Name: 복원을 용이하게 하기 위한 캐노피 형성 자이언트 켈프의 현장 수집 및 실험실 유지 관리 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-06-07T13:00:00.000+00:00
Duration: 14 min 44 s
Description: 배우세요 Macrocystis pyrifera 복원을 위한 그린 그래블 기법 현장 수집 및 실험실 유지 관리 프로토콜. 온도와 광 조건을 제어하여 켈프 숲 복원 효율성을 높이는 방법을 확인하세요.

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이 연구는 JBL 및 MESB에 캘리포니아 시 그랜트 다시마 회복 연구 프로그램 R/HCE-17, PDD, 자연보호협회, 슈미트 해양 기술 파트너, 지속 가능한 해양 동맹, AP-L에 팅커 재단, RBL 및 JL에 기후 과학 연합 Baja 워킹 그룹에 대한 DGE-1735040의 자금 지원을 받았습니다. 캘리포니아 대학교 어바인 캠퍼스의 Steven Allison, Cascade Sorte, Samantha Cunningham, Sam Weber 및 Caitlin Yee에게 감사드립니다. Mark Carr, Peter Raimondi, Sarah Eminhizer, Anne Kapuscinski, 산타 크루즈 캘리포니아 대학교; 월터 헤디(Walter Heady)와 노라 에디(Norah Eddy), 국제자연보호협회(The Nature Conservancy); 밀워키 위스콘신 대학교의 필리페 알베르토와 가브리엘 몬테치노스; 호세 안토니오 제르투체-곤잘레스, 알레한드라 페레이라-아리에타, 릴리아나 페레이라-아리에타, 바하 칼리포르니아 대학교; MexCal의 Luis Malpica-Cruz, Alicia Abadía-Cardoso 및 Daniel Díaz-Guzmán; 멕스칼리토스 다이버 알레한드라 레예스(Alejandra Reyes), 모니카 페랄타(Monica Peralta), 테레사 타베라(Teresa Tavera), 줄리아 나바레테(Julia Navarrete), 아이노아 빌랄타(Ainoa Vilalta), 제레미 바우어(Jeremie Bauer), 알폰소 페레이라(Alfonso Ferreira); Nancy Caruso는 기술 자문을 제공합니다. 수조 시스템 개발에 사용되는 시설을 제공한 Universidad Autónoma de Baja California의 Instituto de Investigaciones Oceanológicas에 감사드립니다. 수중 및 드론 비디오 콘텐츠를 제공해 주신 Ira Spitzer에게 감사드립니다.

저자는 공개할 것이 없습니다.

인위적인 기후 변화는 전 세계 해양의 건강에 점점 더 큰 위협이 되고 있다.44,45,46,47,48 이는 주요 교란과 생물 다양성 손실을 초래한다 49,50,51,52. 훼손된 생태계의 복원을 가속화하기 위해 UN은 2021년부터 2030년까지를 "UN 생태계 복원 10년"으로 선포했으며, 이는 해양 건강의 악화를 되돌리는 것을 목표로 하는 "지속 가능한 개발을 위한 UN 해양 과학 10년"과 일치합니다53. 이러한 글로벌 행동 촉구에 따라 Kelp Forest Alliance는 2040년까지 100만 헥타르를 복원하고 300만 헥타르의 다시마 숲을 보호하기 위해 Kelp Forest Challenge를 시작했습니다54. 해양 복원은 과소평가되고 있으며55 다시마 생태계는 산호초, 맹그로브 숲, 해초 초원과 같은 서식지보다 훨씬 덜 주목받고 있다56. 훼손된 생태계의 복원은 해양 생태계를 재건하는 데 효과적인 것으로 나타났지만 헥타르당 평균 $80,000 - $1,600,000의 비용이 들 수 있으며 총 비용의 중간값은 2배에서 4배 더 높을 수 있다57. 현재 및 예상되는 손실은 긴급한 보존 개입으로 확장 가능하고 실현 가능하며 비용 효율적인 다시마 복원 방법론을 개발할 것을 요구합니다.
현재의 다시마 복원 노력은 다시마 손실의 지역별 동인을 해결하기 위해 성체 다시마 이식, 동물원 포자 및/또는 생식동물의 직접 파종, 방목 방제, 인공 암초 설치11 등의 방법론을 조합하여 사용하고 있다. 그러나 이러한 방법은 상당한 리소스가 필요하며 확장성이 제한적입니다. 성체 다시마의 일반적인 이식은 다이버가 저서에 인공 재료나 구조물을 힘들게 배치해야 합니다. 경쟁자와 방목자를 통제하는 것과 같이 해안 암초를 재건하기 위한 상향식 개입은 이러한 생물적 스트레스 요인의 수동 수중 제거 또는 배제에 의존하기 때문에 인건비에 의해 제한된다11. '그린 그래블(green gravel)' 기법은 수면에서의 간단한 배치로 이러한 한계를 극복하며, 수중 설치나 기술 지식이 필요하지 않으며 상대적으로 저렴한 비용으로 확장성을 제공한다28. 이 혁신적인 접근 방식은 유망한 복원 도구를 제공하며, 잠재력을 최대한 발휘할 수 있도록 다양한 위치와 환경에서 광범위한 시험을 거쳐야 합니다32.
노르웨이의 피요르드에서 설탕 다시마(Saccharina latissima26)를 사용하여 '녹색 자갈'을 사용한 성공적인 복원 노력이 기록되어 있지만, 이 기술은 동태평양의 Macrocystis pyrifera에 대한 파일럿 단계에 있습니다. 범위 내에서 M. pyrifera 외식물의 예상 생존율을 다루기 위해서는 추가 시험이 필요합니다. M. pyrifera 성장의 전형적인 파도에 노출된 조건에서 작은 자갈은 움직임과 마모에 더 취약하여 손상된 외식물로 이어질 수 있습니다. 더욱이, M. pyrifera의 가스로 채워진 폐낭에 의해 제공되는 양의 부력은 '녹색 자갈' 외식물이 복원 현장에서 효과적으로 운반되도록 유도할 수 있으며, 따라서 자갈의 크기와 무게는 이 종을 탐구해야 할 중요한 요소입니다. 최근 파일럿 연구(2022년 5월; Ensenada, Baja California, Mexico), M. pyrifera에 대한 현장에서의 예비 성공이 관찰되었으며, 이는 주변 기질에 haptera가 부착되고 현장에서 2 개월 후에 길이가 1.2m에 도달하는 어린 동물의 성장으로 나타났습니다 (그림 4). 이것은 동태평양의 M. pyrifera에 대한 '녹색 자갈'을 활용하는 데 있어 아직 탐구되지 않은 분명한 기회를 보여줍니다. 이 비디오는 M. pyrifera를 사용한 '녹색 자갈' 기술을 보여주며, 다양한 현장 환경에서 성공과 한계를 해결하는 연구를 지원하기 위해 복원 재배 단계에서 기존 관행을 단순화하고 중앙 집중화하는 귀중한 리소스입니다.
'녹색 자갈' 기술을 사용하면 성충 식물을 사용한 일반적인 이식 접근 방식에 비해 성공 확률을 높일 수 있는 규모로 더 작은 개별 자갈 단위를 파종할 수 있습니다. 그러나 이 기술의 주요 확장 가능한 측면은 표면에서 간단하게 배치할 수 있어 보트로 넓은 지역을 쉽게 복원할 수 있다는 것입니다. 작은 자갈의 배치가 적합하지 않은 현장 설정의 경우, 이 프로토콜은 더 큰 자갈 또는 작은 바위, 자연 또는 배치된 수중 앵커에 묶을 수 있는 끈 또는 해양 에폭시를 사용하여 더 많이 노출된 조건에서 해저에 볼트로 고정하거나 접착할 수 있는 타일을 포함한 광범위한 기질에 M. pyrifera 를 이식하도록 조정할 수 있습니다. 이러한 배치 조정은 M. pyrifera 배양에 필요한 시설을 변경하지 않지만 결과적으로 배치 비용을 증가시킵니다.
인위적인 교란과 기후 변화는 현재 자연 개체군의 적응 능력을 극복하고 있습니다. 이것은 생태계를 역사적 상태로 복원하는 전통적인 보존 노력에 중대한 도전을 제기한다 58,59,60,61,62,63. 따라서 보전의 틀은 회복력과 적응능력을 고려한 예측적 관리(precipatory management)를 포함하도록 확장되었다(64). 산림 생태계의 수종(tree species)에 대해 기후 변화에 대처하기 위한 예측 관리(predictatory management)가 시행되고 있으며65 외생식물(outplants)66,67의 진화 잠재력을 강화하기 위한 추가적인 복원 노력이 제안되었다. 이러한 전략은 본질적으로 육상 환경에서 조작하기가 더 쉽지만, 여러 연구에서 해양 환경에서의 응용을 탐구하기 시작했다 62,68,69,70. 예를 들어, 산호초는 전례 없는 감소를 초래한 수많은 인위적 스트레스 요인에 의해 위협받고 있다71,72. 이러한 중요한 기초 종의 손실에 대응하여, 남아 있는 산호초와 그 관련 기능을 보존하기 위해 적극적인 복원 및 보조 적응 기술이 점점 더 옹호되고 있다 62,73,74. 한 가지 기술은 열 스트레스에 대한 내성을 증가시키기 위해 현재의 종 분포 범위 내에서 개체를 재배치하는 것을 포함한다75. 캐노피를 형성하는 다시마의 복원과 관련하여, '녹색 자갈'은 탄력적인 유전자형을 취약한 지역으로 옮기거나, 교잡과 같은 비유전자 조작 또는 환경 스트레스에 대한 개체의 순응(62)과 같은 보조 적응 기술을 탐구하기 위한 맞춤형 프레임워크를 가지고 있으며, 복원 프로그램을 위한 더 많은 저항성 균주를 얻기 위한 결과를 얻을 수 있다(76,77).
복원 노력을 강화하기 위해 지역 지원을 활용하는 것은 다시마 생태계 보존의 성공을 유지하는 데 매우 중요합니다. 지역 이해 관계자를 참여시키면 복원 요구에 대한 지역 동의를 높일 수 있습니다.6,50 해안 관리를 촉진하여 다시마 생태계 보호의 자금 지원과 수명을 늘릴 수 있습니다. 다른 모든 다시마 복원 방법론과 마찬가지로 다양한 생태학적, 사회경제적 및 보존 목표를 통합하는 구조화된 의사 결정 프레임워크는 다시마 생태계와 그들이 지원하는 지역 사회를 위한 최적의 결과를 달성하는 데 도움이 될 것입니다11.

