Name: 회전 된 코어를 사용 하 여 일반적인 Mycorrhizal 네트워크를 통해 상호 작용 식물의 조사 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-03-26T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 17 s
Description: 배우세요 회전된 코어를 이용한 균근 네트워크 조작 방법으로 상호작용하는 식물의 생태적 결과를 조사하세요. 이 기술은 모든 식물이 균사에 의해 침입되도록 하여 균근 네트워크의 역할을 명확히 밝힙니다.

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우리는 그들의 제안에 대 한 두 명의 익명 검토자에 게 감사 하 고 싶습니다. 우리는 또한 수많은 학부생을 누가 냄비, microcosms, 건설 도움이 컨테이너를 슬롯 그리고 누가 유지 및 실험을 수확 도움을 감사 합니다. 우리 또한 감사 북쪽 중앙 대학 (JW)을 시작 자금 및 현재 시설 뿐만 아니라 애슐리 Wojciechowski 이러한 방법을 사용 하 여 실험을 지 원하는 북쪽 중앙 대학 리히터 부여를 얻기 위해. 이 작품의 일부는 국립 과학 재단 박사 논문 개선 그랜트 (뎁-1401677)에 의해 투자 되었다.

1. 건설 및 회전 코어
<ol><li>(이후 라는 '컨테이너'; 상업 관 경종 컨테이너를 수정 자료의 테이블) 있기 위하여 48 cm 길이 구멍 x 폭 19 m m.<ol>
<li>사용 하 여 구멍은 약 1 ㎝ 떨어져 다른 컨테이너 (12.1 c m 길이 x 2.5 cm 직경)의 측면에서 위의 두 구멍 잘라 19 m m 구멍 드릴 프레스 중앙, 파일럿의 트위스트 드릴 없이 보았다. 드릴 프레스에 울타리에 대 한 컨테이너를 누른 시추 하는 동안 장소에 저장할 수 있도록 컨테이너에 맞는 것입니다 짧은 못으로 중단 합니다. 유연한 플라스틱 컨테이너를 사용 하 여 균열을 방지 하기 위해.</li>
		<li>(딱딱한 플라스틱 세이버-톱 사용) 대 한가 위, 와이어 커터, 또는 주석 자르는 구멍 사이 플라스틱의 나머지 얇은 조각 잘라 하나 늘어난다 약 2 c m와 5cm 길이 여.</li>
		<li>단계-1.1.1 1.1.2 컨테이너의 반대편에 반복 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>나일론 메쉬 또는 소수 성 막 (그림 1A) 슬롯을 커버.<ol>
<li>40 μ m 모와 나일론 메쉬 9.5 cm x 8.5 cm 조각으로 잘라. 컨테이너는 많은 조각 잘라.</li>
		<li>외부에서 높은 강도, 산업 뜨거운 접착제를 사용 하 여 직물에 약간의 중복으로 두 구멍을 충당 하기 위해 컨테이너에 나일론 메쉬를 붙입니다.</li>
		<li>물 운동의 예방이 필요한 경우 등 수용 성 영양소 또는 안정 동위 원소를 사용할 때 커버 나일론 메쉬 레이어를 소수 성 막31,32 (자료 테이블) 수 오전에 곰 팡이 균 패스, 하지만 하지 액체 물 및 수증기의 이동만.</li>
		<li>장소 및 나일론 메시의 긴 가장자리를 따라 컨테이너에 입구 주위의 뜨거운 접착제. 불타는 손가락을 피하기 위해 직물에 컨테이너를 롤. 메시에 중복을 가장자리 직물 가장자리를 따라 접착제의 레이어를 추가 합니다. 단단히 밀봉 하 일부 골 판지에 가장자리를 누릅니다. 항상 일관 되 게 될 냄비 또는 microcosms 완성 된 컨테이너의 회전의 같은 방향으로 겹쳐 메쉬 가장자리에 게 잠재적으로 기판에 파고 밀 었 다 하지 있도록 한 방향으로 롤.</li>
		<li>일단 접착제 냉각은, 느슨한 가장자리와 전기의 테이프와 같은 유연한 테이프를 사용 하 여 리핑 방지 하기 위해 컨테이너에 직물의 위쪽과 아래쪽 끝을 테이프.</li>
	</ol>
</li>
	<li>1.2.5 단계 에서처럼 동일한 테이프를 사용 하 여 냄비/소의 나머지 부분에는 컨테이너에서 루트 성장을 방지 하기 위해 각 컨테이너의 원뿔 끝 (아니라 바닥의 끝 구멍)의 측면에 작은 구멍을 커버.</li>
	<li>손실을 방지 하기 위해 토양 배수를 제공 하면서, 유리 대리석을 각 컨테이너의 맨 아래에 놓습니다.</li>
	<li>CMN 식물 사이 양식에 대 한 모든 가능성을 포함 하지 않는 제어 처리를 위해 단단한, 수정 되지 않은 컨테이너 (그림 1A)를 사용 합니다.</li>
</ol>2. 냄비 또는 컨테이너의 원뿔 끝을 맞게 microcosms의 조립
<ol><li>그렇게 바닥 향하게 컨테이너 고정된 위치에 똑바로 서 있고 적절 한 배수 되도록 냄비를 플립. 세이버-톱을 사용 하 여 지원에 대 한 작은 입술을 떠나, 냄비의 바닥에 주위 잘라.</li>
	<li>폴리스 티 렌 거품의 준비<ol>
<li>폴리스 티 렌 거품, 약 36 m m 두께, bandsaw는을 사용 하 여 원형 절단 지 그와 함께 냄비의 바닥으로 동일한 직경 잘라.</li>
		<li>드릴 구멍 드릴 프레스와 19 m m 구멍을 사용 하 여 폼에 있는 컨테이너 위치 패턴에서 (중앙 트위스트 드릴) 없이 보았다.</li>
		<li>대상 식물 실험에 대 한 개인 그것을 둘러싼 이웃에 대 한 동등 하 게 간격을 둔 구멍 중앙 구멍을 드릴 합니다. 15.5 cm 직경을 가진 남 비에 대 한 공간 6 11 cm 직경 원형 (그림 1B)의 둘레 주위 간격 12mm 구멍.</li>
		<li>Hexagonally 또는 소 우주 실험에 대 한 사각형 배열 (그림 1 c, D)에 구멍 배치.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. 컨테이너의 냄비 토양 및 모래 혼합물으로 작성
