식물-환경 상호 작용의 실시간 생리적 페노티핑을 위한 텔레메트릭, 중력 플랫폼

식물은 매우 복잡한 방법으로 환경에 반응합니다. 생리적 특성은 응답하는 가장 빠른 중 하나입니다. 일반적으로 형태학적 차이보다 훨씬 일찍 감지할 수 있습니다.

이 고해상도 기능 적 phenotyping 방법은 많은 치료하에서 식물의 환경 상호 작용을 지속적으로 파괴적으로 정량화 할 수 있게합니다. 이 시스템은 지역의 각 식물에 대한 조건을 제어하면서 주요 분석없이 동시에 많은 식물에 광범위한 생리적 특성의 실시간 측정에 사용할 수 있습니다. 여기에서 가장 자세한 프로토콜을 보여 줍니다.

그러나 사용자가 단순화된 프로토콜로 처음 시작하면 가장 중요한 실험 절차, 하드웨어 및 소프트웨어에 익숙해지는 것이 좋습니다. 절차를 시연하는 것은 MyLab Begin의 마스터 학생인 이타마르 셴하르(Itamar Shenhar)가 토양 필터를 냄비에 삽입하여 시연합니다. 나일론 메쉬를 냄비 전체에 펴고 그물 홀더를 그물 위에 놓습니다.

그런 다음 그물 홀더를 냄비 안쪽으로 천천히 밀어 두 냄비 사이에 밀려나면서 그물이 균일하게 퍼져 있는지 확인합니다. 유리 섬유 스틱을 두 냄비 사이에 삽입하고 전체 냄비의 바닥까지 밀어 넣습니다. 그것은 그물의 바깥쪽에 있고 그물을 밀어하지 않는지 확인합니다.

그물 홀더를 끝까지 밀어내기 전에 냄비 내부에서 손으로 그물을 아래로 밀어 내고 균일하고 단단히 바닥에 퍼져 적절한 배수를 보장합니다. 냄비 바닥에서 개스킷 링을 밀어 냄비 의 측면까지 가는 길의 3 분의 1을 설정하여 링의 이 뚜껑이 냄비 의 바닥을 향해 열립니다. 온실 내부의 배열에 있는 위치에 따라 냄비에 라벨을 붙입니다.

식물을 성장시키기 위해, 원하는 화분 매체로 캐비티 트레이에서 씨앗을 발아. 식물이 최대 냄비 물 용량의 약 10 %를 발생하면 실험을 시작합니다. 토양 중량 측정 또는 세부 사항에 대한 모종없이 몇 개의 구멍을 남기십시오.

새로운 실험을 시작하기 전에 정신 수준과 표준 가중치를 사용하여 lysimeter를 레벨과 교정합니다. 텍스트 원고의 단계에 따라 로드 셀에 있는 모든 플러그를 포함하여 녹색 컨테이너가 중량 보정을 수행합니다. 새 실험을 시작하려면 운영 소프트웨어를 열고 화면 왼쪽의 메뉴에서 실험 탭을 엽니다.

새 만들기를 클릭합니다. 실험이름을 지정하고 확인을 클릭합니다. 새 실험을 엽니다. 그런 다음 식물을 열고 새 만들기를 클릭합니다.

창에서 식물 이름, 위치, 눈물 무게 및 토양 유형을 변경합니다. 그런 다음 적용을 클릭합니다. 식물을 다시 클릭하면 테이블에 표시됩니다.

테이블 왼쪽 하단모서리에 있는 내보내기 플랜트를 클릭하여 테이블을 내보냅니다. 그런 다음 저장된 Excel 파일을 엽니다. 필요에 따라 매개 변수를 변경하고 저장합니다.

테이블 왼쪽 하단모서리에 있는 가져오기 플랜트를 클릭합니다. 작은 창이 말하면 식물이 성공적으로 가져온 경우 확인을 클릭합니다. Excel 파일에서 변경한 내용이 성공적으로 가져온지 확인합니다. 새 실험과 나타나는 창에서 실험 시작시를 클릭합니다.