캐노피를 형성하는 다시마(Laminariales 목의 갈색 거대 조류)는 세계적으로 중요한 기초 종으로, 온대 및 북극해의 해안 암초를 지배합니다1. 이 다시마는 구조적으로 복잡하고 생산성이 높은 생물 서식지를 형성하여 분류학적으로 다양한 해양 군집을 지원하는 다시마 숲으로 알려져 있다2. 전 세계 다시마 숲은 상업적 어업 생산, 탄소 및 영양 순환, 레크리에이션 기회 등 인간에게 다양한 생태계 서비스를 제공하며, 연간 총 5,000억 달러의 가치가 있는 것으로 추산됩니다3.
다시마 숲의 상당한 가치에도 불구하고, 다시마 숲은 많은 지역에서 인위적인 압력에 직면해 있다3. 기후 변화는 장기적인 해양 온난화와 온도 이상 현상의 빈도 증가로 인해 다시마에 대한 가장 심각한 위협중 하나입니다 3,4,5,6,7. 해수 온도 상승은 영양분 제한8과 관련이있으며, 생리학적 역치 이상의 열 스트레스에 노출되면 사망률9을 초래할 수 있다. 다양한 지역적스트레스 요인7과 함께 다시마 개체군은 전 세계적으로 매년 약 2%씩 감소하고 있으며10 특정 지역에서는 상당한 손실과 대체 군집 국가로의 지속적인 이동이 있다 6,11,12,13,14. 다시마 개체군의 자연 회복만으로는 현재 및 예상되는 손실15,16,17,18의 정도를 되돌리기에 충분하지 않을 수 있으며, 이는 적극적인 복원의 중요성을 강조한다.
현재의 다시마 복원 노력은 해안 암초에 이러한 중요한 기초 종을 재건하기 위해 여러 방법론을 조합하여 사용할 수 있다 3,19. 지역별 문제를 해결하기 위해 선택된 방법론은 지리적 맥락, 다시마 회복에 대한 특정 장애물 및 사회-생태학적 맥락에 따라 달라진다11. 사회-생태 시스템의 연결과 상호 의존성을 이해하는 것이 핵심이며, 지역 기관을 참여시키고 지역 사회의 지원을 얻는 개입은 성공적인 복원 노력의 가능성을 높인다20.
기후 변화 외에도, 초식동물의 압력 또는 종간 경쟁은 회복을 촉진, 감소 또는 억제한다(예: 성게(13), 초식어류(21,22), 뗏장조류(turf algae) 9,23, 또는 침입성 조류(invasive algae)24). 복원은 이러한 생체 스트레스 요인의 제거에 초점을 맞출 수 있지만25 이러한 방법은 상당한 자원과 지속적인 유지 관리11를 필요로 한다. 다시마 종의 회복을 촉진하기 위해, 예를 들어, 비옥한 다시마 잎으로 채워진 그물망 주머니의 무게를 저울질하여 동물원 포자를 환경으로 방출하는 저서까지 직접 파종 접근법을 향한 노력이 있었다26. 그러나 이 방법은 시간이 많이 걸리고 기술적인 수중 설치 및 제거가 필요합니다. 다른 사례들은 많은 양의 전체 성체 기증 식물을 이식하는 데 초점을 맞추는데, 이는 밀접하게 연관되어 있고 취약한 기증자 집단을 손상시킬 수 있으며, 지속적인 이식에 의존하기 때문에 종종 소규모로 제한된다27.
서식지 파편화로 인해 다시마 포자 제한이 다시마 숲 회복을 방해할 수 있는 지역의 경우, '녹색 자갈' 기술이라고 하는 비교적 새로운 다시마 복원 접근 방식이 도입되었습니다. 이 기술은 노르웨이 남부28의 Flødevigen Research Station에서 성공적으로 시험되었으며 비용 효율성과 확장성으로 인해 복원을 위한 유망한 옵션이었습니다. 이 기술의 작업 흐름은 다음과 같습니다 : (1) 포자 용액은 들판에서 생식 가능한 성인 다시마에서 수집 된 비옥 한 조직으로 생성 된 다음 자갈과 같은 작은 기질에 파종됩니다. (2) 초기 단계의 다시마는 기질의 실험실 통제 비생물적 조건에서 사육됩니다. (3) 눈에 보이는 포자식물이 있는 기질은 포자식물이 계속 자라는 '녹색 자갈' 로 특정 암초의 현장에 배치됩니다. 성인 개체의 일반적인 이식 노력은 다이버에 의한 힘들고 비용이 많이 드는 수중 설치를 필요로 하며, '녹색 자갈' 기술은 표면(28)에서 간단한 배치를 사용합니다.
'녹색 자갈' 기법은 현재 다양한 환경과 여러 층류 다시마 종에 걸쳐 수많은 국제 실무 그룹(29)의 구성원들에 의해 시도되고 있다. 이 프로토콜은 거대 다시마인 Macrocystis pyrifera를 사용하여 현장에서 이 복원 기술을 적용하기 전에 조직 수집, 포자 형성, 파종, 사육 조건, 정기 유지 관리 및 초기 단계 다시마의 모니터링에 필요한 시설, 재료 및 방법을 설명합니다. 이 프로토콜은 다양한 현장 환경에서 M. pyrifera를 사용한 이 방법의 성공과 한계에 대한 통찰력을 제공하고자 하는 연구자, 관리자 및 이해 관계자에게 귀중한 리소스입니다.