<ol><li>원하는 토양 혼합물을 선택 하 고 있어 균 류 필드 수집 또는 남 비 경작 inoculum 균일 하 게 혼합 하 여 토양을 다진 루트 조각 (1-2 cm 긴) 추가 토양으로 철저 하 게. 원하는 토양 혼합 불 임 실리 카 모래 또는 유리 구슬 미네랄 영양소를의 농도 감소.</li>
	<li>드릴된 거품 또는 축소판 하단에 채워진된 컨테이너를 놓고 불 임 기판 틈새 공간을 채우십시오.</li>
	<li>양분 가난한 실리 카 모래 혼합 작은 공간 작성에 도움을 퍼 널을 사용 하 여 컨테이너 사이의 틈새 공간을 채우십시오. 적절 한 배수를 확인 하 고 토양의 질감을 모방, 중간 입자 크기 모래, 6-20 학년 등 작은 입자 크기 모래, 시멘트 믹서에서 30-65 등급 등을 혼합 한다.</li>
</ol>4. 냄비/microcosms 걸쳐 CMNs의 설립
<ol><li>그들은 컨테이너 중 확산 CMNs 설정할 수 있도록 오전 곰 팡이 유지 하기 위해 각 컨테이너에 원하는 종의 전처리 '간호사' 식물 공장.</li>
	<li>모든 컨테이너는 묘 종 설립, 각 컨테이너에 남아 있다 그 단 한 개인 제거 클리핑에 의해 촬영.</li>
	<li>식물의 성장과 CMN 설립에 대 한 2-3 개월을 수 있습니다.</li>
</ol>5입니다. 실험 식물 및 트리 트 먼 트의 설립
<ol><li>시드 또는 컨테이너에 이식 실험 식물을 뿌린. 시드, 만약 모든 컨테이너 세균된 묘 종 그들의 촬영을 클리핑에 의해 미리 치료 간호사 식물을 제거 하기 전에 때까지 기다립니다. 이식 하는 경우 의도 하지 않은 경쟁 효과 방지 하기 위해 실험적인 묘 종을 이식 하기 전에 사전 처리 모든 클립.</li>
	<li>어느 떠나는 용기 하지 (그대로 CMNs) 실험의 기간에 대 한 이동 또는 그들을 회전 하는 것은 물리적으로 서버 수정된 용기 (절단된 CMNs; 중 확장 균 주간 CMN 치료 설정 그림 1A)입니다. CMNs severing, 실수로 지상 상호 작용, 특히 heliotropic 식물에 대 한 변경 방지을 한 전체 회전 각 컨테이너를 회전 합니다.</li>
	<li>무 겁 게 중간 기질과 컨테이너의 측면 사이의 접촉을 재건 하기 위하여 회전 직후 모든 냄비 또는 microcosms 물.</li>
</ol>6. CMNs 걸쳐 미네랄 영양소 움직임의 추적
<ol><li>이웃 식물 거 름 0.5 15N 농축 알 것3 , NH4Cl.</li>
	<li>동일한 농도의 14N 비료와 대상 개인 옥</li>
</ol>7. 모니터링 및 실험의 유지 보수
<ol><li>정기적으로 (적어도 매달) 다시 실험의 과정을 통해 냄비 또는 microcosms의 위치 무작위.</li>
	<li>매주 성장, 높이 등을 측정 또는 긴 식물 루트-바운드 되기 전에 수확 하는 것이 중요 하다 때문에 느리게, 성장 시작 될 때 모니터링 (잔디)에 대 한 길이 잎.</li>
</ol>8입니다. 실험의 수확
<ol><li>모든 지상 조직 클립 및 그들의 치료, 냄비 또는 소 우주, 및 위치를 식별 하는 레이블이 지정 된 봉투에 개별 공장 장소.</li>
	<li>일정 무게를 60 ° C에서 지상 조직을 건조. 각 식물 조직의 건조 무게를 측정 합니다.</li>
	<li>컨테이너를 추출 하 고 뿌리를 수확 하기 전에 건조 토양을 허용 합니다.</li>
	<li>섬세 하 게 루트 시스템에서 가능한 많은 토양 고 냄비의 물 또는 250 미크론 기 공 크기의 체에 물 부드러운 스트림을 아래에 그들을 씻어 브러시.</li>
	<li>건조 하 고 전체 루트 시스템 무게를 뿌리를 허용 합니다.</li>
	<li>무작정 루트 시스템을 클립 하 고 50% 에탄올에 루트 파편을 저장 합니다. 그들은33묻은 게 있다, 후이 파편을 사용 하 여 눈금선 교차 방법34를 사용 하 여 루트 식민의 정량화에 대 한.</li>
	<li>그리고 다시 나머지 루트 시스템 무게 건조 중량의 평가 대 한 60 ° C에서 건조 레이블이 종이 봉투에 보관. 다음 수식을 사용 하 여 전체 루트 시스템의 무게를 계산.</li>
</ol><img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/59338/59338eq1v2.jpg" style="opacity: 0.9;">
9. 미네랄 영양소 및 안정 동위 원소 분석
<ol><li>순위-주문 후 그들이 무게에 의해 조직 수량 결정 미네랄 영양소를 소화에 대 한 최소 요구 사항에 대 한 너무 낮은 경우 "deciles" 또는 10 그룹, "octiles" 또는 8 그룹, "quartiles" 또는 4 개의 그룹, 등으로 바이오 매스로 묘를 그룹화 농도입니다.</li>
	<li>미네랄 영양소 및 안정 동위 원소 분석 (자료 테이블)에 대 한 계약 연구소 잎 샘플을 보냅니다.<ol>
<li>다음과 같은 관례 식을 사용 하 여 동위 원소 풍부를 설명 합니다. <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/59338/59338eq2v2.jpg"> R 15N을 나타냅니다 /14N 비율 또는 대기 N.는 표준 샘플의</li>
		<li>사용은 비-수정 배경 15N 비율 절단 15대상 식물에 의해 채택 하는 N의 양을 측정 하는 경우 다음 질량 균형 방정식에 대 한 제어로 고체 컨테이너 처리 또는 그대로 CMN 치료: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/59338/59338eq3v2.jpg" style="opacity: 0.9;"> 여기서 δ15N 대상, 이웃, 및 아무 CMN 치료, 대상 식물의 동위 원소 풍부를 나타내고 x (소수로) % 질소 레이블 추가 되었습니다 이웃 컨테이너에서 대상 식물에 의해 얻은. Δ15값 N이웃 각 대상 식물의 합성 이웃에 대 한 얻을 수 있습니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

