植物環境相互作用のリアルタイム生理的フェノタイピングのためのテレメトリー、重力測定プラットフォーム

植物は非常に複雑な方法で環境に応答します。生理学的特徴は、応答する最速の一つです。通常、形態学的な違いよりもはるかに早く検出できます。

この高分解能のフェノタイピング法により、多くの治療を受けて、植物の環境相互作用を連続的かつ破壊的に定量化することが可能になります。このシステムは、領域内の各植物の条件を制御しながら、主要な分析なしで同時に多くの植物で、生理学的特徴の広い範囲のリアルタイム測定に使用することができます。ここでは、最も詳細なプロトコルを示します。

ただし、初めてユーザーが簡単なプロトコルを使用して作業を開始すると、最も重要な実験手順、ハードウェア、ソフトウェアを簡単に理解できるようにすることをお勧めします。手順を実証すると、MyLabのマスター学生であるItamar Shenharは、土壌フィルターをポットに挿入することで始まります。鍋全体の上にナイロンメッシュを広げ、ネットホルダーをネットの上に置きます。

その後、ポット全体の内側にゆっくりとネットホルダーを押し下げ、2つのポットの間に押し下げられるようにネットが均一に広がっていることを確認します。2つの鍋の間にグラスファイバースティックを挿入し、ポット全体の底まで押し下げます。ネットの外側にあり、ネットを押さないことを確認します。

ネットホルダーを押し下げる前に、ポットの内側から手でネットを押し下げ、適切な排水を確実にする底部に均一かつしっかりと広がるように調整します。ポットの底からガスケットリングをスライドさせ、ポットの側面の3分の1を設定し、リングの蓋がポットの底に向かって開いられるようにします。温室内の配列内の位置に応じてポットにラベルを付けます。

植物を成長させるために、所望のポッティング媒体とキャビティトレイの種子を発芽させる。植物が最大ポット水容量の約10%を蒸散したときに実験を開始します。土の重量の測定のための苗、または細部なしでいくつかの空洞を残して、テキスト原稿に従ってください。

新しい実験を開始する前に、精神レベルと標準重量を使用してリシメーターをレベル調整し、調整してください。テキスト原稿の手順に従って、ロードセル内にあるすべてのプラグを含む、緑色のコンテナの間に重量調整を行います。新しい実験を開始するには、オペレーティング ソフトウェアを開き、画面左側のメニューで [実験] タブを開きます。

[新規作成]をクリックします。実験に名前を付け、[OK] をクリックします。新しい実験を開きます。次に、プラントを開き、[新規作成]をクリックします。

ウィンドウで、植物の名前、位置、引き裂き重量、土壌タイプを変更します。次に、[適用] をクリックします。もう一度[植物]をクリックすると、テーブルが画面に表示されます。

テーブルの左下隅にある [プラントのエクスポート] をクリックして、テーブルをエクスポートします。保存した Excel ファイルを開きます。必要に応じてパラメータを変更し、保存します。

テーブルの左下隅にある [プラントのインポート] をクリックします。小さなウィンドウがポップアップ表示されたら、植物が正常にインポートされたら、[OK]をクリックします。Excel ファイルで行った変更が正常にインポートされているかどうかを確認します。表示されたウィンドウで[新しい実験]をクリックし、[実験を開始]をクリックします。

最後に[OK]をクリックして、この実験のデータの記録を開始します。事前に準備された空のポットの重量を量ります。互いに類似した部品を使用する場合、平均重量は10で十分です。

砂や他の均質な土壌培地を使用しない限り、十分に水とポッティング培地を混合します。そして、準備された空の鍋のすべてを均一に満たします。ポットの底を床に数回タップして、ポッティングメディアが十分に分散していることを確認します。

苗の根の土のプラグに似た形と大きさのキャビティ型の鋳物をポッティング媒体の中央に挿入します。そして、完全にそれを押し込む。鍋によく水をやり、鍋の外側をすすいでください。

次のステップに進む前に、30分間排水します。実験計画に従って、すべてのフィールドポットを緑の容器のリシメータ配列に置きます。緑の容器のプラグが適切な場所にあり、緑の容器が溝に正しく配置されていることを確認します。

オペレーティング ソフトウェアで、実験タブを開き、新しい実験の下にある [コンポーネントの測定] タブをクリックします。前のサンプルがオンであったように、画面上部に与えられた時間から新しい測定値を確認します。[オブジェクトの計測] をクリックします。

