Method Article

Powtarzalny test schodkowy w celu uzyskania dostępu do allelopatycznego potencjału chwastów ryżu (Oryza sativa ssp.)

DOI:

10.3791/60764

January 28th, 2020

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Allelopatia okazała się obiecująca jako użyteczna uzupełniająca strategia zwalczania chwastów w systemach upraw. Aby określić potencjał allelopatyczny pożądanego okazu rośliny, stosuje się metodę przesiewową schodkową.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Konkurencja chwastów znacząco przyczynia się do strat plonów w systemach upraw na całym świecie. Ewolucja odporności wielu gatunków chwastów na herbicydy stosowane w sposób ciągły spowodowała potrzebę opracowania dodatkowych metod zarządzania. Allelopatia to proces fizjologiczny, który posiadają niektóre gatunki roślin, który zapewnia roślinie przewagę nad sąsiadami. Allelopatyczne odmiany roślin uprawnych byłyby wyposażone w zdolność do hamowania wzrostu otaczających konkurentów, zmniejszając w ten sposób potencjalne straty plonów spowodowane ingerencją chwastów. Niniejsza praca koncentruje się na budowie i działaniu testu schodkowego stosowanego do badania przesiewowego potencjału allelopatycznego gatunku dawcy (Oryza sativa) przeciwko gatunkowi chwastów odbiorczych (Echinochloa crus-galli) w warunkach szklarniowych. Struktura opisana w tym artykule służy jako podstawa dla próbek roślin i zawiera system nawadniania w określonym czasie do akumulacji i dystrybucji allelochemikaliów. Allelochemikalia wytwarzane przez korzenie roślin mogą spływać w dół przez szereg czterech doniczek oddzielnie do zbiornika zbiorczego i są zawracane z powrotem do górnej rośliny za pomocą pomp elektrycznych. Ta metoda badań przesiewowych umożliwia allelochemikalia z rośliny dawcy dotarcie do roślin biorczych bez konkurencji o zasoby, umożliwiając w ten sposób ilościowy pomiar potencjału allelopatycznego wybranej rośliny dawcy. Potencjał allelopatyczny jest mierzalny poprzez redukcję wysokości roślin odbiorczych. Wstępne dane przesiewowe dotyczące skuteczności tej metody wykazały zmniejszenie wysokości u gatunku odbiorcy, wiechliny (E. crus-galli), a tym samym obecność pozostałości allelopatycznych z rośliny dawcy, ryżu zachwaszczonego (Oryza sativa).

Introduction

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Allelopatia jest naturalnym i złożonym zjawiskiem, które było przedmiotem zainteresowania wielu naukowców zajmujących się roślinami w ciągu ostatnich kilku dekad. Mechanizmy związane z allelopatią w uprawach były przedmiotem wielu badań od lat 30. XX wieku, kiedy Molisch zaobserwował, że roślina ma bezpośredni lub pośredni wpływ na sąsiednią roślinę poprzez produkcję i wydzielanie związków chemicznych do środowiska1. Allelopatia to wytwarzanie metabolitów wtórnych, które działają hamująco na wzrost i kiełkowanie niektórych gatunków roślin. Uwolnione alopatyczne związki chemiczne pomagają zapewnić roślinom-dawcom przewagę konkurencyjną poprzez dodawanie fitotoksyn do otaczającego je środowiska2. Na aktywność allelopatyczną składa się wiele czynników. Jest selektywny pod względem skuteczności i różni się w zależności od odmiany, warunków środowiskowych, fazy wzrostu, stresu, środowiska i dostępności składników odżywczych3.

W ostatnich latach, allelopatia została podkreślona w badaniach jako możliwe uzupełnienie stałego i narastającego kryzysu zwalczania chwastów. Wraz z rosnącą populacją na świecie wzrosło zapotrzebowanie na zrównoważoną produkcję żywności i włókien4. Zwalczanie chwastów jest jednym z największych zagrożeń dla produkcji, z jakimi borykają się agronomowie5,6. Tradycyjne metody zwalczania chwastów koncentrują się na praktykach mechanicznych, chemicznych i kulturowych. Ciągłe stosowanie herbicydów, choć skuteczne, użyteczne i wydajne, przyczyniło się do ewolucji odpornych populacji chwastów w alarmująco szybkim tempie7. Inżynieria genetyczna i praktyki hodowlane zostały skutecznie wykorzystane do zapewnienia uprawom przewagi konkurencyjnej nad chwastami, projektując je tak, aby wytrzymywały zastosowania chemiczne, których ich sąsiedzi nie są w stanie przetrwać7,8. Chociaż technologie te są skuteczne, nie zawsze są zrównoważone i czasami stwarzają problemy związane z krzyżowaniem się9. Jeśli cel zwiększenia produkcji żywności ma zostać osiągnięty, należy wprowadzić uzupełniające praktyki zwalczania chwastów10. Allelopatia jest bardzo obiecująca jako nowe narzędzie obronne dla upraw, aby poprawić ich jakość i przetrwać swoich konkurentów1,7.