<table><tbody><tr><td>0.22 & 마이크로; m 필터</td><td>Milipore</td><td>SCGPS05RE</td><td>천연 해수 살균</td></tr><tr><td>1 L 유리병</td><td>아마존</td><td>B07J6JP4D1</td><td>천연 해수 살균</td></tr><tr><td>1 &마이크로; m 필터 (물 + 공기)</td> <td>아마존</td><td>B01M1VWUWL</td><td>천연 해수 살균</td></tr><tr><td>1 ''PVC 90도 엘보우</td><td>홈 디포</td><td>203812125</td><td>옵션 2 - 중간 규모 - 수조 시스템</td></tr><tr><td>10 &마이크로; m 필터</td><td>아마존</td><td>B00D04BG56</td><td>천연 해수 살균</td></tr><tr><td>20 &마이크로; m 필터</td><td>Amazon</td><td>B082WS9NPH</td><td>천연 해수 살균</td></tr><tr><td>3x5mm 튜빙</td><td>Amazon</td><td>B0852HXPN6</td><td>Option 1 소규모 - 인큐베이터</td></tr><tr><td>4x4 ''멸균 거즈</td><td>Amazon</td><td>B07NDK8XM3</td><td>Sporulation</td></tr><tr><td>4x6mm 튜빙</td><td>Amazon</td><td>B08BCRV1FY</td><td>옵션 1 소규모 - 인큐베이터</td></tr><tr><td>5 &마이크로; m 필터</td><td>Amazon</td><td>B082WS9NPH</td><td>천연 해수 살균</td></tr><tr><td>50mL 팔콘 튜빙</td><td>Amazon</td><td>B01M04HGPJ</td><td>Sporulation</td></tr><tr><td>8x10mm 튜빙</td><td>Amazon</td><td>B01MSM3LLZ</td><td>옵션 1 소규모 - 인큐베이터</td></tr><tr><td>에어 필터</td><td>Thermo Fisher</td><td></td><td>MTGR85010 Option 1 소규모 - 인큐베이터</td></tr><tr><td>알코올 램프</td><td>Amazon</td><td>B07XWD9WWC</td><td>Sporulation</td></tr><tr><td>암모늄 철 (II) 황산염 육수화물 ACS 시약, 99 %</td> <td>Sigma</td><td>215406-100G</td><td>Provasoli를 생성하는 화학 물질 s 미디어 농축을 위한 풍부한 해수(PES) 및 비타민</td></tr><tr><td>수족관 등급 자갈</td><td>아마존</td><td>B07XRCKFBJ</td><td>옵션 1 소규모 - 인큐베이터</td></tr><tr><td>비오틴 분말, BioReagent, 세포 배양에 적합, 곤충 세포 배양에 적합, 식물 세포 배양에 적합, 99%</td><td>Sigma</td><td>B4639-100MG</td><td>Provasoli' 생성을 위한 화학 물질 매체 농축을 위한 풍부한 해수(PES)와 비타민</td></tr>: <tr><td>붕산, 99.8%, 10043-35-3, MFCD00011337, BH3O3, 61.83, 500g</td><td>Thermo Fisher</td><td>5090113707</td><td>Chemicals를 사용하여 Provasoli' s 매체 농축을 위한 풍부한 해수(PES) 및 비타민</td></tr><tr><td>칼슘 D-판토텐산, ge98.0% (T),C9H17NO5,137-08-6,25g,D-판토텐산 칼슘 염, P0012-25G 1/EA</td><td>Thermo Fisher</td><td>P001225G</td><td>Chemicals를 사용하여 Provasoli' s 미디어 농축을 위한 풍부한 해수(PES) 및 비타민</td></tr><tr><td>체크 밸브</td><td>Amazon</td><td>B08HRZR4MM</td><td>Option 1 소규모 - 인큐베이터</td></tr><tr><td>투명 튜빙 3/8'' - 10피트</td><td>Amazon</td><td>B07MTYMW13</td><td>Option 2 - 중간 규모 - 수조 시스템</td></tr><tr><td>COBALT(II) SULFATE HEPTAH-100G, 경고 - 캘리포니아 - 암 위험, 93-2749-100G 1/EA</td><td>Thermo Fisher</td><td>5090114752</td><td>프로바솔리(Provasoli)를 만드는 화학물질 s 매체 농축을 위한 농축 해수(PES) 및 비타민</td></tr><tr><td>카메라가 있는 복합 현미경</td><td>OMAX</td><td>M83EZ-C50S</td><td>모니터링</td></tr><tr><td>배양 플라스크</td><td>Thermo Fisher</td><td>07-250-080</td><td>옵션 1 소규모 - 인큐베이터</td></tr><tr><td>배양 조명</td><td>Amazon</td><td>B07RRRPJ63</td><td>옵션 1 소규모 - 인큐베이터</td></tr><tr><td>배양 스토퍼</td><td>Amazon</td><td>B07DX6J7QD</td><td>옵션 1 소규모 - 인큐베이터</td></tr><tr><td>배수 커넥터</td><td>Amazon</td><td>B00GUZ6CV0</td><td>Option 2 - Medium scale - Water bath systems</td></tr><tr><td>EDTA CAS 번호: 6381-92-6 분자식 : C10H14N2O8Na2- 2H2O 분자량 : 372.2</td><td>Thermo Fisher</td><td>50213299</td><td>Provasoli를 생성하는 화학 물질 s 매체 농축을 위한 풍부한 해수(PES) 및 비타민</td></tr><tr><td>Eisco 안전 팩 졸업 실린더 세트 클래스 A, ASTM, 용량: 10 mL, 25 mL, 50 mL, 눈금: 0.2 mL, 0.5 mL, 1.0 mL, 붕규산 3.3 유리, 오토클레이브 가능: 예, 클래스: 클래스 A, 눈금: 예, 허용 오차: 0.10 mL, 0.17 mL, 0.25 mL</td><td>Thermo Fisher</td><td>S81273</td><td>Provasoli를 생성하는 화학 물질 s 농축 해수(PES) 및 매체 농축을 위한 비타민</td></tr><tr><td>Eisco 안전 팩 졸업 실린더 세트 클래스 A, ASTM, 용량: 50 mL, 100 mL, 250 mL, 눈금: 1.0 mL, 1.0 mL, 2.0 mL, 붕규산 3.3 유리, 오토클레이브 가능: 예, 클래스: 클래스 A, 눈금: 예, 허용 오차: 0.25 mL, 0.50 mL, 1.0 mL</td><td>Thermo Fisher</td><td>S81275</td><td>Provasoli를 생성하는 화학 물질 s 미디어 농축을 위한 풍부한 해수(PES) 및 비타민</td></tr><tr><td>Eisco 안전 팩 부피 플라스크 세트 - 클래스 A, ASTM, 용량: 10 mL, 25 mL, 50 mL, 붕규산 3.3 유리, 오토클레이브 가능: 예, 클래스: 클래스 A, 클로저 재질: 유리, 클로저 크기: 스토퍼 번호: 9, 9, 13, 클로저 유형: 페니 스토퍼, 졸업: Ye</td><td>Thermo Fisher</td><td>S81271</td><td>Chemicals를 사용하여 Provasoli' s 미디어 농축을 위한 농축 해수(PES) 및 비타민</td></tr><tr><td>필터 홀더</td><td>Amazon</td><td>B07LCKBKCT</td><td>천연 해수 살균</td></tr><tr><td>Fisherbrand 눈금 실린더, 용량: 500mL, 눈금: 5mL, 붕규산 유리, 오토클레이브 가능: 예, 오차 한계: +/-4.0mL, 권장 응용 프로그램: 교육, 세분화: 5mL, S63460 1/EA</td><td>Thermo Fisher</td><td>S63460</td><td>프로바솔리(Provasoli)를 만드는 화학물질 s 매체 농축을 위한 풍부한 해수(PES) 및 비타민</td></tr><tr><td>FLEXACAM C1 카메라</td><td>Leica</td><td>FLEXACAM C1</td><td>모니터링</td></tr><tr><td>엽산, C19H19N7O6, CAS Number59303, 비타민 m, 프테로일글루탐산, 비타민 B9, 엽산, 폴라신, 폴산, 프테로일글루탐산, 프테글루, 엽산, 엽산, 25g, 100781, CHEBI:27470, 노란색에서 주황색, 2004190, 441.41, OVBPIULPVIDEAOLBPRGKRZSAN</td><td>Thermo Fisher</td><td>AAJ6083314</td><td>프로바솔리(Provasoli)를 만드는 화학물질 s 미디어 농축을 위한 풍부한 해수(PES) 및 비타민</td></tr><tr><td>프리 스탠딩 20갤런 유틸리티 싱크</td><td>Amazon</td><td>B094TLH19L</td><td>옵션 2 - 중간 규모 - 수조 시스템</td></tr><tr><td>게르마늄 이산화물 99.99 10GR</td><td>Thermo Fisher</td><td>AC190000100</td><td>Chemicals to create Provasoli' s 농축 해수(PES) 및 미디어 농축을 위한 비타민</td></tr><tr><td>유리 졸업 실린더, 클래스 A 라운드 베이스, Eisco, 사용 대상: 측정 액체, 용량: 1000 mL, 눈금: 10 mL 흰색, CH0344OWT 1/EA</td><td>Thermo Fisher</td><td>S88442</td><td>Chemicals를 사용하여 Provasoli' s 미디어 농축을 위한 풍부한 해수(PES) 및 비타민</td></tr><tr><td>유리 슬라이드</td><td>Amazon</td><td>B00L1S93PS</td><td>옵션 2 - 중간 규모 - 수조 시스템</td></tr><tr><td>글리세롤 인산염 이나트륨 수화물 이성질체 혼합물</td><td>Sigma</td><td>G6501-100G</td><td>Provasoli를 만들기 위한 화학 물질 s 미디어 농축을 위한 풍부한 해수(PES) 및 비타민</td></tr><tr><td>성장 용기 -3.4 Qt- 3.25 Lt 투명 용기 투명 뚜껑</td><td>용기 용기 보관</td><td>#10014828</td><td>옵션 2 - 중간 규모 - 수조 시스템</td></tr><tr><td>성장 조명</td><td>Amazon</td><td>B086R14MFW</td><td>옵션 1 소규모 - 인큐베이터</td></tr><tr><td>혈구계</td><td>Amazon</td><td>B07TJQDKLJ</td><td>포자 형성</td></tr><tr><td>힌지 플라스틱 항아리</td><td>SKS 보틀 & 포장</td><td>: 40280125.01S</td><td>옵션 1 소규모 - 인큐베이터</td></tr><tr><td>이노시톨 연구 등급, USP / NF 세균학. 