January 28th, 2020
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.
System schodkowy pozwala nam określić, czy roślina jest allelopatyczna, czy nie, eliminując konkurencję między roślinami. Dodatkowo może również zidentyfikować allelochemikalia, które są zaangażowane lub związane z allelopatią. Ta metoda jest wydajna w czasie, przestrzeni i zasobach.
Dodatkowo można dostosować ten test lub metodę do innych badań, które wymagają innego gatunku dawcy lub akceptora. Jednym z wyzwań w badaniach allelopatycznych jest wyizolowanie allelopatii. Jeśli rośliny nie konkurują o zasoby, a chwasty są nadal tłumione, musi to być spowodowane produkcją chemiczną.
Analiza roztworu pozwala na identyfikację rzeczywistego związku lub związków, które są wytwarzane przez rośliny. Związki te mogą być stosowane jako potencjalne bioherbicydy. W szklarni walka z odrostem i pleśnią jest wyzwaniem.
Używając wody destylowanej, nieprzezroczystych materiałów i autoklawowania piasku, można stłumić wyrostki w zbiornikach i rurach. Pociąć drewno na odpowiednie rozmiary i ilości, zgodnie z zapisem w protokole tekstowym. Aby uzyskać najwyższy poziom, postaw jedną deskę o długości 2,44 metra na dwóch kawałkach o długości 0,91 metra na każdym końcu krawędzi i wykręć pionowo dwie w każdym z 0,91 kawałka.
Przykręć jeszcze jeden kawałek o długości 0,91 metra 1,22 metra od każdego końca, aby uzyskać podparcie. Następnie umieść deskę o długości 2.44 metra z tyłu stojaków o długości 0.91 metra i przykręć ją w celu podparcia. Powtórz te kroki dla następnego poziomu ławki z elementami o długości 0,76 metra, a następnie ponownie dla następnej ławki z elementami o długości 0,61 metra do szóstej ławki na wysokości 0,15 metra.
W przypadku ławek od trzeciej do szóstej nie jest potrzebna nośna deska o długości 2,44 metra. Ławki liniowe w kolejności malejącej wysokości, z wystającą krawędzią skierowaną do tyłu, stykającą się z ławką nad nią, co pozwala na zachowanie odstępu między poziomami. Ułóż deskę o grubości 0,91 centymetra na każdej z dolnych krawędzi ławek wzdłuż ziemi i przykręć ławki na miejscu.
Przykręć trzy narożne wsporniki do przednich końców i środka najwyższej ławki. Przykręć jeden drewniany element o wymiarach 2,54 cm na 5,08 cm na 20,32 cm w poprzek szelek w odległości 2,54 centymetra od podstawy ławki. Ostatnia trybuna składa się z sześciu ławek z trzema pionowymi podporami każda, po jednej na każdym końcu i jedną pośrodku.
Na dnie każdej butelki po napojach wywierć mały otwór wystarczająco duży, aby osadzić plastikową rurkę PVC o średnicy wewnętrznej 0,35 centymetra, średnicy zewnętrznej 0,64 centymetra i długości 5,08 centymetra. Po włożeniu rurki rozsmaruj warstwę silikonowego wodoodpornego uszczelniacza wokół krawędzi otworu, aby zapobiec wyciekom. Pozostaw do całkowitego wyschnięcia.
W ten sam sposób przygotuj plastikowe naczynia używane do trzymania garnków z rurkami. Do jednej kolumny potrzebne będą cztery naczynia. Wywierć mały otwór w górnej tylnej części kanistra.
Po przygotowaniu i wysuszeniu zapasów umieść butelkę po napoju na najwyższej ławce, tak aby rurka PCV zwisała z krawędzi skierowanej w stronę schodów. Tuż pod butelką po napoju gazowanym na sąsiedniej ławce umieść jedno plastikowe naczynie z rurką zwisającą z krawędzi ławki. Powtórz ten krok dla następnych dwóch ławek.
Umieść kanister na dolnej ławce z otworem skierowanym do tyłu. Połącz kanister z naczyniem znajdującym się nad nim, przeciągając rurkę z naczynia przez otwór w tylnej części kanistra. Rozsmaruj wodoodporne uszczelniacze wokół krawędzi kanistra, przez którą przechodzi rurka, aby zapobiec wyciekom.
Umieść zatapialną pompę elektryczną o mocy 21 W i pojemności 1 000 litrów na godzinę w dolnym kanistrze. Podłącz rurkę PVC o długości 1.07 metra, średnicy wewnętrznej 1.27 cm i średnicy zewnętrznej 1.59 cm do dyszy pompy elektrycznej. Przeciągnij rurkę przez szczelinę między ławkami i nad tylną częścią butelki z napojem gazowanym w górnej części systemu.
Podłącz pompę do zegara cyfrowego i ustaw timer zgodnie z potrzebami. Wykonaj sadzenie zgodnie z opisem w protokole tekstowym. Umieść cztery doniczki z jednym akcesorium roślin dawców w czterech szalkach w kolumnie pierwszej, po jednej doniczce w rzędzie.