Allelochemikalia są często produktami wtórnymi, a ponieważ na ich produkcję duży wpływ mają czynniki środowiskowe, trudno jest zidentyfikować konkretne związki związane z tłumieniem roślin3. Czynniki produkcji obejmują genetykę i wspólne działanie metabolitów wtórnych, które mogą działać synergistycznie11,12. Oddzielenie aktywności allelopatycznej od konkurencji, która naturalnie istnieje w interakcjach między roślinami uprawnymi i chwastami, jest wyzwaniem, dlatego podczas badań przesiewowych w kierunku allelopatii musi istnieć standardowy zestaw wyników, które kwalifikują test jako ważny i powtarzalny. Poniżej znajduje się zestaw kryteriów, które kwalifikują wyniki allelopatii zgodnie z opisem Olofsdotter et al.12 1) Jedna roślina musi wykazywać tłumienie innej rośliny we wzorze; 2) Substancje chemiczne, które są uwalniane do środowiska w ilościach bioaktywnych, muszą być produkowane przez roślinę dawcę; 3) Wyprodukowane chemikalia muszą nadawać się do transportu do zakładu odbiorczego; 4) W instalacji odbiorczej musi być obecny pewien mechanizm absorpcji; 6) Zaobserwowany wzorzec hamowania nie może mieć innego wyłącznego wyjaśnienia (np. konkurencji o zasoby)12.

W celu pokonania bariery między brakiem wiedzy na temat mechanizmów wspierających allelopatię a rozwojem odmiany, cechy fenotypowe związane z odmianami allelopatycznym mogą być identyfikowane i wybierane do dalszych badań i zastosowań. Niektóre rośliny, o których wiadomo, że mają cechy allelopatyczne, to żyto, sorgo, ryż, słonecznik, rzepak i pszenica13. Podczas wczesnych obserwacji allelopatii w uprawach, ze względu na wyraźne granice wzrostu chwastów w doświadczeniach polowych, zaproponowano, że w grę wchodziły substancje chemiczne, a nie rywalizacja o zasoby14. Jednak większość badań była eksperymentami terenowymi, które uniemożliwiły wyeliminowanie konkurencji jako czynnika14. Wysiłki zmierzające do eliminacji konkurencji ustąpiły miejsca eksperymentom laboratoryjnym i szklarniowym w celu udowodnienia i ilościowego określenia aktywności allelopatycznej w ryżu i innych uprawach. Metody polowe i szklarniowe do badania roślin pod kątem allelopatii pokazują, że tendencje allelopatyczne są obecne w obu warunkach wzrostu11,15. Niektórzy krytycy uważają, że badania laboratoryjne mogą mieć ograniczoną wartość ze względu na brak warunków naturalnych, które mogą mieć wpływ na wyniki15.

Proponowana metoda badania potencjału allelopatycznego u roślin zapewnia odpowiednie zasoby i przestrzeń oraz eliminuje konkurencję o zasoby za pomocą struktury schodkowej11,17. Metoda została zaadaptowana i zmodyfikowana w stosunku do poprzednich eksperymentów badających allelopatię w trawach darniowych i jęczmieniu17,18. Badania te wykazały, że podobny system był w stanie uzyskać dokładne wyniki dotyczące potencjału allelopatycznego rośliny docelowej, jednocześnie usuwając wszelkie wątpliwości, że obserwacje można przypisać naturalnej konkurencji. Metoda schodkowa tworzy układ krążenia, w którym pożywka ze zbiornika może przepływać przez każdą roślinę do tacki inkubacyjnej w kilku krokach. Następnie pompa elektryczna zawraca roztwór wraz z wyprodukowanymi allelochemikaliami18. Metoda taka jak ta jest efektywna zarówno pod względem czasu, przestrzeni, jak i zasobów. Zapewnia również roślinom podobne warunki polowe i eliminuje wszelką konkurencję o zasoby. Metodami i narzędziami stosowanymi do badań przesiewowych można łatwo manipulować, aby dopasować je do pożądanych celów badania, warunków i konkretnych gatunków. Celem pracy jest potwierdzenie zachwaszczonej allelopatii ryżowej poprzez pomiary zahamowania wysokości na wiechlinie ogrodowej z zastosowaniem metody schodkowej.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Budowa stoiska

UWAGA: Wymiary drewna są podane jako grubość (cm) x szerokość (cm) x długość (m).