レコードの重みとデルタ タグ ウィンドウがポップアップ表示されたら、[次へ] をクリックします。タグの[レコード]ウィンドウで、新しいメタタグに最初の測定として名前を付け、[完了]をクリックします。ウェイトが正常に記録されたウィンドウがポップアップ表示されたら、[OK] をクリックします。マルチ出口灌漑ドリッパーを置き、リシメーターの各ポットにポットカバーを置きます。

新しい測定を確認し、もう一度[オブジェクトを測定]をクリックします。レコードの重みがポップアップ表示されたら、[次へ] をクリックします。[デルタ タグ] ウィンドウで、減算するメタ タグセクションで最初の測定値を選択し、[次へ] をクリックします。

タグレコードウィンドウで、新しいメタタグに静的コンポーネントの名前を付け、[完了]をクリックします。ウェイトが正常に記録されたウィンドウがポップアップ表示されたら、[OK] をクリックします。左側の [植物] をクリックし、値が更新されていることを確認します。次に、新しい実験の下で、[処理シナリオ] タブを開き、[新規作成] をクリックします。

[プラン] の [新しいステップ] をクリックします。画面の中央で、治療用の指定されたテスト名を選択し、[OK]をクリックして確認します。[終了しない] を選択して 、[適用] をクリックします。選択したテスト名の左側にある灌漑治療を開きます。

[新しいステップ] をクリックします。画面の中央で、現在の時間の数分前にバルブの開通時間を変更し、実験で必要な他のパラメータを使用して[適用]をクリックします。新しい実験の下で植物を開き、新しい植物の名前をクリックします。

画面中央で、治療計画を計画に変更します。ウィンドウがポップアップ表示され、[OK] をクリックして確定します。ステップの名前が、灌漑テスト名と同じであることを確認します。

次に、[適用] をクリックします。すべてのポットが灌漑され、余分な灌漑液が緑色の容器の穴あきドレンプラグから滴り落ちしていることを視覚的に確認してください。緑色の容器から無透過プラグを取り出し、水を完全に排出させます。

次に、プラグを交換してください。実験タブを開き、新しい実験の下にある[コンポーネントを測定]をクリックします。測定を確認したら、測定プラントパラメータの下にある[オブジェクトを測定]をクリックします。

レコードの重みとデルタ タグ ウィンドウをクリックした後、新しいメタタグにキャストプリとして名前を付け、[完了] をクリックします。[OK] をクリックすると、ウェイトが正常に記録されたウィンドウがポップアップ表示されます。そっと鍋からキャストを取り出します。

[コンポーネントを測定]をクリックし、以前と同じ測定を確認します。[測定プラン のパラメータ] で、[オブジェクトの計測] をクリックします。レコードの重み付けウィンドウがポップアップ表示されたら、[次へ] をクリックします。

[減算するメタタグ]セクションでキャストプリを選択し、[次へ]をクリックします。タグ レコード ウィンドウで、新しいメタタグにキャストポストという名前を付け、[完了] をクリックします。左側の植物をクリックし、値が更新されていることを確認します。

プラントのテーブルで、手動で取られた事前に準備された空のポットの重量で涙の重量を更新します。[コンポーネントを測定]をクリックし、測定を確定します。測定計画パラメータの下で、土壌ウェットウェイトを測定をクリックします。

小さいウィンドウが確認のためにポップアップ表示されたら、[OK] をクリックします。[プラント]をクリックし、値が更新されていることを確認します。手動で苗なしで十分に灌漑され、よく排水される5〜10の空洞充填土壌の平均重量を測定する。

再度、[コンポーネントの測定] をクリックして、測定を確定します。[苗木のバルク土壌重量を設定]をクリックします。小さな窓がポップアップ表示されたら、土のバルクの平均重量を入力し、[OK]をクリックします。[プラント]をクリックし、値が更新されていることを確認します。

プラントパラメータの測定に戻り、[プラント初期純重量の測定]をクリックします。タグレコードウィンドウで、新しいレコードをプラント正味重量基準点として設定を選択し、「完了」をクリックします。ウェイトの記録が正常にウィンドウにポップアップ表示されたら[OK]をクリックし、[植物]をクリックして値が更新されていることを確認します。