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</ol>

저자는 공개 없다.

우리의 결과 우리의 회전된 핵심 방법은 크게 belowground 식물 상호 작용에서 CMNs의 역할에 집중할 수 있습니다 단언. 그러나 변경 하는 경우는 CMN 효과 감지 하는 능력에 영향을 미칠 가능성이 프로토콜,, 몇 가지 중요 한 단계가 있습니다. 양분 가난한 매체와 중간 지역 주변 컨테이너를 채우기 위해 중요 하다. 구아바 나무 묘 목과 우리의 실패, 회전 코어 대상 식물 실험에서 대상 성장, 이웃의 여러 존재의 표시 감소 했지만 belowground 경쟁에 CMNs의 아무 효과 했다 아마 때문에 검출 냄비에 걸쳐 무기물 양분 가용성입니다. 반면, 회전된 코어 사이의 양분 가난한 매체의 사용 균 자주 가득 뿌리와 균 (특히 작업을 할 때 루트 집약적인 잔디) 컨테이너를 이웃으로 도달 한다 보장 합니다. Extraradical 균 이웃 용기에 따라서 루트 시스템을 가진 직접적인 경쟁에 고 같은 '패치'는 CMN에 연결 하는 식물 중에서 취득 하는 미네랄 영양소를 분할 해야 합니다. 또 다른 중요 한 구성 요소 belowg...

