여기에서는 고해상도 적외선 열화상(HRIT)을 사용하여 식물의 얼음 형성 부위와 얼음 전파 경로를 시각화할 수 있는 프로토콜을 제시합니다.
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이 논문에서
요약
초록
식물이 활발하게 자랄 때 발생하는 동결 현상은 특히 식물에 동결 내성이 없는 경우 치명적인 사건이 될 수 있습니다. 이러한 서리 현상은 종종 농업 생산에 파괴적인 영향을 미치며 특히 고산, 아북극 및 북극 생태계에서 자연 식물 개체군의 군집 구조를 형성하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다. 따라서 식물의 동결 과정에 대한 더 나은 이해는 서리 방지 방법을 개발하고 동결 방지 메커니즘을 이해하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다. 여기에서는 고해상도 적외선 열화상(HRIT)을 사용하여 공장의 동결 과정을 시각화하는 프로토콜에 대해 설명합니다. 이 기술을 사용하면 식물에서 얼음이 형성되는 주요 위치, 얼음이 어떻게 전파되는지, 얼음 장벽의 존재 여부를 확인할 수 있습니다. 또한 식물이 얼어붙는 온도를 결정하는 데 있어 외적 및 내적 핵형성자의 역할을 조사하고 동결 과정에 영향을 미치거나 동결 내성을 증가시키는 다양한 화합물의 능력을 평가할 수 있습니다. HRIT를 사용하면 식물에서 진화한 많은 적응을 시각화할 수 있으며, 이는 동결 과정에 직간접적으로 영향을 미치고 궁극적으로 식물이 서리에서 살아남을 수 있도록 합니다.
서론
식물이 활발하게 성장하는 때 발생하는 온도를 동결하는 것은 식물이 거의 또는 전혀 동결 내성이 경우 특히, 치명적이 될 수 있습니다. 이러한 서리 이벤트는 종종 농업 생산에 파괴적인 영향을 가지고 있으며, 특히 고산, 서브 북극과 북극 생태계 1-6, 식물의 자연 집단에서 사회 구조 형성에 중요한 역할을 할 수있다. 심한 봄 서리의 에피소드는 최근 7-9 년 미국과 남미에서 과일 생산에 큰 영향이 있고 전형적인 평균 저온 다음 따뜻한 날씨의 초기 발병에 의해 악화되고있다. 초기의 따뜻한 날씨는 더 서리 허용 1,3,10-12 매우 작은이 모두 새로운 싹, 잎, 꽃의 성장을 활성화, 휴식 싹을 유도한다. 이러한 불규칙적 인 기상 패턴 지속적인 기후 변화의 직접적인 반사 것으로보고되었으며 FORES위한 공통 날씨 패턴이 될 것으로 예상된다eeable 미래 (13). 증가 된 서리 내성을 제공 할 수있다, 경제적 효과 및 환경 친화적 인 경영 기법이나 농약을 제공하기위한 노력이 이유 호스트의 제한적인 성공이 있었다 그러나이 부분적 내성을 동결 식물 회피 메커니즘을 동결 복잡한 성질에 기인 할 수있다. (14)
식물에서 서리 생존과 관련된 적응 메커....
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프로토콜
식물 재료의 준비 (1)
- 대상 식물 재료 중 하나 잎 또는 전체 식물 (HOSTA 종. 또는 위 Phaseolus 심상)를 사용합니다.
얼음 핵 활동 (INA) 박테리아를 함유하는 물 솔루션 2. 준비
- 문화는 INA 세균, 슈도모나스 시린 개 (Pseudomonas syringae)는 25 ° C 슈도모나스에 한천 (F)에서 배양 접시에 (주 CIT의-7) 제조업체의 방향을 100 % 글리세롤의 10g / ℓ로 준비했다.
- 배양은 4 ℃에서 충분히 성장한 후 장소 필요하지만 얼음 핵 활성의 수준을 높일 이전 이틀 동안 4 ℃에서 유지 될 때까지.
- 일회용 플라스틱과 한천의 표면으로부터 하나의 플레이트로부터 긁어 박테리아 또는 재사용 가능한 금속 주걱을 사용하여 장소시 탈 이온수 10 내지 15 ㎖에 25 ㎖ 일회용 큐벳에서. · 농도는 1 × 107 1 × 109의 범위 내에 있어야 ml의 -1. 이 솔루션은 흐린 나타납니다. 농도가 단지 근사 될 필요성 혈구 또는 분광 광도계 농도를 확인할 필요는 없다.
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결과
얼음 + 박테리아의 얼음 핵 활동, 슈도모나스 시린 개 (Pseudomonas syringae) (주 CIT의-7)
10 μL의 물 방울과 피를 포함하는 물 10 μL syringae (CIT의-7) hosta 리프의 배축 표면에 배치했다 (HOSTA 종.) (그림 4). 도시 된 바와 같이, INA 박테리아 함유 물 방울과 제 동결 잎 표면에 물이 얼지 드롭 유지하면서 동결 잎을 유도 할 책임이었다.
우디 공장에서 냉동 얼음 전파
그림 5는 오크 (신 ROBUR)의 줄기에 얼음 시작과 얼음 전파를 모두 보여줍니다. 얼음 형성은 혈관 줄기의 형성층 체관부 영역의 개시 및 줄기 원주 주위에 전파되었다. 나무가 우거진 식물 얼음 전파의 .......
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토론
물 우물 0 ° C 이하의 온도와 물이 상당히 가변적 일 수 동결되는 온도로 과냉각하는 기능을 갖는다. 순수 과냉각 36 내열 온도는 약 -40 ° C이며 균질 핵 생성 지점으로 정의된다. 따뜻한 온도에서 물이 동결보다 -40 ° C는 다음 얼음 형성과 성장을위한 촉매 역할을하는 형성하는 작은 얼음 배아를 사용하는 것이 핵형 성제 이종의 존재에 의해 초래됩니다. (37) 자연 속에서 분자의 다수가 있음 자연의 물, 따라서 대부분의 동결, 매우 효율적인 얼음 핵 에이전트의 역할은 0 ° C 이하의 온도에서 발생합니다. 이종 핵 에이전트의 활동을 조절하거나 영향을 미칠 수있는 능력은 식물에 서리 보호 기능을 제공하는 새로운 접근 방식으로 상당한 잠재력을 가지고있다. 어떻게 얼음 양식을 이해하고 민감하고 동결에 강한 식물을 동결에 전파하는 것은 교류에 필수적이다이 목표를 hieving.
서두에 나타낸 바와 같이, 다양한 방법은 실험실 조건 하.......
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공개 사항
저자는 더 경쟁 재정적 이해 관계 나 이해 관계의 충돌이 없습니다.
감사의 글
P23681-B16 :이 연구는 오스트리아 과학 기금 (FWF)에 의해 투자되었다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 적외선 카메라 | FLIR | SC-660 | 응용 프로그램에 따라 다양한 모델 사용 |
| 가능 적외선 분석 소프트웨어 | FLIR | ResearchIR 4.10.2.5 | $3,500 |
| Pseudomonas syringae (strain Cit-7) | 캘리포니아 대학교 Steven Lindow 박사가 친절하게 제공 버클리 icelab@berkeley.edu | ||
| 슈도모나스 한천 F | 피셔 사이언티픽 | DF0448-17-1 |
참고문헌
- Taschler, D., Beikircher, B., Neuner, G. Frost resistance and ice nucleation in leaves of five woody timberline species measured in situ during shoot expansion. Tree Physiol. 24, 331-337 (2004).
- Neuner, G., Hacker, J. Ice formation and propagation in alpine plants.
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재인쇄 및 허가