キャビティトレイの苗木が十分に灌漑されていることを確認し、根の土壌プラグで苗を空洞から優しく引っ張り、傷つかないように注意してください。そして、鍋のキャストによって作られた空洞にそれらを慎重に置きます。メタタグ測定で前述したように、プラント正味重量測定を繰り返します。

緑の容器に水を確保することを検討するには、穀物容器がいっぱいであることを確認するために、テキスト原稿の指示に従ってください。計画パラメータを計測し、[予備水重量を測定]をクリックします。予備水の重みと成功ウィンドウがポップアップ表示されたら、[OK] をクリックします。

[プラント] をクリックし、テーブルの左下隅にある [プラントのエクスポート] をクリックしてテーブルをエクスポートします。Excelファイルを開き、測定されたプラントの正味重量を引き、予約水重量測定からバルク土壌重量をシードし、保存します。テーブルの左下隅にある[更新]をクリックします。

Excel ファイルを選択し、[開く] をクリックして更新します。[植物の更新] ウィンドウがポップアップ表示されたら、[OK] をクリックします。値が更新されていることを確認します。[プラントパラメータの測定] で、[土壌乾燥重量の計算] をクリックします。

窓がポップアップしたら、土壌の湿った重量と乾燥重量を挿入するか、手動で計算された土壌水分量を挿入します。[適用] をクリックし、[完了] をクリックします。ウィンドウがポップアップ表示されたら、[OK] をクリックして確定します。

これらの土壌水分量の値を計算するには、テキスト原稿に従ってください。灌漑処理を開き、[新規作成]をクリックして名前を付けて[OK]をクリックします。新しい灌漑名を開き、[新規作成]をクリックします。次に、デフォルトの処理計画を開き、必要に応じてバルブの開口時間とその他のパラメータを設定し、[適用]をクリックします。

これは、ユーザーの好みに基づいて、実験期間全体の動的および調節灌漑処理シナリオを示しています。処理シナリオを開き、プランを開き、デフォルトのプラン名をクリックします。リストから治療名を選択し、[OK]をクリックして確定します。

終了に適した条件を選択し、[適用]をクリックします。すべての可能性には、設定された条件に達していない場合でもタップを閉じるタイムアウトオプションが含まれています。最後に、原稿の指示に従って計画のテーブルを完成させます。

データ分析ソフトウェアを開き、ユーザー名とパスワードでログインします。[実験の選択]をクリックし、次に制御システムを選択して実験を選択します。画面の左側の列で[実験]をクリックし、検索セクションの下の名前バーに実験の名前を入力します。

実験セクションの検索セクションの下に、実験の名前が表示されます。実験名をクリックして、情報とプラントのセクションを開きます。情報セクションで、干ばつ処理開始の少なくとも 3 日前の WUE 開始日と WUE 終了日を編集します。

次に、[更新] をクリックします。各ポットの WUE と R の二乗値がプラントセクションに表示または更新されます。プラントセクションで、負の WUE 値または R 二乗値が 0.5 未満のプラントまたはポットを選択または除外します。

アクティブな列の下にある目のシンボルをクリックすると、赤になります。WUE データは、プラントセクションのデータのエクスポートをクリックして Excel ファイルとしてエクスポートできます。環境条件は、大気プローブによって実験全体を通して監視された。

収集されたデータは、異なる日の光合成活性放射線および蒸気圧欠損を示す。そして、毎日のコースを通して。干ばつ処理ポットの体積水分量は、実験期間を通じて土壌プローブによって測定された。

1つの干ばつ処理されたインディカ植物から収集されたデータがここに示されています。平均計算された植物重量は、すべての植物が同様の灌漑を受けたときに、実験の最初の段階でカーラコントロールとカーラ干ばつ治療の両方で一貫して増加します。干ばつ処理がカーラ植物に適用されたとき、それらの植物は回復段階まで体重を増やさなかった。

その時点で、コントロールに対して観察されたものよりもゆっくりと進行する重量の増加がありました。対照的に、カーラ対照植物の重量は実験期間を通して連続的に増加した。遺伝子発現、ミネラル含有量、光合成活性のためのサンプル収集のような他の方法は、植物の行動と環境条件を正確に参照して、この実験中に行うことができます。

機能性フェノタイピングは実用的な植物環境相互作用特性評価法であり、異なる周囲条件下で異なる植物応答プロファイルを比較するための優れたツールをユーザーに提供します。各特定のプロファイルは、より深い研究のために、または繁殖プログラムのための有益な生理学的特徴の源として選択することができる。