광학적으로 비활성입니다. 조직 배양에 대한 적합성 테스트를 거쳤습니다. 크기 - 100G 보관 조건 - +15 C TO +30 C 카탈로그 번호 - 26310.01 CAS 87-89-8</td><td>Thermo Fisher</td><td>50247745</td><td>Chemicals to create Provasoli' s 미디어 농축을 위한 풍부한 해수(PES) 및 비타민</td></tr><tr><td>인스턴트 오션 - 50 G</td><td>아마존</td><td>B000255NKA</td><td>옵션 1 소형 - 인큐베이터</td></tr><tr><td>도립 현미경 Leica DMi1 Leica DMi1</td><td></td><td></td><td>모니터링</td></tr><tr><td>철(III) 염화물 육수화물 ACS 시약, 97%</td><td>Sigma</td><td>236489-100G</td><td>Provasoli' 생성을 위한 화학 물질 미디어 농축을 위한 풍부한 해수(PES) 및 비타민</td></tr><tr><td>Licor Ligth 미터 데이터 로거</td><td>Licor</td><td>LI-250A</td><td>모니터링</td></tr><tr><td>빛/온도 HOBO 데이터 로거</td><td>Amazon</td><td>B075X2SWKN</td><td>모니터링</td></tr><tr><td>조명 150W</td><td>Amazon</td><td>B0799DQM9V</td><td>옵션 2 - 중간 규모 - 수조 시스템</td></tr><tr><td>황산 망간 수화물은 USP 테스트 사양을 충족합니다</td><td>Sigma</td><td>M8179-100G</td><td>Provasoli를 만드는 화학 물질 s 미디어 농축을 위한 풍부한 해수(PES) 및 비타민</td></tr><tr><td>중간 크기의 바위 2-3인치, 20</td>파운드 <td>Home Depot</td><td>206823930</td><td>옵션 2 - 중간 규모 - 수조 시스템</td></tr><tr><td>니코틴산, 99%, C6H5NO2, CAS 번호59676, daskil, apelagrin, acidum 니코티니쿰, 아코틴, 3카르복시피리딘, 니아신, 3pyridine카르복실산, 니코틴산, 펠라그린, wampocap, 250g, 109591, CHEBI:15940, 1.4, 2004410, 293 deg. C (559도. F), 123.11,</td> <td>Thermo Fisher</td><td>AAA1268330</td><td>Chemicals를 사용하여 Provasoli' s 매체 농축을 위한 풍부한 해수(PES) 및 비타민</td></tr><tr><td>p-Aminobenzoic acid 99.82% 4-aminobenzoic acid, C7H7NO2, CAS 번호: 150-13-0, 25g, 0210256925 1/EA</td><td>Thermo Fisher</td><td>ICN10256925</td><td>Chemicals to create Provasoli' s 미디어 농축을 위한 PES(Enriched Seawater) 및 비타민,</td></tr><tr><td>PCV 시멘트</td>, <td>Amazon</td><td>B001D9WRWG</td><td>Option 2 - 중간 규모 - 수조 시스템</td></tr>, <tr><td>플라스틱 물 밸브</td>, <td>Amazon</td><td>B0006JLVE4</td><td>옵션 2 - 중간 규모 - 수조 시스템</td></tr>, <tr><td>플라스틱 물 밸브</td>, <td>Amazon</td><td>B07G5FY7X1</td><td>옵션 2 - 중간 규모 - 수조 시스템</td></tr>, <tr><td>정밀 저울 1mg</td>, <td>Amazon</td><td></td><td>프로바솔리를 만들기 위한 B08DTH95FN 재료' s 농축 해수 (PES) 및 미디어 농축을위한 비타민</td></tr><tr><td>여과 된 공기 용 펌프</td><td>아마존</td><td>B0BG2BT9RX</td><td>옵션 1 소규모 - 인큐베이터</td></tr><tr><td>PVC 튜브 1x24 ''</td><td>홈 디포</td><td>202300505</td><td>옵션 2 - 중형 - 수조 시스템</td></tr><tr><td>양자 조도계</td><td>Apogee Instruments</td><td>MQ-510</td><td>모니터링</td></tr><tr><td>냉장 인큐베이터</td><td>Thermo Fisher</td><td>15-103-1566</td><td>옵션 1 소규모 - 인큐베이터</td></tr><tr><td>고무 그로밋</td><td>Amazon</td><td>B07YZD22ZP</td><td>옵션 1 소규모 - 인큐베이터</td></tr><tr><td>염분 굴절계</td><td>ATC</td><td>B018LRO1SU</td><td>모니터링</td></tr><tr><td>쉐이드 메쉬 6x50 ft</td><td>홈 디포</td><td>316308418</td><td>옵션 2 - 중간 규모 - 수조 시스템</td></tr><tr><td>질산 나트륨 ge 99.0% 질산, 나트륨 염, NNaO3, CAS 번호: 7631-99-4, 500g, 1/EA</td><td>Thermo Fisher</td>는 <td></td><td>Provasoli를 만들기 위해 Chemicals를 BP360500했습니다. s 풍부한 해수 (PES) 및 미디어 농축을 위한 비타민</td></tr><tr><td>통기 개방을 위한 납땜</td><td>Amazon</td><td>B08R3515SF</td><td>옵션 2 - 중간 규모 - 수조 시스템</td></tr><tr><td>스프레이 이스포로필 알코올</td><td>Amazon</td><td>&lrm; B08LW5P844</td><td>Sporulation</td></tr><tr><td>스테인레스 스틸 시저</td><td>Amazon</td><td>B07BT4YLHT</td><td>Sporulation</td></tr><tr><td>스테인레스 스틸 트레이</td><td>Amazon</td><td>B08CV33YXG</td><td>Sporulation</td></tr><tr><td>스테인레스 스틸 트위저</td><td>Amazon</td><td>B01JTZTAJS</td><td>Sporulation</td></tr><tr><td>교반 바</td><td>아마존</td><td>B07C4TNKXB</td><td>Provasoli를 만드는 재료 ' s 미디어 농축을 위한 풍부한 해수(PES) 및 비타민</td></tr><tr><td>수중 순환 펌프 400 GPH</td><td>아마존</td><td>B07RZKRM13</td><td>옵션 2 - 중간 규모 - 수조 시스템</td></tr><tr><td>수중 구형 양자 센서</td><td>왈츠</td><td>US-SQS/L</td><td>모니터링</td></tr><tr><td>온도 총</td><td>적외선 온도계 749</td><td>B07VTPJXH9</td><td>모니터링</td></tr><tr><td>티아민 염산염 BioReagent, 세포 배양에 적합, 곤충 세포 배양에 적합, 식물 세포 배양에 적합</td><td>Sigma</td><td>T1270-25G</td><td>Chemicals를 생성하여 Provasoli' 매체 농축을 위한 풍부한 해수(PES) 및 비타민</td></tr><tr><td>Thymine 99% 2, 4-Dihydroxy-5-methylpyrimidine, C5H6N2O2, CAS 번호: 65-71-4, 25g, 157850250 1/EA</td><td>Thermo Fisher</td><td>AC157850250</td><td>Chemicals를 사용하여 Provasoli' 생성 s 미디어 농축을 위한 농축 해수(PES) 및 비타민</td></tr><tr><td>투명 아크릴 시트 24x48인치</td><td>Home Depot</td><td>202038048</td><td>옵션 2 - 중간 규모 - 수조 시스템</td></tr><tr><td>튜빙 물 순환 1''x10</td>피트 <td>Amazon</td><td>B07ZC1PSF3</td><td>Option 2 - 중간 규모 - 수조 시스템</td></tr><tr><td>천연 해수 살균을 위한 자외선</td><td></td> 아마존 <td>B018OI7PYS</td><td>천연 해수 살균</td></tr><tr><td>진공 펌프</td><td>아마존</td><td>B087XBTPVW</td><td>천연 해수 살균</td></tr><tr><td>비타민 B12 바이오 시약, 세포 배양에 적합, 곤충 세포 배양에 적합, 식물 세포 배양에 적합, 98%</td> <td>시그마</td><td>V6629-100MG</td><td>화학 물질 프로바솔리 생성 s 미디어 농축을 위한 풍부한 해수(PES) 및 비타민</td></tr><tr><td>부피 플라스크, 클래스 A 유리, Eisco, 폴리프로필렌 스토퍼 포함, 눈금이 매겨진, 흰색 인쇄 표시, 용량: 1000 mL, CH0446IWT 1/EA</td><td>Thermo Fisher</td><td>S89446</td><td>Provasoli를 만들기 위한 화학물질' s 미디어 농축을 위한 풍부한 해수(PES) 및 비타민</td></tr><tr><td>부피 플라스크, 클래스 A 유리, Eisco, 폴리프로필렌 스토퍼 포함, 눈금이 매겨진, 흰색 인쇄 표시, 용량: 500 mL, CH0446HWT 1/EA</td><td>Thermo Fisher</td><td>S89445</td><td>Provasoli를 만들기 위한 화학물질' s 미디어 농축을 위한 풍부한 해수(PES) 및 비타민</td></tr><tr><td>물 냉각기 200-600GPM</td><td>Amazon</td><td>B07BHHP71C</td><td>옵션 2 - 중간 규모 - 수조 시스템</td></tr><tr><td>4x6mm 튜브용 Y-스플리터</td><td>Amazon</td><td>B08XTJKFCH</td><td>옵션 1 소규모 - 인큐베이터</td></tr><tr><td>황산 아연 헵타하이드레이트 BioReagent, 세포 배양에 적합</td><td>Sigma</td><td>Z0251-100G</td><td>프로바솔리(Provasoli)를 만드는 화학물질 s 배지 농축을 위한 PES(Enriched Seawater)와 비타민(Vitamins</td></tr></tbody></table>)