Mycorrhizal (오전) Arbuscular 균 460 백만 년 전 땅의 식민에 식물 도움1 오늘, 그들은 대부분 식물2, 성장을 위한 중요 한 미네랄 영양소 들을 제공 유비 쿼터 스 symbionts. 오전 버섯의 얇은, 실 같은 균 뿌리, 자주 발생 하 고 이웃 "일반적인 mycorrhizal 네트워크"에서 식물의 루트 시스템을 정착 근처 영양소 고갈 영역 넘어 미네랄 영양소에 대 한 마 초 (CMN). 곰 팡이 germlings 조인 설립 네트워크3또는 융합 때 균 오전 때 일반적인 mycorrhizal 네트워크도 형성할 수 있습니다 (anastomose) conspecific 균4,5,,67. 토양에 이러한 extraradical 균의 범위는 거 대 한, 대초원 그리고 목초지 토양8 평온한 초원9에서에서 111 m·cm-3 에 대 한 스트레칭에서 총 토양 미생물 바이오 매스의 20% ~ 30%를 구성 하는 extraradical 균 .
일반적인 mycorrhizal 네트워크 상호 인접 식물10,11,,1213중 미네랄 영양소 파티션. 식물을 받을 수 있습니다 그들의 인의 80% 및 25%의 탄소에 곰 팡이를 고정 하는 그들의 합계의 20%까지 제공 하면서 오전 버섯에서 질소 요구 사항 그들의14를 반환. 최근 생체 외에서 루트 기관 문화 일 CMNs 우선적으로 대부분 탄소12의 버섯11,제공 하는 호스트 뿌리와 미네랄 영양소를 교환 하는 발견 했다. 또한, 오전 버섯의 종이 다 수 있습니다 그들의 품질에 교환 하는 다른 사람 보다 더 적은 탄소에 대 한 더 많은 인 일부 균 류와 공생 파트너로15. 루트 기관 문화는 그들은 신중 하 게 통제 환경 및 hyphal 상호를 직접 관찰 하는 능력을 제시 하기 때문에 오전 공생을 공부에 대 한 유익한 모델, photosynthesizing 촬영에 영향을 미치는 포함 되지 않습니다. 광합성, 증발, 일주 변경 등 중요 한 생리 적 프로세스, 뿐만 아니라 창설 탄소와 미네랄 영양소 싱크.
실제로, 묘 가장 가능성이 이미 설립된 CMNs 활용할 것입니다. 그러나 최근까지,, 과학자는만 조사 식물 영양에 오전 버섯의 영향 오전 곰 팡이의 단일 종으로 종종 오전 버섯 없이 식물을 성장 하 여. 이 작업 arbuscular mycorrhizas의 우리의 이해에 대단히 유익 하고있다, 비록이 방법은 CMNs 상호 호스트 식물 사이 상호 작용에 있을 수 있습니다 잠재적으로 중요 한 역할을 간과. 특히, 식물 성장 위한 오전 곰 팡이에 매우 의존 하 작용 최소한 오전 버섯16,17, 오전 균 중재 상호 작용 기준선에 대 한 '컨트롤'로 사용 될 때의 우리의 해석 가능 하 게 혼동 없이 참조입니다.
우리는 공장 상호 작용 및 인구 구조 CMNs의 역할의 조사에 대 한 회전 코어 접근을 제안합니다. 우리의 접근 방식은 전체 식물 조인 설정 CMNs 및 모든 식물 오전 버섯을 재배 하기 때문에 오전 공생 자연에서의 구성 요소를 모방 합니다. 루트 상호 작용을 제거 하 여 우리의 방법론은 특별히 CMNs 내의 미네랄 영양소 운동을 추적 하는 동안 오전 곰 팡이 의해 중재 상호 작용에 집중 한다. 사용 회전된 코어 필드와 온실에서 오전 현실적으로 기능을 이해 하는 이전 작업을 바탕으로 우리의 접근 합니다.
회전된 코어 메서드는 extraradical 균18,,1920,21, 조작 하는 방법으로 문학에 설립 되었습니다 그리고 그것에 그것의 목적에 따라 여러 reincarnations 했다 지난 2 년간. 처음에, 메쉬 가방 또는 균의 성장을 허용 하는 장벽을 루트 무료 구획 토양22,23arbuscular mycorrhizal 균의 양을 계량을 제공 하는 데 사용 했다. 다음, 경직 된 수도 관 또는 플라스틱 튜브 균만 하지 뿌리, 나일론 메쉬 꿰 뚫을 수에 적용 하는 슬롯에 토양의 원통형 코어 개발 되었다. 이들은 쉽게 extraradical 사체18,,2425방해 회전할 수 있습니다. 회전된 코어 식물, 사이 배치 했다 그리고 토양18, 13C 용 extraradical 사체24, 또는 인 통풍 관 식물 무료 코어에서의 그램 당 토양 hyphal 길이 정량된18를 했다. 이러한 코어의 또 다른 사용 오전 곰 팡이 살 균 또는 살 균 제, 둘 다 유기 토양에 간접 영향을 미칠의 응용 프로그램을 자주 hyphal 중단을 통해 뿌리의 식민지를 필드에 그 안에 식물을 성장 하는 물질과 다른 미생물18
Hyphal 메쉬 방 벽 접근 영양소 분할 조사 CMNs, 걸쳐 하지만 직사각형 microcosms 보다 회전된 코어와 상호 작용을 식물에 사용 되었습니다. Walder 외.26 탄소 교환 CMNs 오전 버섯 Rhizophagus의의 동위 원소를 사용 하 여 미네랄 영양소를 추적 하 여 눔 usitatissimum (아마)와 당 밀 색 (사탕수수) 간의 상호 작용을 조사 irregularis 또는 Funneliformis mosseae26. 구분 하 여 그들의 연구 구성 식물 구획에 microcosms 메쉬 hyphal 격실 mycorrhizal 균에만 액세스할 수 장벽과 방사성 및 안정 동위 원소를 포함 레이블이 hyphal 격실. 컨트롤 연구는 mycorrhizal 균 류 없이 치료를 사용합니다. 노래 외.27 그 식물 신호 때 한 식물 곰 팡이 병원 균에 의해 감염 되었다 F. mosseae 의 설립된 CMNs 가운데만 실시 될 수를 찾으려고 비슷한 접근 방식을 사용. 또한, 마찬가지로 Walder 외.26,28 구분 하 여 개별 구획에 식물을 성장 하는 Merrild 외. 메시를 큰 쿠쿠미스 CMNs 여 연결할 지속의 총칭 lycopersicum (토마토) 묘의 플랜트 성능 조사 sativus (오이) 식물 풍부한 탄소 소스를 나타내는. 그들은 또한 CMNs28severing 대신 mycorrhizal 균 류 없이 치료에 사용. 두 번째, 관련 실험에서 탄소 인 exchange에 대 한 메쉬 가방 32P. Microcosms hyphal 메쉬 장벽으로 표시를 사용 하 여 시험 되었다 및 치료로 severing CMN Janos 외.29, 경쟁력 조사에 의해 사용 되었다 사바나 나무 종 유 칼 리 나무 tetrodonta 의 묘와 비 숲 나무, Litsea glutinosa의 이식 간의 상호작용 그 연구, Janos 외.29 해제 묘 몇 센티미터, 슬라이딩 hyphal 상호29를 서로 대 한 메시의 레이어를 포함 하는 구획.
회전 된 핵심 방법의 진화의 마지막 단계 냄비 또는 microcosms20,30는 코어 안에 식물을 성장 하고있다. Wyss30 기증자 또는 '간호사' 오전 주 식물, Tamarindus indica, ectomycorrhizal의 방법 extraradical 균 사체에서 퍼지면서 extraradical 오전 사체가 Pinus elliottii 묘를 식민지 수 경우 확인 하려면 회전된 코어 사용 버섯 모 종 성능 영향. 대형 상업 관 경종 컨테이너 (자료 테이블) microcosms 어느 단단한 플라스틱 (CMNs) 또는 이룰 되었고 소수 성 막으로 덮여. 관통형된 경종 컨테이너 중 하지 회전된 (그대로 CMNs) 또는 설립된 CMNs 회전 코어 크기 Babikova 외20 belowground 얼 중 CMNs 통해 신호 조사에 사용한 다른 메쉬 배리어를 끊을 수 회전 faba (콩) 식물. 그들의 연구에서 30 cm 직경 mesocosms에서 중앙 기증자 식물 뿌리와 균 (방 벽) 또는 CMNs 40 μ m 메쉬를 통해 상호 했다. 메쉬 동봉 하는 코어의 회전을 통해 이웃 식물 상호 작용에서 중앙 식물 절단 했다 또는 CMNs 핵심을 둘러싸고 좋은 0.5 μ m 메쉬에 의해 방해 했다.
여기, 우리는 이전 회전 코어 접근 CMNs 안정 동위 원소 추적 함께 직접 식물 상호 작용에 영향을 검사의 측면을 결합 하는 방법 제시. 우리의 방법은 있는 관심의 중앙 식물 이웃 식물에 둘러싸여 '대상 공장' 접근 방식을 사용 합니다. 식물을 이룰 나일론 실크 스크린 메쉬, 소수 성 막으로 덮여 회전 경종 컨테이너 안쪽에 성장 또는 단단한 플라스틱 비 수정. 일반적인 mycorrhizal 네트워크는 일주일에 한 번 절단 또는 그대로 유지 하 고 15N 안정 동위 원소 추적 중앙 대상 공장 이웃 회전된 코어에서 질소의 움직임. 미네랄 영양소 및 안정 동위 원소 흡수와 식물 크기를 비교 하 여 우리는 식물 혜택 또는 호스트 식물 사이 상호 작용에서 CMNs에서 고통 받는 평가 합니다.

