6 november 2016
Hier presenteren we een protocol voor de beoordeling van het zaad overleving, kieming en kiemrust onder veldomstandigheden gebruik begraven, geëtiketteerd zaad strips en tetrazolium chloride (TZ) levensvatbaarheid testen.
Het algemene doel van deze procedure is om zaadkieming, sterfte en kiemrust in veldcondities direct waar te nemen en te kwantificeren over tijd. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen in het veld van zadecologie, zoals hoe verschillende soorten of ecotypen van soorten individuele zaailingen bijdragen aan de populatie van de volgende generatie. Of individuele zaden aan de aanhoudende zaadbank in de bodem.
Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat elk aantal experimentele ontwerpen, soorten, behandelingen of verwijderingsdata gemakkelijk in het veld kunnen worden ingezet en na weken tot maanden van begraving als een complete replica kunnen worden teruggevonden. Om te beginnen, snijdt u een stofstrook van 20 x 105 cm voor elke zaadstrip. Gebruik een meetlint om compartimenten op de strip aan te geven.
Vouwen de stof dubbel en gebruik een lijmpistool op hoge temperatuur om lijm op één korte kant aan te brengen. Laat de lijm iets afkoelen en druk vervolgens de twee kanten samen om een afdichting te maken. Plaats lijmlijnen langs elke compartimentmarkering vanaf de gevouwen rand tot aan de open korte kant.
Druk de twee stofzijdes samen langs de lijmlijnen om afdichtingen te maken zonder gaten tussen de compartimenten. Wijs willekeurig zaadkruistypen toe aan compartimenten voor elke strip. Tel vervolgens en plaats een uniform aantal zaden in elk compartiment.
Gebruik een plastic tuinpijl om het compartiment met een zaadtype te labelen. Gebruik de lijmpistool om het compartiment veilig af te sluiten. Ga verder langs de strip, vul, label en verzegel de zaadzakken een voor een totdat de hele strip is gevuld en verzegeld.
Controleer op gaten tussen compartimenten en lijm indien nodig voordat u verdergaat. Om de begraafproeven uit te voeren, graaft u eerst percelen tot de opgegeven diepte om strips te huisvesten op basis van het experimentele ontwerp. Plaats de zaadstrips in de grond en bedek ze met aarde.
Snijd vervolgens metalen gaashardwaredoek in een paneel dat 10 cm groter is aan elke kant dan de begraven zaadpercelen. Verzegel de randen van het gaasdoek met aarde. Deze bedekking zou zaadgravende roofdieren moeten uitsluiten.
Plaats ten slotte gekleurde plastic perceellabels op de locatie, gelabeld met verwijderingsdatum en kleur gecodeerd om de schriftelijke records aan te vullen. Op de toegewezen verwijderingsdatum, graaft u de betreffende zaden op. Wikkel de strips in nat krantenpapier om ze vochtig te houden en plaats ze in een koelbox voor transport.
Eenmaal in het laboratorium, spoelt u de strips in water om overtollig vuil en puin te verwijderen, totdat zaden zichtbaar zijn in de compartimenten. Gebruik een schaar om één compartiment tegelijk open te snijden. Tel alle ontkiemde zaden die aanwezig zijn en verwijder ze.
Tel en verwijder alle duidelijk dode zaden. Verzamel ten slotte alle overgebleven ontkiemde zaden en plaats ze op een gelabeld nat stuk blootspapier in een petrischaal. Plaats de schalen een week lang in een groeikamer om kieming mogelijk te maken.
Bekijk de zaden en identificeer en tel degenen die zijn ontkiemd. Noteer deze als levensvatbaar maar ontkiemd, omdat deze zaden niet onder veldcondities zijn ontkiemd. Snijd de resterende zaden doormidden om de levensvatbaarheid te testen met behulp van tetrazoliümchloride.
Plaats één helft in een petrischaal met het embryo en endosperm zichtbaar. Voeg voldoende tetrazoliümchloride toe om de zaadhelften te bedekken. Plaats de schaal in een incubator ingesteld op 30 graden Celsius gedurende drie uur.
Evalueer ten slotte de zaadhelften. Zaden die rode kleuring van het embryo vertonen, zijn ontkiembaar, terwijl ongekleurde zaden dood zijn. Deze grafiek toont de kieming van wilde kruistypen van zonnebloemen bij de eerste verwijderingsdatum na begraving in de late herfst.
Kruistypen zijn gerangschikt op toenemende percentages gewasallelen, en de moederlijke ouder wordt aangegeven voor elke kruising. Over het algemeen verminderden lagere gewasallelpercentages de maladapieve kieming in de late herfst. Bij verwijdering in het vroege voorjaar hadden alle genotypen een hoge kieming, maar verschilden significant in het aantal ontkiemde of dode zaden.
In het bijzonder hadden kruistypen met een gewasmoederlijke afstamming een hogere sterfte, terwijl moederlijke wilde kruistypen eerder ontkiemd bleven. Tegen het voorjaar nam de kieming voor sommige kruistypen af. Dit is waarschijnlijk te wijten aan zaadsterfte binnen de begraafstrips voor eerder ontkiemende kruistypen.
Dienovereenkomstig was de sterfte hoger voor meer gewas-achtige kruistypen geproduceerd door moederlijke gewasouders. Eenmaal onder de knie, kan deze techniek in een paar uur worden geassembleerd, afhankelijk van het ontwerp. Terwijl de evaluatie van strips doorgaans slechts enkele minuten per compartiment duurt, plus tijd in de groeikamer en incubatie in TZ. Terwijl u deze procedure probeert, is het belangrijk om te onthouden dat alleen zaden die door de groeikamer zijn gegaan en vervolgens via TZ-testen als levensvatbaar zijn bepaald, als echt kiemrustend kunnen worden beschouwd.
Zaden die in de groeikamer ontkiemen, worden als ontkiemd beschouwd. Volgend op deze procedure kunnen andere methoden die parallel lopen, zoals zaailingstudies, worden uitgevoerd om aanvullende vragen te beantwoorden, zoals of zaadoverleving zich vertaalt naar zaadopkomst en levenscycluscompleetheid. Na het bekijken van deze video, zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u een veldbeoordeling van zaadkieming, sterfte en kiemrust kunt uitvoeren.
Vergeet niet dat tetrazoliümchloride irriterend is en voorzorgsmaatregelen, zoals het dragen van handschoenen, moeten altijd worden genomen bij het uitvoeren van deze procedure.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit protocol beschrijft een methode voor het beoordelen van de overleving, kieming en dormantie van zaden onder veldomstandigheden met behulp van gelabelde zaadstrips en levensvatbaarheidstests. Het stelt onderzoekers in staat om het gedrag van zaden in de loop van de tijd te kwantificeren, wat bijdraagt aan het begrip van de zaadecologie.
Deze methode maakt directe observatie van zaadkieming, dormantie en mortaliteit onder veldomstandigheden mogelijk, waardoor kwantitatieve gegevens worden verkregen die cruciaal zijn voor doelwitvalidatie in de agrarische biotechnologie. Door het gedrag van zaden in de tijd te beoordelen, ondersteunt het de mechanistische risicovermindering van eigenschappen die gerelateerd zijn aan standvestiging en persistentie. De benadering verhoogt het voorspellend vertrouwen in de vroege ontdekkingsfase door genetische variatie te koppelen aan veldrelevante fenotypes.
De methode integreert in het ontdekkingscontinuüm, van hypothesetoetsing tot lead-identificatie, door veldgebaseerde fenotypische gegevens over overlevingseigenschappen van zaden te leveren.