  1. Pokrój drewno na odpowiednie rozmiary i ilości w następujący sposób: pięć kawałków drewna o wymiarach 10,16 cm x 5,08 cm x 0,91 m, trzy kawałki drewna o wymiarach 10,16 cm x 5,08 cm x 0,76 m, trzy kawałki drewna o wymiarach 10,16 cm x 5,08 cm x 0,61 m, pięć kawałków drewna o wymiarach 10,16 cm x 5,08 cm x 0,46 m, trzy kawałki drewna o wymiarach 10,16 cm x 5,08 cm x 0,3 m, oraz trzy kawałki drewna o wymiarach 10,16 cm x 5,08 cm x 0,15 m.
  2. Aby uzyskać najwyższy poziom, postaw jedną deskę o długości 2,44 m na dwóch elementach o długości 0,91 m na każdym końcu na krawędzi i wykręć pionowo dwie w każdym z 0,91 elementu. Przykręć jeszcze jeden kawałek o długości 0,91 m w odległości 1,22 m od każdego końca, aby uzyskać podparcie, a następnie umieść deskę o długości 2,44 m z tyłu stojaków o długości 0,91 m i przykręć w celu podparcia.
    UWAGA: Osiem stołów o wymiarach 3,175 cm x 15,24 cm x 2,44 m pozostaje nieprzyciętych i służy jako blat dla każdego poziomu ławki.
  3. Powtórz krok 1.2 dla następnego poziomu ławki z elementami o długości 0,76 m.
  4. Powtórz krok 1.2 dla następnej ławki z elementami o długości 0,61 m w dół do szóstej ławki na głębokości 0,15 m.
    UWAGA: W przypadku ławek 3–6 nie jest potrzebna deska nośna o długości 2,44 m. Ostatnia trybuna składa się z sześciu ławek z trzema pionowymi podporami każda, po jednej na każdym końcu i jedną pośrodku.
  5. Ławki ustawione w kolejności malejącej wysokości, z wystającą krawędzią skierowaną do tyłu, stykającą się z ławką nad nią, co pozwala na zachowanie przerwy między poziomami.
  6. Ułóż deskę o długości 0,91 cm na każdej z dolnych krawędzi ławek wzdłuż ziemi i przykręć ławki na miejscu.
  7. Przykręć deskę o długości 0,46 m poziomo, aby podeprzeć ją na trzech najwyższych ławkach po każdej stronie konstrukcji 0,61 m od ziemi.
  8. Przykręć trzy narożne wsporniki do przednich końców i środka najwyższej ławki.
  9. Przykręć jeden drewniany element o wymiarach 2,54 cm x 5,08 cm x 20,32 cm w poprzek szelek w odległości 2,54 cm od podstawy ławki.
    UWAGA: Wykonaj jedną konstrukcję o wymiarach 0,91 m na 0,91 m na 2,44 m. Zapoznaj się z Rysunek 1 dla końcowego produktu bazowego. Wymiary mogą ulec zmianie w zależności od potrzeb eksperymentalnych. Opisana konstrukcja została zaprojektowana tak, aby pasowała do doniczek o średnicy 15,24 cm. Wysokości między ławkami zostały zaprojektowane tak, aby pasowały do doniczek i materiału roślinnego użytego w tym eksperymencie, aby utrzymać stały przepływ allelochemikaliów i roztworu z jednej doniczki do drugiej w dół ławek za pomocą grawitacji.

figure-protocol-1
Rysunek 1: Widok z przodu drewnianej podstawy. Drewniana podstawa służy jako podstawka dla próbek roślin. Materiały do systemu mają być łączone i dodawane w zależności od liczby próbek potrzebnych do eksperymentu. W tym badaniu dwa stanowiska posłużyły jako baza dla 31 próbek. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