마지막으로 확인을 클릭하여 이 실험에서 데이터 기록을 시작합니다. 미리 준비된 빈 냄비의 무게를 측정합니다. 서로 유사한 부품을 사용하는 경우 평균 무게 10개가 충분합니다.

모래 나 다른 균질성 토양 매체를 사용하지 않는 한, 물을 충분히 냄비 매체를 완전히 혼합. 그리고 미리 준비된 모든 빈 냄비를 균일하게 채웁니다. 냄비 의 바닥을 바닥에 몇 번 탭하여 포팅 매체가 잘 분포되어 있는지 확인합니다.

포팅 매체의 중간에 묘목의 뿌리 토양 플러그와 모양과 크기가 유사한 캐비티 몰드의 캐스트를 삽입합니다. 그리고 완전히 밀어 넣습니다. 냄비에 잘 물을 주며 냄비 바깥쪽에서 헹구습니다.

그런 다음 다음 단계로 계속하기 전에 30 분 동안 배수할 수 있습니다. 실험 설계에 따라 모든 필드 냄비를 녹색 용기에 라이시미터 배열에 놓습니다. 녹색 컨테이너의 플러그가 올바른 위치에 있는지 확인하고 녹색 컨테이너가 홈에 올바르게 배치되었는지 확인합니다.

운영 소프트웨어에서 실험 탭을 열고 새 실험에서 구성 요소 측정 탭을 클릭합니다. 이전 샘플이 켜졌을 때 화면 상단에 주어진 시간부터 새 측정값을 확인합니다. 개체 측정값을 클릭합니다.

레코드 가중치와 델타 태그 창이 팝업되면 다음을 클릭합니다. 태그 기록 창에서 새 메타 태그를 첫 번째 측정값으로 지정하고 마무리를 클릭합니다. 가중치가 성공적으로 기록된 창이 나타나면 확인을 클릭합니다. 멀티 콘센트 관개 드립퍼를 놓고 리시미터의 각 냄비에 냄비 덮개를 놓습니다.

새 측정값을 확인하고 측정 객체를 다시 클릭합니다. 레코드 가중치가 팝업되면 다음을 클릭합니다. 델타 태그 창에서 메타 태그에서 첫 번째 측정값을 선택하여 섹션을 빼고 다음을 클릭합니다.

태그 레코드 창에서 새 메타 태그를 정적 구성 요소로 지정하고 완료를 클릭합니다. 가중치가 성공적으로 기록된 창이 나타나면 확인을 클릭합니다. 왼쪽의 식물을 클릭하고 값이 업데이트되었는지 확인합니다. 그런 다음 새 실험에서 치료 시나리오 탭을 열고 새 만들기를 클릭합니다.

계획에서 새 단계를 클릭합니다. 화면 중앙에서 지정된 테스트 이름을 선택하여 치료를 위해 확인을 클릭하여 확인합니다. 해지를 선택하지 말고 적용을 클릭합니다. 선택한 테스트 이름의 왼쪽에 관개 처리를 엽니다.

새 단계를 클릭합니다. 화면 중앙에서 현재 시간보다 몇 분 앞서 밸브 개구부를 변경하고 실험에서 요구하는 다른 매개 변수를 클릭하고 적용을 클릭합니다. 새로운 실험에서 식물을 열고 새 식물 이름을 클릭합니다.

화면 중앙에서 치료 계획을 계획하도록 변경합니다. 창이 튀어 나오면 확인을 클릭하여 확인합니다. 단계에 관개 테스트 이름과 이름이 같은지 확인합니다.

그런 다음 적용을 클릭합니다. 모든 냄비가 관개되고 과도한 관개 액체가 녹색 용기의 천공 배수 플러그에서 떨어지고 있는지 시각적으로 확인하십시오. 녹색 용기에서 포이베이트 플러그를 제거하고 물이 완전히 배출됩니다.

그런 다음 플러그를 교체합니다. 실험 탭을 열고 새 실험에서 구성 요소 측정을 클릭합니다. 측정을 확인한 후 측정 플랜트 매개 변수에서 측정 객체를 클릭합니다.