<table><tbody><tr><td>상업용 관형 묘목 용기 (원고에서 '용기'라고 함)</td> <td>Stuewe and Sons, Inc</td><td>Ray Leach Cone-tainer &trade;</td><td>RLC3U</td></tr><tr><td>코스 유리 구슬</td><td>Industrial Supply, Inc.</td><td>12/20 체</td><td>크기 # 1</td></tr><tr><td>코스 실리카 모래</td><td>플로리다 실리카 모래 6</td><td>/20 50lb 가방</td><td>없음</td></tr><tr><td>미세 유리 구슬</td><td>블랙 뷰티</td><td>블랙 뷰티 파인 분쇄 유리 연마제 (50 파운드)</td> <td>BB-Glass-Fine</td></tr><tr><td>소수성 멤브레인</td><td>Gore-tex</td><td>없음</td><td></td></tr><tr><td>없음 대형 상업용 관형 묘목 용기</td><td>Stuewe and Sons, Inc.</td><td>디폿 &트레이드;</td><td>D16L</td></tr><tr><td>중간 실리카 모래</td><td>플로리다 실리카 모래 30</td><td>/65 50 lb 백</td><td>없음</td></tr><tr><td>나일론 메쉬</td><td>튜브 라이트 컴퍼니, Inc.</td><td>실크 스크린</td><td>LE7-380-34d PW YEL 60/62 SEFAR LE PECAP POLYESTER</td></tr><tr><td>토양 및 엽면 영양 분석 시설</td><td>Kansas State University Soil Testing Lab</td><td>None</td><td>None</td></tr><tr><td>안정 동위원소 핵심 시설</td><td>University of Miami</td><td>None</td><td>None</td></tr></tbody></table>

회전 된 코어를 사용 하 여 일반적인 mycorrhizal 네트워크를 통해 상호 작용 식물의 조사

Investigation of Plant Interactions Across Common Mycorrhizal Networks Using Rotated Cores

Arbuscular (오전) mycorrhizal 균 류 식물 무기물 양분 통풍 관 및 성장에 영향을 미칠, 따라서, 그들은 식물 상호 작용에 영향을 미칠 가능성이 있다. 그들의 영향의 힘은 영양소 고갈 영역 넘어 확산 extraradical 사체 발견 궁극적으로 일반적인 mycorrhizal 네트워크 (CMN) 내에서 개인을 상호 연결 하는 뿌리 근처. 그러나, 대부분 실험에는 mycorrhizal 균 류, 메서드를 명시적으로 해결할 CMNs의 역할을 하지 않고 대와 식물 성장 식물 상호 작용에서 오전 버섯의 역할을 조사 있다. 여기, 우리 CMNs 식물 상호 작용에 있는 그들의 역할을 조사 하기 위해 조작 하는 방법을 제안 합니다. 우리의 방법은 원뿔 바닥 나일론 메쉬 또는 소수 성 소재 슬롯된 구멍, 15N 비료 및 양분 가난한 중간 모래와 수정 된 컨테이너를 사용 합니다. CMNs 하나 남아 그대로 개인 사이 상호 작용, 컨테이너의 회전에 의해 절단 또는 단단한 방 벽에 의해 형성에서 방지. 우리의 연구 결과 컨테이너 회전 CMNs 고 CMNs 걸쳐 식물 상호 작용에 미치는 영향을 방지 하기에 충분 한는 것이 좋습니다. 우리의 접근 방식은 이미 설립된 CMNs 및 다양 한 혜택을 제공할 수 있습니다 오전 버섯 제품군의 사용에 묘 등 자연의 측면을 모방 하기 때문에 유리 하다. 우리의 실험은 식물 모 종 단계에서 조사 하 고, 비록 CMNs 걸쳐 식물 상호 작용 생태계에서 CMNs의 기능에 대 한 생물 학적 질문 조사에 적용 될 수 있는 우리의 접근을 사용 하 여 검색할 수 있습니다.