2. Montaż systemu

  1. Zdejmij nakrętkę z butelki po napoju gazowanym o pojemności 1 l i spryskaj farbę czarną farbą.
    UWAGA: Butelki po napojach gazowanych będą służyć jako zbiornik w górnej części systemu dla jednej kolumny. Farba zapewnia blok dla światła, zmniejszając lub zapobiegając rozwojowi glonów.
  2. Na dnie każdej butelki po napoju wywierć mały otwór, wystarczająco duży, aby osadzić plastikową rurkę PVC o średnicy wewnętrznej 0,35 cm (ID), średnicy zewnętrznej 0,64 cm (OD), długości 5,08 cm.
  3. Po włożeniu posmaruj warstwę silikonowego wodoodpornego uszczelniacza wokół krawędzi otworu, aby zapobiec wyciekom. Pozostaw do całkowitego wyschnięcia.
  4. Powtórz kroki 2.2 i 2.3 na każdym z plastikowych naczyń używanych do trzymania garnków.
    UWAGA: Do jednej kolumny potrzebne będą cztery talerze.
  5. Zdejmij pokrywkę i pomaluj czarną powłokę plastikowych kanistrów o pojemności 2,27 l na czarno. Kanistry te będą służyć jako zbiorniki zbiorcze u podstawy każdej kolumny.
  6. Wywierć mały otwór w górnej tylnej części kanistra.
    UWAGA: Materiały eksploatacyjne wymienione w krokach 2.1–2.6 tworzą jedną kolumnę. Liczba kolumn zależy od liczby próbek potrzebnych do pożądanego eksperymentu. Do jednej próbki potrzebne są dwie kolumny. Wszystkie wymiary mogą ulec zmianie w zależności od potrzeb eksperymentalnych.
  7. Po przygotowaniu i wysuszeniu zapasów umieść butelkę po napoju na najwyższej ławce, tak aby rurka PCV zwisała z krawędzi skierowanej w stronę schodów.
  8. Tuż pod butelką po napoju gazowanym na sąsiedniej ławce umieść jedno plastikowe naczynie z rurką zwisającą z krawędzi ławki.
  9. Powtórz krok 2.8 dla następnych dwóch ławek.
  10. Umieść kanister na dolnej ławce z otworem skierowanym do tyłu.
  11. Połącz kanister z naczyniem znajdującym się nad nim, przeciągając rurkę z naczynia przez otwór w tylnej części kanistra.
  12. Rozsmaruj wodoodporne uszczelniacze wokół krawędzi kanistra, przez którą przechodzi rurka, aby zapobiec wyciekom.
  13. Umieść zatapialną pompę elektryczną o mocy 21 W 1,000 l/h w dolnym kanistrze.
  14. Podłącz rurkę PVC o długości 1.07 m, średnicy wewnętrznej 1.27 cm i średnicy zewnętrznej 1.59 cm do dyszy pompy elektrycznej.
  15. Przeciągnij rurkę przez szczelinę między ławkami i nad tylną częścią butelki z napojem gazowanym w górnej części systemu.
  16. Podłącz pompę do zegara cyfrowego i ustaw ustawienie timera zgodnie z potrzebami.
    UWAGA: Zegar został ustawiony tak, aby działał przez 1 minutę co 3 godziny przez cały czas trwania eksperymentu. Wybrany czas pozwalał na cykliczne obracanie maksymalnej ilości cieczy w zbiorniku zbiorczym i pozwalał na około 10 minut przepływu za każdym razem, gdy pompa była włączana, unikając przy tym zalania i rozlania.