복원을 용이하게 하기 위한 캐노피 형성 자이언트 켈프의 현장 수집 및 실험실 유지 관리

Field Collection and Laboratory Maintenance of Canopy-Forming Giant Kelp to Facilitate Restoration

캐노피를 형성하는 다시마는 생물 다양성을 지원하고 연간 5,000억 달러 이상의 가치가 있는 생태계 서비스를 제공하는 필수 기반 종입니다. 기후로 인한 생태학적 스트레스 요인으로 인한 거대한 다시마 숲의 전 세계적인 감소는 혁신적인 복원 전략의 필요성을 강조합니다. '녹색 자갈'로 알려진 새로운 복원 기술은 광범위한 수중 노동 없이 넓은 지역에 어린 다시마를 파종하는 것을 목표로 하며 비용 효율성과 확장성으로 인해 유망한 복원 도구입니다. 이 비디오 기사는 자이언트 켈프인 Macrocystis pyrifera를 배양하기 위한 프로토콜과 도구를 보여줍니다. 또한 현장 설정에서 이 방법의 성공과 한계를 해결하기 위한 추가 연구를 위한 리소스를 제공합니다. 우리는 '녹색 자갈' 기술을 사용하여 생식 조직을 수집하고, 포자화하고, 접종하고, 기르고, 유지 및 초기 생애 단계로 파종된 기질을 모니터링하기 위한 현장 및 실험실 기반 방법을 간략하게 설명합니다. 이 프로토콜은 연구자, 관리자 및 이해 관계자가 다시마 보존 목표를 달성할 수 있도록 지원하기 위해 이 분야의 현재 복원 관행을 단순화하고 중앙 집중화합니다.