CMNs 영양소 분할을 통해 플랜트 성능 영향을 미칠 수 어떻게 결정, 우리는 Andropogon gerardii Vitman, 6 동등 하 게 간격 둔된 이웃 및 손상, 절단, 대상 식물 실험에서 지배적인 대초원 잔디, 또는 아무 CMNs 성장 했다. 우리는 발견 severing CMNs 방지 또는 감소 목표의 지상 건조 무게 (그림 2), 그대로 CMNs 식물 성장을 승진 제안. 잘린된 CMNs와 방해 CMNs 식물 반응 특히 CMNs의 영향을 완화에 일주일에 한 번 컨테이너의 회전 되었는지 하는 것을 건의 하는 그들의 치료와 유사 하 게. 그러나 잘린된 CMN 치료,, 있을 수 있습니다 제어로 선호 나일론 메쉬 (이이 실험에서 소수 성 막에 의해 overlain) 손상과 절단 치료에서 (회전 슬롯된 컨테이너의 토양 등 물 역학 영향을 미칠 수 있기 때문에 또는 안) 비 수정 용기에 그 보다 더 신...

가능성이 커뮤니티 내에서 대부분의 식물은 arbuscular 균 류 (오전) mycorrhizal, 연결 되어 있지만 식물 상호 작용 그들에 의해의 중재 없이 mycorrhizas 대와 식물 성장에 의해 주로 조사 되었습니다. 우리는 공장 상호 작용에 대 한 그들의 결과 조사 하는 mycorrhizal 식물 중 일반적인 mycorrhizal 네트워크를 조작 하는 방법을 제시.

회전 된 코어를 사용 하 여 일반적인 Mycorrhizal 네트워크를 통해 상호 작용 식물의 조사

Arbuscular mycorrhizal (AM) fungi influence plant mineral nutrient uptake and growth, hence, they have the potential to influence plant interactions. The ...