3. Sadzenie

  1. Wysterylizuj wszystkie potrzebne nasiona ryżu, płucząc w 70% etanolu przez 30 s, mocząc w 5% wybielaczu przez 20 minut i spłukując 6x wodą destylowaną.
  2. Wysterylizowane nasiona ryżu należy wstępnie wykiełkować na szalkach Petriego wyłożonych bibułą filtracyjną wypełnioną 5 ml wody destylowanej w komorze wzrostowej o temperaturze 25 °C.
  3. Po wykiełkowaniu nasion wyłóż dno każdego garnka dwoma dużymi filtrami do kawy, umieszczając je w doniczkach w ich naturalnej formie miseczki.
  4. Napełnij każdy garnek do górnej części filtra (około 75% garnka) autoklawowanym, umytym i przesianym specjalnie sortowanym piaskiem kwarcowym. Zwilż piasek wodą destylowaną, wylewając wodę na wierzch piasku lub umieszczając doniczki w tacach do sadzenia wypełnionych tylko nieznacznie wodą destylowaną, aby doniczki wchłonęły wodę i pozostały wilgotne. Przeszczep sześć wstępnie wykiełkowanych sadzonek roślin dawcy do piasku, w równych odstępach.
  5. Przykryj sadzonki piaskiem.
  6. Pozwól sadzonkom zastygnąć przez 3 tygodnie.
    UWAGA: Piasek bardzo szybko schnie. Dlatego umieszczanie doniczek na tacach jest skuteczną techniką podlewania. Ciągła wymiana wody pomoże zapobiec pleśni.
  7. Sadzonki roślin odbiorczych (E. crus-galli) należy wstępnie wykiełkować na szalkach Petriego 3 tygodnie po posadzeniu roślin dawcy, wykładając dno naczynia bibułą filtracyjną i wraz z 5 ml wody destylowanej. Umieść naczynia w komorze wzrostowej w temperaturze 25 °C na 3–5 dni.
  8. Przygotuj doniczki zgodnie z opisem w krokach 3.1–3.2.
  9. Po wykiełkowaniu sadzonek przesadź trzy sadzonki do przygotowanych doniczek i przykryj piaskiem.
    UWAGA: Eksperyment rozpoczyna się dzień po zabiegu (DAT) lub w dniu, w którym pojawiają się siewki roślin odbiorczych, które są przesadzane i umieszczane w systemie.

4. Rozmieszczenie próbki

  1. Umieść cztery doniczki z jednym akcesorium roślin dawcy w czterech szalkach w kolumnie 1, po jednej doniczce w rzędzie. Kolumna 1 składa się wyłącznie z roślin dawców.
  2. Umieścić dwie doniczki z tym samym akcesorium roślin dawcy w szalkach kolumny 2 w pierwszym i trzecim rzędzie kolumny.
  3. Umieść dwie doniczki z roślinami odbiorczymi w naczyniach kolumny 2 w drugim i czwartym rzędzie kolumny.
  4. Dla każdej replikacji należy upewnić się, że dodano tylko jeden rząd roślin odbiorczych. Dwie kolumny, pierwsza składająca się tylko z roślin dawczych, a druga z naprzemiennymi dawcami i biorcami, tworzą jeden zabieg (Rysunek 2).

figure-protocol-2
Rysunek 2: Mapa rozmieszczenia. Schemat przedstawiający rozmieszczenie roślin dawczych (WR/R) i biorczych (BYG) w odpowiednich pozycjach w systemie schodowym. Dwie kolumny systemu schodów z zainstalowanymi roślinami składają się na jeden zabieg. Pojedyncza kolumna roślin biorczych służyła jako kontrola dla jednej replikacji (skrajnie po prawej), pojedyncza kolumna roślin dawców jako kontrola dla każdej akcesji (środek), a kolumna leczenia składała się z naprzemiennych roślin dawców i biorców (skrajnie po lewej). Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

  1. Powtórz kroki 4.1–4.4 dla każdego zabiegu lub akcesji rośliny dawcy (Rysunek 3).
    UWAGA: Każda replikacja wymaga, aby jedna kolumna próbek z rośliny odbiorczej służyła jako kontrola dla jednej replikacji. Zabiegi powtórzono 3 razy w randomizowanym, kompletnym projekcie blokowym.

figure-protocol-3
Rysunek 3: Ostateczna konstrukcja schodów. System schodów zmontowany z roślinami na miejscu. System zawierał cztery rzędy próbek roślin i zbiornik zbiorczy na dole, w którym roztwór przepływał do górnej butelki i grawitacyjnie w dół przez każdą odpowiednią doniczkę. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

5. Operacja

  1. Na DAT 1 napełnij zbiornik zbiorczy na dnie każdej kolumny roztworem Hoagland o połowie mocy17 w wodzie destylowanej, około 1,500 ml.
  2. Ustaw timery tak, aby działały zgodnie z potrzebami w ustawieniu automatycznego wyłączania.
  3. Przykryj zbiorniki zbiorcze czarnym plastikiem, aby ograniczyć ekspozycję na światło i parowanie.
  4. Napełniaj zbiorniki co 2 dni 500 ml roztworu Hoaglanda, aby utrzymać stały przepływ systemu.
  5. Utrzymuj temperaturę szklarni na poziomie odpowiednio 28 °C w dzień i 24 °C w nocy, z podziałem 16/8 godzin i wilgotnością na poziomie 53%.