'녹색 자갈' 복원 기술은 아직 시범 단계에 있으며, 다른 종에 대한 식물 밖 생존 데이터는 제한적이며,28 Macrocystis pyrifera에 대해서는 아직 발표된 데이터가 없습니다. 이 프로토콜에 요약된 현장 수집 및 실험실 유지 관리를 사용하여 가상의 '녹색 자갈' 을 배치하기 전에 두 개의 서로 다른 기증자 다시마 개체군에 대한 장소별 사육 조건의 중요성을 테스트했습니다(그림 5). 생식 다시마 조직을 캘리포니아(미국)의 서늘한 K1(Santa Cruz 36.60167°N, 121.88508°W)과 따뜻한 K4(San Diego, 32.85036°N, -117.27600°W) 개체군에서 수집하여 (1) 12°C(해조류 양식의 표준 배양 온도, K1의 겨울 평균 SST) 및 (2) 20°C(K4의 여름 평균 SST, 그리고 K4의 경우 1°C 폭염). 다시마 수명 단계 발달을 모니터링하는 데 사용되는 모든 유리 슬라이드는 표준화된 그리드로 표시되었으며, 이 그리드를 참조로 사용하여 고해상도 이미지를 캡처하여 도립 현미경과 카메라를 사용하여 시간 경과에 따른 고정 필드를 관찰할 수 있습니다(N = 샘플당 5개 이미지, 2.479mm x 1.859mm).
24d 포스트 포자형성 후, 현미경 이미지(N = 60개 샘플에서 300개 이미지)로부터 생식동물을 계수했습니다. 생식세포 수의 차이를 검정하기 위해 glmmTMB41 패키지에서 glmmTMB() 함수를 사용하여 푸아송 분포와 함께 일반화 선형 혼합 효과 모델을 사용했으며, R의 emmeans42패키지에서 emtrends()를 사용하여 쌍별 비교를 수행했습니다. 우리의 결과는 열적 변동성에 대한 생식식물의 반응이 K1 개체군과 K4 개체군 간에 달랐고(t = 2.7, p = 0.007), 온도가 따뜻한 K4 개체군에는 영향을 미치지 않았지만(추정치 = -0.01, 표준 오차[SE] = 0.01, 신뢰 구간 [CI] = [-0.03, 0.01]), 더 차가운 K1 개체군에는 영향을 미쳤지만(추정치 = -0.06, SE = 0.02, CI = [-0.10, -0.03])(그림 6A)는 열 내성 특성의 적응적 발산이 가능함을 시사합니다. 다시마 생식식물은 종종 저항 단계(43)로 묘사되는데, 이는 스트레스에 강하고 환경 변동성에 상대적으로 둔감한 다목적 표현형을 생성한다는 것을 의미합니다. 그러나 이러한 결과는 열 변동성이 이 초기 단계에서 상당한 압력을 가한다는 것을 나타냅니다.
32d 포스트 포자형성 후, 길이가 약 1mm보다 큰 가시적 포자식물을 각 2.5cm x 7.5cm 유리 슬라이드 전체에서 계산했습니다(N = 총 72개 샘플). 눈에 보이는 포자식물 수의 차이를 테스트하기 위해 glmmTMB 패키지에서 glmmTMB() 함수를 사용하여 푸아송 분포와 함께 일반화된 선형 혼합 효과 모델을 사용했으며 R의 패키지 emmeans에서 emtrends()를 사용하여 쌍별 비교를 수행했습니다. 우리의 결과는 열적 변동성에 대한 포자식물의 반응이 온도가 더 따뜻한 K4 개체군(추정치 = -0.66, SE = 0.04, CI = [-0.74, - 0.57])과 더 차가운 K1 개체군(추정치 = -0.85, SE = 0.13, CI = [-1.10, -0.60])에 영향을 미치는 K1 및 K4 분화된 개체군(z = 0.92, p = 0.36) 간에 유사하다는 것을 보여줍니다(그림 6B). 20°C에서 사육한 샘플은 12°C에서 사육한 샘플(평균 ± SE = 0.4 ± 0.2)에 비해 눈에 보이는 포자식물(평균 ± SE = 82.4 ± 9.8)이 거의 자라지 않았습니다. 이 결과는 포자식물 생산이 생식식물 단계보다 온도에 더 민감하며, 프로토콜에 설명된 대로 포자식물 발달을 달성하기 위해 부위별 배양 온도가 15°C를 초과해서는 안 된다는 것을 시사합니다.
<img alt="성장실에 식물 성장 실험 설정; 제어 된 분위기 용기, 튜브, 센서가 포함됩니다." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66092/66092fig01.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 1"> 그림 1: '녹색 자갈' 인큐베이터 시스템 다이어그램. (A) 식물성 벌크 생식동물 배양을 위한 적색 광원. (B) 외부 콘센트로 연결되는 전선 및 튜브용 액세스 포트. (C) 적색광 부분에서 전체 스펙트럼 빛을 차단하는 구조. (D) '녹색 자갈' 경작 구간. (E) 전체 스펙트럼 광원. (F) 외부 여과 공기 공급원에 연결된 튜브 라인. (G) 공기 중 오염을 줄이기 위한 체크 밸브. (H) 오염을 최소화하는 개별 배양 용기. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66092/66092fig01large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="정수 설정을 강조하는 여러 탱크가 있는 태양열 담수화 공정 다이어그램." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66092/66092fig02.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 2"> 그림 2: '녹색 자갈' 수조 시스템의 다이어그램. (A) 수중 펌프가 있는 냉각기( I에서). (B) 수조용 20갤런 욕조. (C) 수조를 재순환시키기 위해 배수하십시오. (D) 수조의 재순환을 위한 밸브. (E) 광원. (F) 투명한 뚜껑과 폭기 구멍이 있는 2.5L '녹색 자갈' 용기. (G) 폭기원. (H) 수중 펌프를 사용하여 물을 재순환시키는 파이프. (I) 수중 펌프가 있는 욕조에서 냉각기로/로 수조 수신기. (J) 수조 증발을 최소화하기 위한 아크릴 커버. (K) 빛의 강도를 조정하기 위한 메쉬 음영. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66092/66092fig02large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="생애 단계 식별 다이어그램: 유성포자 정착, 발아, 배우체, 포자체 발달." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66092/66092fig03v2.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 3"> 그림 3: Macrocystis pyrifera 발달. 실험실 성장 시험에서 Macrocystis pyrifera 의 발달 생활사 단계. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66092/66092fig03large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="120일 이상의 다시마 성장 단계; 현장 성장을 위한 실험실 배양; 순차적 이미지 분석." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66092/66092fig04.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 4"> 그림 4: Macrocystis pyrifera로 씨를 뿌린 '녹색 자갈'. Macrocystis pyrifera로 파종된 녹색 자갈은 포자식물이 1-2cm에 도달할 때까지 실험실에서 배양됩니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66092/66092fig04large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="40일 동안 12°C와 20°C에서 조류 성장 비교; 간격을 두고 현미경 이미지를 촬영합니다." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66092/66092fig05.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 5"> 그림 5: 실험적 시계열. 캘리포니아(미국)에서 수집되고 두 개의 다른 온도에서 배양된 두 개체군에서 유래한 Macrocystis pyrifera gametophytes 및 sporophytes의 실험적 성장 및 발달에 따른 시계열의 예시 이미지. K1 = 산타크루즈, K4 = 샌디에이고. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66092/66092fig05large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="배우체 및 포자체에 대한 온도 영향; K4, K1 종 성장을 비교하는 막대 차트." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66092/66092fig06.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 6"> 그림 6: 대표 결과. 12 및 20 °C의 일정한 열 조건에서 배양된 K1 Santa Cruz San Diego K4 Santa Cruz 기원 개체군에 대해 관찰된 Macrocystis pyrifera 생활 단계. 오차 막대, 평균 ± 1 SE. 별표(*)는 통계적으로 유의한 차이(p &lt; 0.05)를 나타냅니다. (A) 24일째의 생식동물(N = 60개 샘플에서 총 300개의 이미지). (B) 32일째에 눈에 보이는 포자식물(N = 72개 샘플, 표준화된 2.5cm x 7.5cm 영역 내). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66092/66092fig06large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
보충 파일 1. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66092/Supplemental%20File_Calendar%20R2.zip" target="_blank">이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.</a>

이 프로토콜은 현장 환경에서 '녹색 자갈' 기술의 성공과 한계를 해결하기 위한 복원 시험에 사용하기 위해 캐노피를 형성하는 거대한 다시마로 파종된 기질의 현장 수집 및 정기적인 실험실 유지 관리에 대해 설명합니다.

Canopy-forming kelps are essential foundation species, supporting biodiversity and providing ecosystem services valued at more than USD$500 billion ...