자연에 있는 대부분의 식물은 mycorrhizal 균류에게 불린 공생 뿌리 에 사는 곰팡이에 의해 상호 연결될 가능성이 높습니다. 이 방법은 일반적인 골류 네트워크가 식물 상호 작용과 후속 생태 학적 결과에 미치는 영향을 명시적으로 검사합니다. 이 방법을 통해, 우리는 명시적으로 모든 식물이 곰팡이에 의해 식민지화 될 수 있도록하면서 일반적인 mycorrhizal 네트워크의 역할을 검사 할 수 있습니다, 제대로 성장 식물의 결과 곰팡이를 제외하는 것이 아니라.유연한 플라스틱으로 상업용 튜브 묘목 용기를 수정하려면 드릴 프레스를 사용하여 드릴 프레스의 울타리에 컨테이너를 잡고 드릴 프레스의 울타리에 컨테이너를 고정하고 드릴링 하는 동안 제자리에 고정하는 데 도움이되는 짧은 다웰로 정지하십시오. 그런 다음 두 개의 구멍을 뚫고, 하나는 컨테이너의 측면에 하나씩, 구멍이 약 1센티미터 떨어져 있도록 합니다. 구멍 사이에 남아있는 얇은 플라스틱 조각을 잘라 하나의 긴 개구부, 약 2 센티미터 너비, 5 센티미터 길이를 만듭니다.용기의 반대편에 있는 이 길쭉한 개구부를 반복해서 절단합니다. 나일론 메쉬로 슬롯을 덮기 위해 40 마이크로미터 모공 메쉬를 용기가있는 것처럼 9.5 센티미터로 잘라냅니다. 그런 다음, 고강도 산업용 핫 접착제를 사용하여 나일론 메쉬를 용기에 외부로 고정하여 두 개구부를 덮고 직물에 약간의 겹침을 가합니다.용기의 개구부 주변에 뜨거운 접착제를 바르고 나일론 메쉬의 긴 가장자리를 따라 컨테이너를 나일론 메쉬에 넣고 사용시 소수성 멤브레인에 굴려 손가락을 태우지 않도록하십시오. 메쉬 가장자리가 겹치는 패브릭 가장자리를 따라 접착제 레이어를 추가하고 가장자리를 일부 판지에 눌러 단단히 밀봉합니다. 접착제가 냉각되면 유연한 테이프를 사용하여 직물의 상단과 하단 끝을 용기에 부착하여 느슨한 가장자리와 리핑을 방지하십시오.동일한 테이프를 사용하여 용기의 뿌리 가성장을 방지하기 위해 각 용기의 원적 끝 측면에 있는 작은 구멍을 덮어 용기의 나머지 부분으로 루트 성장을 방지합니다. 배수를 제공하면서 토양 손실을 방지하기 위해 각 용기의 바닥에 유리 대리석을 배치한 다음 원고에 설명 된 대로 냄비를 조립합니다. CMN이 식물 사이에 형성될 가능성을 포함하지 않는 제어 처리를 위해 고체, 수정되지 않은 용기를 사용합니다.1.2센티미터 길이의 다진 뿌리 조각을 토양과 균일하게 혼합하여 토양에 AM 곰팡이 접종을 추가하십시오. 불모실리카 모래 또는 유리 구슬과 혼합된 원하는 토양을 선택하여 식물에 사용할 수 있는 미네랄 영양소의 농도를 줄입니다. 채워진 용기를 이전에 제작된 드릴폼에 냄비에 배치합니다.영양이 부족한 실리카 모래를 적절한 배수의 혼합물로 만들기 위해 중간 입자 크기의 모래와 작은 입자 크기의 모래를 시멘트 믹서에 섞습니다. 작은 공간을 채우는 데 도움이 깔때기를 사용하여이 혼합물로 중간 공간을 채웁니다. 다음으로, 바람직한 종의 이식 전처리 또는 소위 간호사 식물을 각 용기에 이식하여 AM 균류를 유지하며, 이는 용기 들 사이에서 확산되고 일반적인 진피 네트워크를 확립할 것입니다.CMN 설립을 허용하기 위해 온실에서 약 24섭씨에서 2~3개월 동안 식물을 재배합니다. 용기에 씨를 뿌리고 실험 식물을 바느질합니다. 모든 용기가 모종을 발아한 후 전처리 간호사 식물을 제거하여 촬영을 클리핑하여 기다립니다.CMN 치료를 설정하려면 실험 기간 동안 일부 컨테이너가 이동되지 않도록 둡니다. 수정된 용기 들 사이에서 연장되는 최면을 물리적으로 끊으려면, 매주 일부 용기를 회전하여 한 번의 전체 회전을 통해 의도치 않게 지상 상호 작용을 변경하지 않도록 하십시오. 회전 직후, 모든 냄비에 물을 주어 중간 기판과 용기의 측면 사이의 접촉을 재확립합니다.일반적인 골류 네트워크를 분리한 후 모든 냄비를 물로 담그면 용기와 간질 기판 사이의 접촉을 재확립하여 용기의 의도하지 않은 식기를 방지하는 것이 중요합니다. 주변 식물을 0.5%의 질소 15농축 된 질산칼륨과 염화 암모늄으로 비옥하게 합니다. 질소 14 비료를 동등한 농도의 비료로 대상 개인을 비옥하게 한다.실험 의 과정을 통해 냄비의 위치를 다시 무작위, 적어도 매월. 가장 긴 잎 길이를 측정하여 매주 성장을 측정하고, 성장이 느려지기 시작할 때를 모니터링하여 식물이 뿌리에 묶이기 전에 수확해야 합니다. 수확하려면, 모든 지상 조직을 잘라, 자신의 치료, 냄비, 위치로 표시된 봉투에 개별 식물을 배치합니다.그런 다음 강제 공기 건조 오븐에서 섭씨 60도에서 지상 조직을 건조하고 일정한 무게로 말린 다음 각 식물 조직의 건조 중량을 측정합니다. 토양이 용기를 제거하고 뿌리를 수확하기 전에 2 ~ 3 일 건조할 수 있도록하십시오. 수확 후 루트 시스템에서 가능한 한 많은 토양을 부드럽게 브러시합니다.뿌리 손실을 피하기 위해 250 미크론 모공 크기로 체에 뿌리를 씻으셔. 뿌리가 건조하게 한 후 전체 루트 시스템의 무게를 측정합니다. 루트 시스템을 무작위로 잘라내고 조각을 50%에탄올에 넣습니다.남은 루트 시스템의 무게를 재측정하고 라벨이 부착된 종이 봉투에 보관하여 건조 중량 평가를 위해 섭씨 60도에서 건조시. 대상 식물 실험에서 Andropogon gerardii Vitman을 성장 할 때, 단절 또는 CMN을 방지 대상의 지상 건조 무게를 감소, 그대로 CMN은 식물 성장을 촉진 제안. 절단 된 CMN을 가진 식물과 없음 CmN은 그들의 처리에 유사하게 반응했습니다.한 개인의 성장이 다른 인근 개인의 성장을 억제하는 경쟁은, 손상되지 않은 CMN 치료에서 검출되었지만, 절단되거나 CMN 치료에서는 검출되지 않았다. 망간의 식물 크기 전용 농도에 비해 다양한 미네랄 영양소 잎 조직 농도를 철저히 비교한 것은 모든 치료법에 비해 지상 건조 중량의 표적 식물과 긍정적으로 연관되었다. 표적 식물 조직은 이웃의 용기에만 질소 15 라벨을 추가한 후 잎 조직 대 식물 크기에서 질소 15를 평가하였다.손상되지 않은 CMN을 가진 표적 식물은 다른 두 치료법에 비해 질소 15 농도가 더 높았다. 손상되지 않은 CMN은 절단된 CMNs 처리의 질소 량의 강하게 긍정적이고 현저하게 다른 경사를 가졌으며, 대형 식물이 작은 표적 개인보다 이웃 용기에 도달하는 CMNs로부터 더 많은 질소를 얻었다는 것을 시사합니다. PVC 파이프로 만들어진 회전 코어를 사용한 현장 실험에서 파이프 를 넘어 초라한 균사체는 13 개월 간의 실험 중에 비누 베리의 성장에 거의 영향을 미치지 못했습니다.그러나, 파이프의 회전에 의해 그것을 끊는 것은 실질적으로 클로로틱 식물에 의해 표시된 엽록질소, 인 및 구리 농도를 감소시키는 것을 감소시다. 직물이 각 용기에 붙어있는 것과 동일한 방향으로 용기를 회전하여 직물의 찢어짐을 피하고 360도 회전하여 식물의 지상 변화를 줄입니다. 이 절차는 뿌리 식민지에서 외래 균사체의 역할과 영양 섭취에 미치는 영향을 검사하기 위해 멸균 토양으로 채워진 변형 된 PVC 파이프와 현장에서 사용할 수 있습니다.이 기술은 일반적인 mycorrhizal 네트워크와 식물의 비교를 허용, 네트워크에 의해 상호 연결되지 않은 mycorrhizal 식물에, 대신 mycorrhizas없이 작은 식물에, 가장 자주 수행.