6. Gromadzenie danych

  1. Zmierz i zapisz wysokość każdej rośliny w systemie schodów na DAT 1 i raz w tygodniu do DAT 21, umieszczając linijkę u podstawy każdej rośliny i obserwując najwyższy drzewostan liściowy.
  2. Zmierz i zapisz poziomy chlorofilu w każdej roślinie na DAT 7 i 14 za pomocą miernika zawartości chlorofilu.
  3. W ostatnim dniu eksperymentu (tj. DAT 21) oznacz jedną papierową torbę na każdą doniczkę.
  4. Wytnij próbki roślin u podstawy i umieść w osobnych workach.
  5. Umieść wszystkie próbki w suszarce piekarnika ustawionej na 60 °C przez 48 h16.
  6. Wyjmować wysuszone próbki i pustą zawartość pojedynczo na wagę i zapisywać masę w gramach.

7. Analiza danych

  1. Oblicz potencjał allelopatyczny roślin dawczych na podstawie procentowego zahamowania rośliny odbiorczej za pomocą tego równania:
    Redukcja wysokości (%) = [Wysokość kontroli (cm) – Wysokość leczonej (cm)] × 100
  2. Obliczyć zmniejszenie wysokości rośliny dawcy w celu sprawdzenia ewentualnego odwrotnego wpływu, jaki roślina odbierająca może wywierać na rośliny docelowe.
  3. Analizuj akcesje jako efekt stały, podczas gdy replikacje i przebiegi są efektami losowymi18.
  4. Analizuj dane przy użyciu ogólnego modelu liniowego ze średnimi wartościami oddzielonymi za pomocą chronionej przez Fishera najmniej istotnej różnicy na poziomie prawdopodobieństwa 0,05 lub niższym w oprogramowaniu statystycznym (np. JMP 14).
  5. Wizualizuj korelację między oryginalnymi zmiennymi za pomocą analizy składowych głównych poprzez przesyłanie danych.
    1. Wybierz kartę Analiza na pasku narzędzi, wybierz opcję Dopasuj Y do X. W kolumnach Zaznacz odpowiedź (tj. procentowe zmniejszenie wysokości), a następnie kliknij Y, odpowiedź, aby określić współczynnik obserwowany dla Y (tj. procentowe zmniejszenie wysokości). W polu Współczynnik X wybierz opcję Podświetl akcesję i kliknij pozycję X, współczynnik, a następnie wybierz przycisk OK.
    2. Wybierz czerwoną strzałkę w dół na pasku Analiza jednokierunkowa, wybierz opcję Średnie/ANOVA. Ponownie wybierz strzałkę w dół na pasku Analiza jednokierunkowa i zaznacz pozycję Porównaj średnie, a następnie wybierz każdą parę, T ucznia.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dwa wstępne badania przesiewowe przy użyciu tej metody przeprowadzono na dziewięciu zachwaszczonych odmianach ryżu (B2, S33, B83, S97, S94, B81, B8, B34, B14) i pięciu liniach uprawy ryżu (PI338046, Rex, Rondo, PI312777, CL163). Zachwaszczone akcesje ryżu i linie ryżowe zostały wybrane na podstawie ich wyników w poprzednich badaniach allelopatycznych przeprowadzonych przez Shrestha (2018)18. Zachwaszczone nasiona ryżu zostały zebrane z całego stanu Arkansas. Wybrane linie ryżu są powszechnie upraw...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Wykorzystanie allelopatii może potencjalnie służyć jako biologiczna kontrola chwastów, które są trudne do zwalczania 1,7,13. Allelopatia wykazała ogromny potencjał jako możliwe rozwiązanie kryzysu związanego z chwastami w ryżu i służy jako alternatywa lub uzupełnienie chemikaliów i ręcznych praktyk zwalczania chwastów 5,13,19. Identyfik...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Finansowanie tego projektu zostało zapewnione przez Special Research Initiative Grant sponsorowany przez Mississippi Agricultural and Forestry Experiment Station i opiera się na pracy wspieranej przez National Institute of Food and Agriculture, U.S. Department of Agriculture, projekt Hatch pod numerem akcesyjnym 230060.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