다시마 숲은 기후로 인한 환경 스트레스 요인과 영양 역학의 변화로 인해 전례 없는 손실에 직면해 있습니다. 이 비디오는 녹색 자갈 기술을 사용하여 자이언트 켈프(Macrocystis pyrifera)를 배양하기 위한 프로토콜과 도구를 보여주며, 다양한 환경에서 이 방법의 성공과 한계를 해결하기 위한 추가 시도를 위한 귀중한 리소스를 제공합니다. 다시마 재배 시설은 섭씨 10도에서 15도 사이의 온도를 제어할 수 있어야 하며, 제곱 미터당 0에서 180 마이크로몰 광자 범위의 전체 스펙트럼 광과 여과된 폭기를 제공할 수 있어야 합니다.콘센트가 내장되어 있거나 전선 및 튜브용 액세스 포트가 있는 인큐베이터 시스템은 조명과 공기 공급원으로 조정할 수 있습니다. 인큐베이터 시스템이 프로젝트의 범위, 예산 또는 의도한 규모 내에 있지 않은 경우 시원한 천연 해수로 템퍼링된 수조 또는 냉각기를 사용할 수 있습니다. 사육 온도는 현장과 계절에 따라 다릅니다.온도계를 성장 배지에 넣거나 온도 총을 사용하여 온도가 섭씨 10도에서 18도 사이인지 확인하십시오. 광원의 타이밍 설정을 사용하거나 광원을 프로그래밍 가능한 주기가 있는 타이머에 연결하여 전체 스펙트럼 조명을 12시간 조명, 12시간 어두운 사진 기간으로 설정합니다. 자갈 근처의 표면 아래에 있는 PAR 양자 측정기로 광도를 측정하고 디밍이 가능한 광원을 사용하거나 광원 위에 메쉬를 레이어링하여 조정합니다.폭기는 공기 펌프를 사용하여 배양물에 추가됩니다. 공기 중 박테리아 오염을 줄이기 위해 02마이크로미터의 기공 크기를 가진 필터를 사용하십시오. 재료와 스테이션은 미리 멸균하고 준비해야 합니다.자세한 내용은 텍스트를 참조하십시오. 파종에 사용되는 자갈은 질감이 있거나 약간 움푹 들어간 표면이 있어야 하는데, 이는 생식동물이 높은 울퉁불퉁함을 가진 기질에 남아 있을 가능성이 더 높기 때문입니다. 먼지나 부스러기를 제거하기 위해 물이 맑아질 때까지 자갈을 문지르고 헹굽니다.10% 희석된 표백제 용액에 자갈을 최소 24시간 동안 담그고 필터 멸균 해수로 헹굽니다. 매주 배양 용기를 새로 고치는 데 필요한 필터 멸균 해수의 양을 계산하고 그에 따라 이 여과 및 멸균 작업을 예약합니다. 필터 멸균 처리된 해수의 대량은 섭씨 8도에서 10도에서 최대 6개월 동안 어두운 용기에 보관할 수 있습니다.냉장 보관할 수 없는 경우 어둡고 서늘한 곳에 보관하십시오. 기공 크기가 55-1마이크로미터인 진공 여과 시스템을 사용하여 물을 여과합니다. 필터 손상을 방지하기 위해 물을 모두 빼내기 전에 진공 소스를 끄고 여과된 물을 전용 멸균 용기에 붓습니다.더 큰 부피의 경우 플로우 스루 여과 시스템을 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 가장 큰 공극 크기에서 가장 작은 공극 크기로 배열된 10마이크로미터, 5마이크로미터, 1마이크로미터의 일련의 3개의 주름 필터를 통해 해수를 흘려보냅니다. 이 플로우 스루 시스템은 수족관 UV 조명에 연결됩니다.UV 및/또는 고압멸균 방법을 사용하여 여과된 해수를 살균합니다. 여과 살균된 바닷물에 영양분과 비타민을 풍부하게 공급하는 것은 다시마 성장에 매우 중요합니다. 일반적인 농축 옵션에는 프로바솔리가 농축된 해수 배지 및 F/2 배지가 포함됩니다.자세한 내용은 텍스트를 참조하십시오. 현지 법률 및 규정을 충족하는 다시마 조직 수집에 필요한 허가를 받으십시오. 스쿠버를 통해 10-15마리의 비옥한 Macrocystis pyrifera 개체에서 2-5m 간격으로 눈에 띄는 소리를 가진 3-5개의 sporophyll 블레이드를 선택합니다.가능하면 오염이나 분해가 거의 또는 전혀 없는 깨끗하고 온전한 포자를 선택하십시오. 이 시점부터 부모 개체에 따라 sporophyll 블레이드를 별도로 보관하십시오. 포자충은 다 자란 다시마의 받침 위 밑부분의 빽빽한 치마에서 자라며 가스로 가득 찬 폐낭이 없는 것으로 식별할 수 있습니다.스포자 필 블레이드는 어두운 수집 백에 담아 어두운 수집 백에 담아 운반하고, 블레이드를 젖은 상태로 유지하기 위해 현장에서 바닷물을 최소한으로 채우고 배양 공간에 도착할 때까지 약 섭씨 12도의 냉각기에 보관합니다. 샘플이 얼음과 직접 접촉하지 않도록 하십시오. Sporophylls는 다른 위치로 또는 다른 위치에서 배송할 수 있습니다.여과된 멸균된 바닷물로 포자를 헹굽니다. Macrocystis pyrifera 개체에서 채취한 칼날을 여과된 멸균된 바닷물에 적신 축축한 종이 타월로 감싸고 빛 침투 및 추가 건조를 방지하기 위해 알루미늄 호일로 다시 감쌉니다. 이 보관 방법은 일반적으로 부리또 방법으로 알려져 있습니다.이 패키지를 재활용 버블 랩 또는 판지와 같은 보호 장벽이 있는 얼음이 있는 쿨러에 넣으십시오. 익일 배송을 위해 쿨러를 준비하고 배송을 수령할 수 있는 사람이 있는지 확인하고 패키지를 냉장 상태로 보관합니다. 선택적으로, 포자를 냉장 상태에서 12-48시간 동안 보관하여 소러스 조직에서 포자 방출을 촉진합니다.보관하려면 부리또 방법을 사용하십시오. 선택적으로 보관하는 경우 비옥한 sorus 조직의 존재를 나타내는 종이 타월에서 부분적인 포자 형성의 증거를 찾으십시오. 흉창 조직은 종종 주변 조직보다 약간 융기되고 색이 어둡습니다.잘 익은 소러스 조직을 선택하고 멸균 가위를 사용하여 25cm 정사각형 섹션으로 자릅니다. 유전적 다양성을 촉진하기 위해 10-15마리의 개별 다시마 부모 중에서 1-2개의 깨끗한 소리 섹션을 선택합니다. 청소하려면 멸균 거즈로만 소러스 조직의 양쪽을 한 방향으로 부드럽게 문지릅니다.amp필터로 멸균된 바닷물을 적십니다.필요한 경우 멸균 면도날로 소러스 조직을 부드럽게 긁어냅니다. 소리 부분을 담수탕에 30초에서 1분 동안 담그고 필터 멸균 바닷물로 헹굽니다. 멸균된 50밀리리터 팔콘 튜브 안에 섭씨 10도에서 15도로 템퍼링된 필터 멸균 해수에 각 소리 섹션을 담그십시오.또는 소리 절편이 단일 멸균 용기에 포자될 수 있습니다. 섭씨 4도에서 12도의 튜브를 어두운 곳에 두어 최대 4시간 동안 포자를 형성합니다. 냉장고가 없는 경우 조명이 어둡고 서늘한 곳에 보관하십시오.복합 현미경과 혈구계를 사용하여 30분에서 최대 4시간마다 3-4개 샘플의 포자 밀도를 관찰합니다. 샘플 간에 피펫 팁을 변경합니다. 조밀도가 적어도 10 의 밀리리터 당 000의 포자인 경우에, 다음 단계로 넘어서십시오.소리 절편에서 4시간 후에도 포자가 생성되지 않으면 샘플을 폐기하십시오. 포자는 방출 후 몇 시간 이내에 가라앉을 수 있지만 원을 그리며 헤엄치는 것이 관찰될 수 있습니다. Falcon 튜브에서 각 소리 섹션을 제거합니다.생성된 포자 용액을 단일 멸균 용기에 결합하고 최종 결합 밀도를 정량화합니다. 500 의 배양 콘테이너에 있는 밀리리터 당 000의 포자의 마지막 농도를 위한 접종에 필요한 포자 해결책의 마지막 양을 산출하십시오. 자세한 내용은 텍스트를 참조하십시오.멸균 유리 슬라이드를 배양 용기 내에 넣어 다시마 발달을 모니터링합니다. 충분한 모니터링을 위해 배양 용기에 무작위로 배포된 최소 30개의 슬라이드를 포함합니다. 성장 배지에 잠긴 기질이 포함된 멸균 피펫 팁을 사용하여 계산된 양의 포자 용액을 배양 용기에 접종합니다.용기를 닫고 포자를 분산시키기 위해 부드럽게 저어줍니다. 용기를 배양 시스템에 넣습니다. 배포 사이트의 온도에 따라 섭씨 10도에서 15도 사이로 온도를 설정합니다.수생 식물을 위한 전체 스펙트럼 조명은 12시간 조명, 12시간 다크 사이클로 설정되며 광도는 제곱초 미터당 0에서 180마이크로몰 광자 사이입니다. 특정 조명 조건의 타임라인에 대한 텍스트를 참조하십시오. 하루 후 여과된 공기 공급원으로 가벼운 폭기를 제공하십시오.매일 또는 처음 2주 동안 격일로 최소 2개의 무작위 유리 슬라이드를 모니터링하여 발달을 평가합니다. 2주 후, 포자식물의 크기가 1-2cm가 될 때까지 일주일에 1-2회 최소 2개의 무작위 유리 슬라이드를 모니터링하여 건강한 성장과 오염을 확인합니다. 모니터링하려면 멸균된 핀셋으로 슬라이드를 다루고 유리 슬라이드가 잠길 수 있을 만큼 충분한 멸균된 바닷물이 들어 있는 깨끗한 페트리 접시에 담습니다.교차 오염을 방지하기 위해 유리 슬라이드를 제거한 후 배양액으로 되돌리지 마십시오. 화합물 또는 도립 현미경을 40-400배 배율로 사용하여 초기 단계의 다시마를 관찰합니다. 개발은 다음 일정을 추적할 것으로 예상됩니다.침전된 포자는 0일에서 1일에 관찰됩니다. 포자는 몇 시간 내에 발아할 수 있으며, 이는 생식관의 형성으로 입증됩니다. 발아는 일반적으로 하루에서 이틀 후에 관찰됩니다.초기 생식동물은 일반적으로 1일에서 4일 사이에 관찰됩니다. 세포가 분열과 분화를 거쳐 남성과 여성의 배우자를 형성하는 과정인 생식세포 형성은 일반적으로 처음 2주 이내에 관찰됩니다. 암컷의 세포는 수컷보다 5배에서 7배 더 큽니다.수컷 생식 식물은 얇은 사상 가지를 자라는 반면 암컷은 더 둥글거나 난형 모양입니다. 암컷은 일반적으로 2-3주 이내에 알을 낳습니다. 수컷에서 방출된 정자는 난자를 수정시켜 배아 포자식물로 발달합니다.포자식물은 일반적으로 2-4주 이내에 관찰됩니다. 접합체는 빠른 세포 분열을 거쳐 약 6-8주 내에 1-2cm의 잎이 자랍니다. 매주 성장 배지를 교체하여 Macrocystis pyrifera 성장에 필요한 영양소와 미네랄을 보충하십시오.신선한 성장 배지를 적절한 온도로 식힙니다. 이 과정에서 성장 배지가 섭씨 15도를 초과하지 않도록 하십시오. 파종된 기질의 방해를 피하기 위해 배양 용기에서 배지를 사이펀합니다.용기가 거의 비워질 때까지 미디어를 비우십시오. 건조를 최소화하기 위해 즉시 미디어를 새로 고칩니다. 재충전할 때 성장 용기를 약간 기울여 배지가 배양 용기 측면을 따라 흘러내려 기질을 최소화합니다.빛 방사 조도의 차이를 설명하기 위해 주간 미디어 교체 중에 용기 또는 욕조 위치를 무작위로 재배열합니다. Macrocystis 배양에 대한 활동과 기대치를 추적하기 위해 달력 텍스트를 참조하십시오. 빛과 폭기에 대한 조정 시기와 주간 미디어 변경을 나타냅니다.6-8주간의 실험실 배양 후, 어린 포자식물은 길이가 1-2cm이고 배치할 준비가 됩니다. 배포 24시간 전에 배양 컨테이너에서 성장 배지를 새로 고칩니다. 현지 법률 및 규정을 충족하는 자갈 배치에 필요한 허가를 받으십시오.그늘진 냉각기에서 최대 6시간 동안 녹색 자갈을 운반하십시오. 배치는 가장 직사광선을 피하도록 시간을 정해야 합니다. 배치 과정에서 직사광선을 피하기 위해 보트의 그늘진 구조를 활용하십시오.표면에서 아래의 산호초로 녹색 자갈을 조심스럽게 흩뿌리거나, 새로운 사이트와 작은 규모에서 시험할 때 스쿠버를 통해 뿌립니다. 녹색 자갈 복원 기술은 다른 종에 대한 제한된 식물 생존 데이터와 Macrocystis pyrifera에 대한 데이터가 아직 없는 학술 단계에 있습니다. 그럼에도 불구하고, 이 분야에서의 성공은 최근 파일럿 연구에서 관찰되었는데, 이는 현장에서 2개월 후 최대 1.2m까지 자라는 주변 기질과 어린 다시마에 대한 haptera 부착으로 나타났습니다.이 프로토콜에 요약된 현장 수집 및 실험실 유지 관리를 사용하여 섭씨 12도와 섭씨 20도에서 두 개의 뚜렷한 기증자 다시마 집단을 배양하여 시간 경과에 따른 Macrocystis pyrifera의 미세 단계 발달에 대한 온도 의존적 영향을 설명했습니다. 24일 후, 현미경 이미지로부터 생식동물을 계수하였다. 온도는 더 차가운 K1 개체군에는 영향을 미쳤지만 K4 개체군에는 영향을 미치지 않았으며, 이는 열 내성 형질의 적응적 발산이 가능할 수 있음을 시사합니다.이는 현장별 사육 온도의 중요성을 강조합니다. 32일 후, 눈에 보이는 포자식물이 각 유리 슬라이드에서 계산되었습니다. 온도는 K1 및 K4 집단 모두에 대해 유사한 영향을 미쳤습니다.섭씨 20도에서 사육된 샘플은 섭씨 12도에서 사육된 샘플에 비해 눈에 띄는 포자식물이 거의 자라지 않았습니다. 이 결과는 포자식물 생산이 생식식물 단계보다 온도에 더 민감하며, 프로토콜에 설명된 대로 포자식물 발달을 달성하기 위해 배양 온도가 섭씨 15도를 초과해서는 안 된다는 것을 시사합니다. 이 시각화된 프로토콜을 통해 우리는 전 세계 연구자와 관리자가 귀중한 수중 다시마 숲을 복원하기 위해 녹색 자갈 방법에 대한 추가 시도를 장려하기를 희망합니다.Macrocystis pyrifera와 함께하는 녹색 자갈 여행에 행운을 빕니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Environment