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Research

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환경

기술 된 수경 공동 배양 시스템은 금속 메쉬 스크린이있는 온전한 식물을지지하고 박테리아와 함께 배양한다. 식물 조직, 박테리아 및 분비 된 분자는 하류 분석을 위해 따로 따로 수확 할 수 있으며 동시에 식물 숙주와 상호 작용하는 미생물 또는 미생물의 분자 반응을 조사 할 수 있습니다.

식물 / 미생물 분자 상호 작용 및 신호의 동시 및 체계적 분석을위한 수경 공동 공동 배양 시스템

여기, 우리는 토양, rhizosphere, 및 루트 endosphere microbiomes amplicon 시퀀스 데이터를 얻기 위해 프로토콜을 설명 합니다. 이 정보 구성 및 플랜트 관련 미생물 커뮤니티의 다양성을 조사 하는 데 사용할 수 있습니다 그리고 다양 한 종의 식물 사용에 적합.

루트 미생물 탐색: 토양, Rhizosphere, 및 루트 Endosphere에서 세균성 지역 사회 데이터 추출

필드에서 식물 뿌리의 발굴 뿐만 아니라 endosphere, rhizosphere, 및 토양 샘플의 처리는 DNA 추출 및 데이터 분석 방법 등 자세하게에서 설명 되어 있습니다. 이 문서는 토양, endosphere, rhizosphere microbiomes의 연구에 대 한 이러한 기법을 사용 하 여 다른 실험실을 사용 하도록 설계 되었습니다.

절연 및 토양, Rhizosphere, 및 다년생 잔디 실험에 뿌리에서 미생물 커뮤니티의 분석

네트워크 분석은 토양, 물 및 뿌리 부와 같은 다양한 생태 미생물 공동체의 연관성을 평가하기 위해 적용되었다. 여기에 제시된 WGCNA 알고리즘을 사용하여 다양한 생태 환경으로 인해 미생물 커뮤니티에서 발생할 수 있는 상이한 동발생 네트워크를 분석하는 방법에 대한 프로토콜이 제시된다.

가중 상관 관계 네트워크에 따라 다른 서식지에서 루트 미생물의 발산

이 프로토콜은 식물 뿌리에 토양 매개 미생물을 접종하는 전략에 대한 자세한 요약을 제공합니다. 진균 Verticillium longisporum 및 Verticillium dahliae에 대해 예시된 세 가지 상이한 뿌리 감염 시스템이 기술된다. 잠재적 응용 분야와 가능한 다운스트림 분석이 강조되고 각 시스템에 대한 장단점이 논의됩니다.

식물 뿌리를 토양 매개 미생물로 감염시키는 접종 전략

여기의 프로토콜은 Zea mays 와 Festuca rubra의 두 종에 대한 뿌리의 arbuscular mycorrhizal 식민지화 패턴과 전략을 평가하는 방법을 설명합니다. MycoPatt 방법을 사용하면 매개 변수 계산, 균근 구조를 디지털 데이터로 변환하고 뿌리에서 실제 위치를 매핑 할 수 있습니다.

Festuca rubra와 Zea mays의 뿌리에서 식민지화 패턴과 곰팡이 전략을 탐구하는 도구로서의 균근 지도

이 프로토콜은 균근 진균으로 발아된 식물 조직 및 종자에서 진균 집락을 연구하기 위해 주사 및 투과 전자 현미경, 빛, 공초점 및 형광 현미경과 같은 다양한 현미경 기술을 적용하여 진균종속영양 식물 샘플을 수집, 고정 및 유지하기 위한 자세한 절차를 제공하는 것을 목표로 합니다.

균종속영양 식물 조직의 곰팡이 집락화 및 종자의 공생 발아를 해석하기 위한 현미경 기술

현재 논문은 식물 관련 내생균의 분리, 분리물의 장기 보존, 형태학적 특성 분석 및 후속 분자 식별 및 균유전체 분석을 위한 전체 DNA 추출을 위한 상세하고 적절한 프로토콜을 제공하는 것을 목표로 합니다.

Mycoheterotrophic 식물에서 내생균 균류를 식별하기 위한 분리, 특성화 및 전체 DNA 추출

여기에서는 초흡수성 고분자 기반 독립 영양 시스템에서 arbuscular mycorrhizal fungi를 접종하고 관찰하기 위한 간단하고 저렴한 기술에 대해 설명합니다.

Superabsorbent Polymer-based Autotrophic Systems에서 Arbuscular Mycorrhizal Cultures 접종 및 관찰

식물 병원 체 현장, 특히 토양을 매개로 병원 균의 신속 하 고 정확한 검색은 추가 inoculum 생산 및 공장 분야에서 질병의 확산을 방지 하기 위해 중요 합니다. 여기 휴대용 실시간 PCR 탐지 시스템을 사용 하 여 개발 메서드 필드 조건에서 현장 진단이 있습니다.

휴대용 실시간 PCR 시스템을 사용 하 여 토양 품 어진 Phytopathogens의 현장 분자 검출

배우세요 회전된 코어를 이용한 균근 네트워크 조작 방법으로 상호작용하는 식물의 생태적 결과를 조사하세요. 이 기술은 모든 식물이 균사에 의해 침입되도록 하여 균근 네트워크의 역할을 명확히 밝힙니다.

회전 된 코어를 사용 하 여 일반적인 Mycorrhizal 네트워크를 통해 상호 작용 식물의 조사

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