1,25 cala na 6 cali na 8 stóp standardowa deska drewniana do trudnych warunków pogodowychLowe's, Mooresville, NC489248Nie dotyczy
cale na 4 cale na 8 stóp biały drewniany kołekLowe's, Mooresville, NC6005Przycięte na odpowiednie rozmiary
Szelki narożne 63 mm (2,5 cala)Lowe's, Mooresville, NC809449Nie dotyczy
Asporto 16 uncji okrągłe czarne plastikowe pudełko na wynos - z przezroczystą pokrywką, nadające się do kuchenki mikrofalowej – 6,25 cala na 6,25 cala na 1,75 cala - 100 sztuk pudełkaRestaurantware.com, Chicago, ILRWP0191B
plastikowa rurka spożywcza ATP z winylu i flexu, przezroczysta, 0,125 cala id na 0,25 cala OD, 100 stópAmazon, Seattle WAB00E6BCV0GN / A
Miernik zawartości chlorofilu Ccm-300Opti-Sciences, Inc. Hudson, NHccm / 300N/A
Wspólna deska sosnowa Lowe's 1 cal na 2 cale na 8 stóp, Mooresville, NC1408Nie dotyczy Wykonawcy
wybór wykonawcy 24-pak 42-galonowy zewnętrzny plastikowy worek na śmieciLowe's, Mooresville, NC224272Przycięte do przykrycia zbiorniki zbiorcze
EURO POTSSzklarnia Megastore, Danville, ILCN-EU15 cm krótki 6 o średnicy 4,25 wysokości 1,37 kwarty objętość
Szalka Petriego marki Fisher z przezroczystą pokrywkąFisher Scientific, Waltham, MAFB0857513Nie dotyczy
Aexit Ac 220 V-240 V sprzęt elektryczny Wtyczka amerykańska 21 W 1,000 l / h uniwersalna pompa głębinowaAmazon, Seattle WAB07MBMYQNTRozmiar dyszy powinien pasować do rur i można go odbudować
Woods 50015 WD outdoor 7-dniowy wytrzymały cyfrowy wyłącznikWalmart, Bentonville, AR56517976720 ustawień
Silikon GE 2 + 10,1 uncji silikonowej uszczelkimigdałowejLowe's, Mooresville, NC48394Uszczelniacz do krawędzi dowolnych dołączonych rurek
Woda destylowana o doskonałej wartościWalmart, Bentonville, AR565209428Nie dotyczy
Filtry do kawy w doskonałej cenie White Basket 200 sztukWalmart, Bentonville, AR562723371Rozmiar może się różnić
Grip-rite primgaurd plus #9-3 w pollimerdexLowe's, Mooresville, NC323974Nie dotyczy
Hoagland" s nr 2 podstawowa mieszanina soliCaisson Laboratories, INC. Smithfield, UTHOP01/50LT½ współczynnik wytrzymałości
JMP (14)SAS Institute Inc. Uniwersytet Stanowy Karoliny Północnej, Karolina Północna NrA
Źródło projektu płaska farba w sprayuLowe's, Mooresville, Karolina Północna282254Nie dotyczy
Źródło projektu Narzędzie 1,88 cala na 165 stóp szara taśma klejącaLowe's, Mooresville, NC488070Nie dotyczy
Rubbermaid 2 qt kwadratowy kanister do przechowywania żywności przezroczystyWalmart, Bentonville, AR555115144Pojemnik na odpady
Szczelna, niewzmocniona przezroczysta rurka winylowa z PVC, klasa spożywcza .5 cala id na .625 in OD, 100 ftAmazon, Seattle WAB07D9CLGV3Łączy się z pompą
Short Mountain Silica 50 lb Play sandLowe's, Mooresville, NC10392Piasek należy oczyścić
Butelki sodowe 1 l Steve'a Spanglera - 6 sztuk - do eksperymentu naukowego UżyjAmazon, Seattle WAUPC 192407667341Górny stopień pokrywy do wyrzucania zbiornika
2 czasowy .