레코드 가중치와 델타 태그 창을 클릭한 후 새 메타 태그를 캐스트 사전으로 지정하고 완료를 클릭합니다. 가중치가 성공적으로 기록된 창이 팝업되면 확인을 클릭합니다. 냄비에서 캐스트를 부드럽게 꺼냅니다.

측정 구성 요소를 클릭한 다음 이전과 같이 측정을 확인합니다. 측정 계획 매개 변수에서 개체 측정을 클릭합니다. 레코드 가중치 창이 팝업되면 다음을 클릭합니다.

메타 태그에서 캐스트 사전을 선택하여 섹션을 빼고 다음을 클릭합니다. 태그 레코드 창에서 새 메타 태그를 캐스트 포스트로 지정하고 완료를 클릭합니다. 왼쪽에 있는 식물을 클릭하고 값이 업데이트되었는지 확인합니다.

식물의 테이블에서 수동으로 미리 준비된 빈 냄비의 무게로 눈물 무게를 수동으로 업데이트합니다. 구성 요소 측정을 클릭하고 측정을 확인합니다. 측정 계획 매개 변수에서 토양 젖은 무게 측정을 클릭합니다.

확인을 위해 작은 창이 팝업되면 확인을 클릭합니다. 식물을 클릭하고 값이 업데이트되어 있는지 확인합니다. 모종없이 잘 관개하고 잘 배수 되는 5 ~ 10 캐비티 채워진 토양의 평균 무게를 수동으로 측정합니다.

다시 구성 요소 측정을 클릭하고 측정을 확인합니다. 세팅 묘목 벌크 토양 무게를 클릭합니다. 작은 창이 튀어 나올 때 토양 벌크의 평균 중량을 입력하고 확인을 클릭합니다. 식물을 클릭하고 값이 업데이트되어 있는지 확인합니다.

공장 매개 변수를 측정하고 플랜트 초기 순 중량 측정을 클릭하려면 돌아갑니다. 태그 레코드 창에서 새 레코드를 식물 순 중량 기준점으로 선택하고 마무리를 클릭합니다. 가중치가 성공적으로 기록된 창이 팝업되면 확인을 클릭하고 식물을 클릭하고 값이 업데이트되어 있는지 확인합니다.

캐비티 트레이의 묘목이 잘 관개되어 있는지 확인하고, 뿌리 토양 플러그로 묘목을 부드럽게 당겨 상처를 입히지 않도록주의하십시오. 그리고 냄비에 캐스트에 의해 만들어진 구멍에 신중하게 배치합니다. 메타 태그 측정에 설명된 바와 같이 식물 순 중량 측정을 반복합니다.

녹색 용기에 물을 예약하는 것을 고려하려면 텍스트 원고의 방향을 따라 곡물 용기가 가득 찼습니다. 계획 매개 변수를 측정하기 위해 돌아가고 준비 물 중량 측정을 클릭합니다. 예비 물 무게와 성공 창이 팝업 될 때 확인을 클릭합니다.

식물을 클릭하고 테이블의 왼쪽 하단 모서리에 있는 내보내기 플랜트를 클릭하여 테이블을 내보냅니다. Excel 파일을 열고 측정된 식물 순 중량을 빼고 예약된 물 중량 측정에서 벌크 토양 중량을 파종하고 저장합니다. 테이블 왼쪽 하단에 있는 업데이트 식물을 클릭합니다.

Excel 파일을 선택하고 열기를 클릭하여 업데이트합니다. 업데이트 plant 창팝업 때 확인을 클릭합니다. 값이 업데이트되어 있는지 확인합니다. 측정 식물 매개 변수에서 토양 건조 중량 계산을 클릭합니다.

창이 튀어 나올 때, 토양 젖은 무게와 토양 건조 중량을 삽입하거나 수동으로 계산된 토양 수분 함량을 삽입하십시오. 적용을 클릭한 다음 완료를 클릭합니다. 창이 나타나면 확인을 클릭하여 확인합니다.

