する手順をご紹介します。私たちの研究室では、菌類によるリグノセルロース分解のメカニズムを研究するためにこの手法を用いています。リグノセルロースは、リグニン、セルロース、およびヘミセルロースで構成される植物組織です。我々が最も頻繁に研究する組織は木材であり、オーガーブロック設計の非専門的な側面におけるミスが、失敗の最も一般的な原因となり、研究間のばらつきの主な要因となります。そのため、我々のオーガーブロックのセットアップをビデオで公開することは有用です。経験から、この手順によって高品質でばらつきの少ない結果が得られることが分かっています。それでは始めましょう。これらの実験では、マイクロコスム内のウッドブロック上のヘッドスペースを広げるため、一般的なペトリ皿よりも深さが1cm深いペトリ皿を使用してください。カルシウムおよび鉄を含まない培地を、シャーレ1枚あたり20 milliliters分だけ調製して、マイクロコスムの準備を開始します。サプリメントを添加した約400 millilitersの脱イオン水を含む500 milliliterメスフラスコに、15 gramsのアガロースを加えます。あらかじめ調製したストック溶液を使用して、混合物に微量栄養素を添加します。栄養素を加えた後、メスフラスコを500 milliliterの標線まで満たします。次に、培地を1000 milliliterのフラスコに移します。121 degrees Celsius、16 PSIで20分間オートクレーブ滅菌します。テストプレートを投与する前にアガーが凝固するのを防ぐため、フラスコ1本あたりの容量が500 millilitersを超えないように注意してください。オートクレーブ後、結露を最小限に抑えるため、培地が手で触れて冷たくなるまで冷却させます。これらの実験では、水分

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生物学

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農業で使用する生分解性プラスチックマルチフィルムを分解するための可能性を持つネイティブ土壌微生物の分離

この資料では、生態系の植物や高度に制御された実験室で植物微生物相互作用研究を可能にするデバイス (EcoFABs)...

植物と微生物の相互作用を調査するように設計研究所生態系の建設のため生態系製造 (EcoFAB) のプロトコル

酸素曝露時に嫌気性生物が成長できないため、嫌気性培養技術の利用が不可欠です。ここでは、培養製剤からガス、揮発性脂肪酸定量にバイオガスプラント由来の混合培養物を培養する簡単かつ効果的な方法を示す。...

厳密嫌気性/無酸素条件下での微生物の培養のための培地製剤

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難治性物質の分解に関与する菌類の土壌生物多様性からの単離とスクリーニング

土壌の不透明度のために、その構成微生物間の相互作用は、細胞分解能で容易に視覚化することができない。ここでは、真菌と微生物の相互作用を調査するための新しい機会を提供する2つのマイクロ流体ツールを紹介します。これらのデバイスは汎用性と使いやすさを備えており、細胞レベルでの高時空間制御と高解像度イメージングを可能にします。...

細胞レベルで真菌 - 微生物相互作用をプロービングするためのマイクロ流体ツール

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高吸水性ポリマー系独立栄養系におけるアーバスキュラー菌根培養物の接種と観察

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Attine Ants' Gardensの微生物叢:走査型電子顕微鏡による微生物の風景の可視化

このプロトコルは、嫌気性条件下での複雑な糞便群集の連続フロー培養に利用されるミニバイオリアクターアレイの組み立てを詳述しています。また、さらなる分析のために、反応器の組み立て、接種、およびサンプリングの方法についても説明します。...

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菜種わらと 霊芝 菌糸体バイオコンポジットの水分挙動と熱特性の製造と試験

温度勾配ブロックを紹介し、その構造と利用方法を詳しく説明します。このブロックは22段階の離散温度を提供し、0°Cから90°Cまでのユーザー定義範囲に線形分布しています。...

土壌有機物分解速度の温度応答:温度勾配ブロックの構築と応用

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好気性菌による制御植物組織の分解のための寒天ブロックの小宇宙

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