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Weston, L. A. History and Current Trends in the Use of Allelopathy for Weed Management. HortTechnology. 15 (3), 529-534 (2005).
  2. Pratley, J. E. Allelopathy in annual grasses. Plant Protection Quarterly. 11, 213-214 (1996).
  3. Bertin, C., Yang, X., Weston, L. A. The role of root exudates and allelochemicals in the rhizosphere. Plant and Soil. 256 (1), 67-83 (2003).
  4. Stevenson, G. R. Pesticide Use and World Food Production: Risks and Benefits. Environmental Fate and Effects of Pesticides. American Chemical Society. , Chapter 15 261-270 (2003).
  5. Chopra, N., Tewari, G., Tewari, L. M., Upreti, B., Pandey, N. Allelopathic Effect of Echinochloa colona L. and Cyperus iria L. Weed Extracts on the Seed Germination and Seedling Growth of Rice and Soybean. Advances in Agriculture. 2017, 1-5 (2017).
  6. Jabran, K., Mahajan, G., Sardana, V., Chauhan, B. S. Allelopathy for weed control in agricultural systems. Crop Protection. 72, 57-65 (2015).
  7. Worthington, M., Reberg-Horton, C. Breeding Cereal Crops for Enhanced Weed Suppression: Optimizing Allelopathy and Competitive Ability. Journal of Chemical Ecology. 39, 213-231 (2013).
  8. Sudianto, E., et al. Corrigendum to "Clearfield (R) rice: Its development, success, and key challenges on a global perspective.". Crop Protection. 55, 142-144 (2014).
  9. Gressel, J., Valverde, B. E. A strategy to provide long-term control of weedy rice while mitigating herbicide resistance transgene flow, and its potential use for other crops with related weeds. Pest Management Science. 65, 723-731 (2009).
  10. Muthayya, S., Sugimoto, J. D., Montgomery, S., Maberly, G. F. An overview of global rice production, supply, trade, and consumption. Annals of the New York Academy of Sciences. 1324, 7-14 (2014).
  11. Chung, I. M., Kim, K. H., Ahn, J. K., Lee, S. B., Kim, S. H. Allelopathy Comparison of Allelopathic Potential of Rice Leaves, Straw, and Hull Extracts on Barnyardgrass. Agronomy Journal. 95 (4), 1063-1070 (2003).
  12. Olofsdotter, M., Jensen, L. B., Courtois, B. Improving crop competitive ability using allelopathy Ð an example from rice. Journal of Plant Breeding. 121, 1-9 (2002).
  13. Olofsdotter, M., Navarez, D., Rebulanan, M., Streibig, J. C. Weed-suppressing rice cultivars-does allelopathy play a role. Weed Research. 39 (6), 441-454 (1999).
  14. Jensen, L. B., et al. Locating Genes Controlling Allelopathic Effects against Barnyardgrass in Upland Rice. Agronomy Journal. 93 (1), 21-26 (2001).
  15. Kuijken, R. C., Eeuwijk, F. A. V., Marcelis, L. F., Bouwmeester, H. J. Root phenotyping: from component trait in the lab to breeding. Journal of Experimental Botany. 66 (18), 5389(2015).
  16. Lickfeldt, D. W., Voigt, T. B., Branham, B. E., Fermanian, T. W. Evaluation of allelopathy in cool season turfgrass species. International Turfgrass Society. 9, 1013-1018 (2001).
  17. Liu, D. L., Lovett, J. V. Biologically active secondary metabolites of barley: Developing techniques and assessing allelopathy in barley. Journal of Chemical Ecology. 19, 2217-2230 (1993).
  18. Shrestha, S. Evaluation of Herbicide Tolerance and Interference Potential among Weedy rice germplasm. , (2018).
  19. Kim, K. U., Shin, D. H. Rice allelopathy research in Korea. Allelopathy in Rice. IRRI. Olofsdotter, , Chapter 4 (1998).
  20. Quasem, J. R., Hill, T. A. On difficulties with allelopathy. Weed Research. 29, 345-347 (1989).
  21. Singh, S., et al. Evaluation of mulching, intercropping with Sesbania and herbicide use for weed management in dry-seeded rice (Oryza sativa L.). Crop Protection. 26, 518-524 (2007).
  22. Kong, C. H., Li, H. B., Hu, F., Xu, X. H., Wang, P. Allelochemicals released by rice roots and residues in soil. Plant and Soil. 288 (1-2), 47-56 (2006).
  23. Ervin, G. N., Wetzel, R. G. Allelochemical autotoxicity in the emergent wetland macrophyte Juncus effusus (Juncaceae). American Journal of Botany. 87 (6), 853-860 (2000).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Stair step AssayAllelopathic PotentialWeedy RiceBarnyardgrassAllelochemicalsHydroponic SystemHeight ReductionBiomass ReductionGreenhouse SettingResource Competition

Related Articles