텍스트 원고를 따라 이러한 토양 수분 함량 값을 계산합니다. 관개 처리를 열고 새 만들기를 클릭하고 이름을 넣고 확인을 클릭합니다. 새 관개 이름을 열고 새 관개 만들기를 클릭합니다. 그런 다음 기본 처리 계획을 열고 필요에 따라 밸브 개구부 시간 및 기타 매개 변수를 설정하고 적용을 클릭합니다.

이는 사용자 선호도에 따라 전체 실험 기간에 대한 동적 및 변조 관개 처리 시나리오를 보여 줍니다. 열려 있는 처리 시나리오, 오픈 플랜 및 기본 계획 이름을 클릭합니다. 목록에서 치료 이름을 선택하고 확인을 클릭하여 확인합니다.

해지에 적합한 조건을 선택하고 적용을 클릭합니다. 모든 가능성에는 설정된 조건에 도달하지 않은 경우에도 탭을 닫는 시간 외 옵션이 포함됩니다. 마지막으로 원고 지침을 따라 계획 테이블을 완료합니다.

데이터 분석 소프트웨어를 열고 사용자 이름과 암호로 로그인합니다. 실험을 선택한 다음 제어 시스템을 선택하고 실험을 선택합니다. 화면의 왼쪽 열에서 실험을 클릭하고 검색 섹션 아래의 이름 표시줄에 실험 이름을 입력합니다.

그런 다음 실험 의 이름은 실험 섹션의 검색 섹션 아래에 나타납니다. 실험 이름을 클릭하여 정보 및 플랜트 섹션을 엽니다. 정보 섹션에서, 가뭄 치료의 시작 전에 적어도 3 일의 기간 동안 WUE 시작 및 WUE 종료 날짜를 편집.

그런 다음 업데이트를 클릭합니다. 모든 냄비에 대한 WUE 및 R 제곱 값이 식물 섹션에 나타나거나 업데이트됩니다. 식물 섹션에서는 음수 WUE 값 또는 0.5 미만의 R 제곱 값을 가진 식물이나 냄비를 선택하거나 제외합니다.

활성 열 아래의 눈 기호를 클릭하여 빨간색으로 바뀝니다. WUE 데이터는 플랜트 섹션의 내보내기 데이터를 클릭하여 Excel 파일로 내보낼 수 있습니다. 대기 프로브에 의해 실험 전반에 걸쳐 환경 조건을 모니터링하였다.

수집된 데이터는, 다른 일 동안 광합성 활성 방사선 및 증기 압력 적자를 나타낸다. 그리고 매일의 과정을 통해. 가뭄 처리 냄비의 체적 수분 함량은 실험 기간 내내 토양 프로브에 의해 측정되었다.

한 가뭄 치료 인디카 공장에서 수집 된 데이터는 여기에 표시됩니다. 평균 계산 된 식물 무게는 모든 식물이 유사한 관개를 받았을 때 실험의 첫 번째 단계에서 카를라 제어 및 카를라 가뭄 치료 사이에 일관되게 증가합니다. 가뭄 치료가 카를라 식물에 적용되었을 때, 그 식물은 회복 단계까지 체중을 증가 재개하지 않았다 체중을 증가 중지했다.

그 시점에서 컨트롤에 대해 관찰된 것보다 더 느리게 진행되는 무게가 증가했습니다. 대조적으로, 카를라 대조군 식물의 무게는 실험 기간 내내 지속적으로 증가하였다. 유전자 발현, 광물 함량 및 광합성 활성을 위한 샘플 수집과 같은 다른 방법은 식물의 행동 및 환경 조건에 대한 정확한 참조를 사용하여 이 실험 중에 수행될 수 있다.

기능적 페노티핑은 실용적인 식물 환경 상호 작용 특성화 방법이며, 이는 사용자에게 서로 다른 주변 조건에서 다른 식물 반응 프로파일을 비교할 수 있는 좋은 도구를 제공합니다. 각 특정 프로필은 더 깊은 연구를 위해 또는 번식 프로그램에 대한 유익한 생리적 특성의 근원으로 선택될 수 있습니다.