환경

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따개 비 (Amphibalanus) Balanus improvisus osmoregulation 및 antifouling 공부에 대 한 모델입니다. 그러나, 자연 계절 산란 cyprid 애벌레의 예측할 수 없는 공급을 생성합니다. 여기, B. improvisus 의 모든-1 년-라운드 경작에 대 한 프로토콜 설명, 애벌레의 생산을 포함 합니다. 유전자 표현 연구에 교양된 barnacles의 사용을 보여 줍니다.

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산호 식민지에서 폴립 구제 금융을 유도하여 실험실 실험 사용을위한 개별화 된 미세 전파를 얻습니다.

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기후 변화는 전 세계적으로 산호초 생태계에 영향을 미치고 있습니다. 현장 양식 시스템에서 공급되는 산호는 복원 및 연구 노력을 지원하는 데 도움이 될 수 있습니다. 여기에서, 부 화하는 경피성 산호의 장기적인 유지를 현장에서 촉진하는 데 사용될 수 있는 먹이 및 산호 배양 기술이 요약되어 있습니다.

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배우세요 Macrocystis pyrifera 복원을 위한 그린 그래블 기법 현장 수집 및 실험실 유지 관리 프로토콜. 온도와 광 조건을 제어하여 켈프 숲 복원 효율성을 높이는 방법을 확인하세요.

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