Zoptymalizowana metoda uprawy i bioaugmentacji mikroorganizmów Typha latifolia (pałki pałki)

Summary

Typha latifolia, która rozmnaża się głównie bezpłciowo przez kłącza, stanowi wyzwania w zbieraniu ze względu na rozległy system korzeniowy. Niniejszy artykuł przedstawia metodę hodowli T. latifolia z nasion, ułatwiając uprawę laboratoryjną i oferując potencjał do jałowego wzrostu roślin oraz wczesnej bioaugmentacji mikrobiologicznej.

Abstract

Typha latifolia, powszechnie znana jako pałka liściasta lub pospolita sitowisko, ma zasięg zasięgu globalnego i dominuje w ekosystemach terenów podmokłych w Ameryce Północnej. Podczas gdy różne gatunki pałki są często uważane za inwazyjne w Ameryce Północnej, T. latifolia jest uznawana za rodzimy gatunek regionu i występuje na całym kontynencie jako dominujący gatunek Typha . Historycznie Typha pełniła różne funkcje, od źródeł żywności po materiały budowlane. W ostatnich latach T . latifolia stała się ważnym gatunkiem wspierającym działania bioremediacyjne. Wraz ze wzrostem zainteresowania rozwojem konstruowanych systemów oczyszczania terenów podmokłych (CWTS) do remediacji zanieczyszczeń, konieczne są powtarzalne techniki hodowli pałki w środowisku laboratoryjnym. Przedstawione tutaj prace analizowały i testowały różne parametry wzrostu skutecznej uprawy T. latifolia z nasion. Pomyślne kiełkowanie gatunków Typha polega na skalaracji (pęknięciu otoczki nasiennej), co osiągnięto za pomocą technik mechanicznych do produkcji na dużą skalę. Wczesne zakorzenienie nasion sprzyjało niskim warunkom wzrostu składników odżywczych przez pierwszy tydzień, a następnie w kolejnych tygodniach wprowadzano nawozy w celu zwiększenia przeżycia po przesadzeniu. W przypadku bioaugmentacji mikrobiologicznej systemu roślinnego wyniki wykazały, że moczenie nasion w inokulum prowadzi do bardziej rozległej kolonizacji tkanki korzeniowej i długotrwałej trwałości bakterii. Zastosowano zoptymalizowaną technikę sterylizacji nasion z wykorzystaniem kombinacji wybielacza i detergentu, aby poprawić skuteczność kolonizacji mikroorganizmów. Naczynia wzrostowe, zarówno sterylne, jak i niesterylne, zaprojektowane w tym badaniu, wspierają długoterminowy wzrost T. latifolia w różnych warunkach.

Introduction

Jako technologia oszczędna i energooszczędna, konstruowane systemy oczyszczania terenów podmokłych (CWTS) zyskały znaczną popularność w zakresie usuwania zanieczyszczeń środowiskowych ^1,2,3. CWTS wykorzystuje procesy fizyczne, chemiczne i biologiczne do usuwania, przekształcania lub stabilizowania zanieczyszczeń. Chociaż procesy fizyczne i chemiczne związane z wymianą chemiczną zostały dobrze scharakteryzowane od czasu powstania CWTS, wpływ roślinności pozostał w dużej mierze zagadkowy². W ostatnich latach wzrasta nacisk na zrozumienie mechanizmów, dzi....

Protocol

1. Skaryzacja nasion

1. Nasiona pałki pochodzą z terenów podmokłych w Calgary, AB, Kanada, jesienią 2023 roku (51.11312° N, 114.39381° W). Jesienią zbieraj kwiatostany pałki i przechowuj w papierowej torebce w ciemności do czasu użycia. Jeśli nadal na łodydze, zbierz kwiatostan wiosną, ale odzyskiwanie nasion będzie ograniczone.
2. Nożycami ogrodowymi odetnij łodygę rośliny ~2 cm od podstawy kwiatostanu. Zdejmij nasiona z kwiatostanów i umieść je w blenderze laboratoryjnym, aż objętość blendera będzie mniej więcej w jednej czwartej pełna. To około 250 mL nasion niezagęszczonych.
3. Napełnij blender 500 ml wody z kranu. Utrzymuj ....

Results

Rysunek 1 przedstawia nasiono Typha, które przeszło proces skaryzacji, wraz z niecałkowicie skaryfikowanym nasionem z usuniętym dziobem oraz nasionem nieskaryfikowanym. Upewnij się, że czas mieszania jest wystarczający, aby uzyskać głównie w pełni skaryfikowane nasiona.

Po skaryfikacji i wysuszeniu nasion należy sprawdzić ich żywotność za pomocą techniki kiełkowania niesterylnej. Po 7 dniach co najmniej 20% nasion powinno mieć wyłaniający się rodnik z tka.......

Discussion

Przedstawiony tutaj protokół zawiera szczegółowy przewodnik po uprawie gatunków pałki z nasion do zastosowań laboratoryjnych. Chociaż pałkę można łatwo rozmnażać z sadzonek kłącza, wysadzanie roślin z nasion pozwala na zmienność genetyczną w obrębie zestawu próbek, zapewnia roślinom równy etap wzrostu i daje możliwość wczesnej kolonizacji w ramach eksperymentów bioaugmentacji mikroorganizmów. Ważne jest, aby prawidłowo zidentyfikować zbierany gatunek, ponieważ rozmnażanie bardziej inwazyjnych gatunków pałki może sprzyjać.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
0,2 & mikro; Filtr sterylny m	VWR	514-4126
3′,5′-Dimetoksi-4′-hydroksyacetofenon	PhytoTech Labs	S7777
Pudełka hodowli z pokrywkami (77 mm & razy; 77 mm & razy; 97 mm)	Millipore Sigma	V8505
Termiczny silikonowy uszczelniacz o wysokiej temperaturze	Imperial Manufacturing Group	KK0205
Folia uszczelniająca laboratoryjna	Millipore Sigma	P7793
Murashige i Skoog media	PhytoTech Labs	M401
Organosilikonowy surfaktant	PhytoTech Labs	S7777
Phytoagar	GoldBiotechnology	P1003
Polisorbat 20	Roche	11332465001