Kolumna pierwsza składa się wyłącznie z roślin dawców. Umieść dwie doniczki z tym samym akcesorium roślin dawcy w szalkach kolumny drugiej w pierwszym i trzecim rzędzie kolumny. Umieść dwie doniczki z roślinami odbiorczymi w naczyniach kolumny drugiej w drugim i czwartym rzędzie kolumny.
Dwie kolumny, z których pierwsza składa się tylko z roślin dawczych, a druga z naprzemiennych dawców i biorców, wykonują jeden zabieg. Powtórzyć te kroki dla każdego zabiegu akcesji rośliny dawcy. Każda replikacja wymaga, aby jedna kolumna próbek instalacji odbiorczej służyła jako kontrola dla jednej replikacji.
Zabiegi powtórzono trzykrotnie w randomizowanym, kompletnym projekcie blokowym. Następnego dnia po zabiegu należy napełnić zbiornik zbiorczy na dnie każdej kolumny roztworem Hoaglanda o połowie mocy w wodzie destylowanej o pojemności około 1 500 mililitrów. Ustaw timery tak, aby działały zgodnie z potrzebami w ustawieniu automatycznego wyłączania.
Przykryj zbiorniki zbiorcze czarnym plastikiem, aby ograniczyć ekspozycję na światło i parowanie. Napełniaj zbiorniki co dwa dni 500 mililitrami roztworu Hoaglanda, aby utrzymać stały przepływ systemu. Utrzymuj temperaturę szklarni na poziomie odpowiednio 28 stopni Celsjusza w ciągu dnia i 24 stopni Celsjusza w nocy, z podziałem od 16 do ośmiu godzin i wilgotnością na poziomie 53%Zmierz i zapisz wysokość każdej rośliny w systemie schodów następnego dnia po zabiegu, umieszczając linijkę u podstawy każdej rośliny i obserwując najwyższy drzewostan liściowy.
Kontynuuj zbieranie i analizę danych zgodnie z opisem w protokole tekstowym. Przeprowadzono dwa wstępne badania przesiewowe tą metodą na dziewięciu zachwaszczonych odmianach ryżu i pięciu liniach uprawy ryżu. Pomiary wysokości zarejestrowane w dniu po zabiegu 14 wykorzystano do obliczenia procentowego zmniejszenia wysokości trawy w obórze.
Pięć zachwaszczonych akcesji ryżu wykazało bardziej znaczące zmniejszenie wysokości trawy podwórzowej niż rondo, allelopatyczny standard ryżu. Zachwaszczone akcesje ryżu B8, S97, B14, S33 zmniejszyły wysokość trawy podwórzowej o 25 do 30%Akcesja ryżu zachwaszczonego B81 wykazała najbardziej znaczące zmniejszenie wysokości trawy podwórkowej o 74%, co stanowiło prawie trzykrotność więcej niż standardowe allelopatyczne rondo ryżowe. Procent redukcji biomasy na podstawie danych zebranych dzień po zabiegu 21 wykazał zakres procentowego zmniejszenia biomasy trawy podwórzowej od 0 do 86%Wśród zachwaszczonych akcesji ryżu, które najbardziej zmniejszyły wysokość trawy podwórkowej, S33 najbardziej zmniejszył biomasę trawy podwórzowej na poziomie około 84% w porównaniu z rondem na poziomie 60%Ważne jest, aby w całym systemie nie było nieszczelności, ponieważ zakłóci to przepływ i spowoduje różnice w wynikach.
Uprawa roślin w systemie hydroponicznym może być alternatywną i skuteczną metodą identyfikacji związków wytwarzanych przez roślinę i badanych pod kątem aktywności allelopatycznej. Technika ta utorowała drogę do zrozumienia, jakie geny kontrolują produkcję allelopatyczną w tych dobrze działających biotypach ryżu chwastowatego. Podczas korzystania z elektronarzędzi bardzo ważne jest używanie rękawic, okularów ochronnych i odpowiedniego obuwia.
Dodatkowo upewnij się, że obszar jest dobrze wentylowany podczas malowania natryskowego zbiorników.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
To badanie bada potencjał alelopatii jako uzupełniającej strategii zwalczania chwastów w systemach upraw przy użyciu metody badań schodkowych. Metoda ma na celu zidentyfikowanie roślin alelopatycznych i związków związanych z alelopatią, jednocześnie łagodząc konkurencję o zasoby.
Quantitative assessment of allelopathic potential in weedy rice using the stair-step assay enables precise isolation of chemical suppression effects, independent of resource competition. This approach strengthens predictive confidence in identifying bioactive plant-derived compounds for weed management, supporting early-stage target validation and mechanistic de-risking in ag-biotech pipelines. The method's reproducibility and scalability position it as a reusable screening platform for allelopathic trait discovery and translational research.
The stair-step assay integrates into the discovery-to-preclinical continuum by enabling hypothesis-driven screening, quantitative measurement, and mechanistic validation of allelopathic traits in donor plants.