Name: Metoda ochrony korzeni i ryzosfer mokradeł do obrazowania pierwiastków (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-02-15T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 29 s
Description: Poznaj metodę ochrony korzeni roślin wodnych i ryzosfer do obrazowania pierwiastków za pomocą zamrażania uderzeniowego i liofilizacji. Technika ta zachowuje strukturę tkanki i specjację pierwiastków, umożliwiając badanie cyklu składników odżywczych.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Autorzy dziękują za wspólny grant dla Seyfferth i Tappero w celu wsparcia współpracy między Uniwersytetem Delaware a Brookhaven National Laboratory. W ramach tych badań wykorzystano linię badawczą XFM (4-BM) należącą do National Synchrotron Light Source II, należącej do Biura Naukowego Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych (DOE) obsługiwanej dla Biura Nauki DOE przez Brookhaven National Laboratory na podstawie umowy nr 1. DE-SC0012704.

1. Przygotowanie sprzętu do zamrażania
<ol>
	<li>Umieść dwa bloki miedziane (~5 cm x 5 cm x 15 cm) poziomo w czystej lodówce zdolnej do przechowywania ciekłego azotu i wlej tyle ciekłego azotu, aby zanurzyć bloki. Gdy bulgotanie ustąpi, umieść dwie przekładki na jednym bloku miedzianym na każdym końcu. 
	UWAGA: Wysokość przekładki określa wysokość próbki, która ma zostać zamrożona; W tym przykładzie użyto przekładki o wymiarach 2 cm do utworzenia sześcianów o wymiarach około 3 cm x 3 cm x 2 cm. Objętość ciekłego azotu będzie zależeć od wielkości chłodnicy. W tym przykładzie użyto około 1 L na około 5 kostek w serii. 
	UWAGA: Stosować odpowiednie środki ochrony osobistej i wentylację, ponieważ ciekły azot jest kriogenem i środkiem duszącym.</li>
	<li>Za pomocą szczypiec i rękawic kriogenicznych podnieś drugi blok miedzi na jego końcu, aby ułatwić pobieranie, gdy próbka jest na miejscu.</li>
</ol>
2. Pobieranie próbek i zamrażanie
<ol>
	<li>Wyciągnij pożądaną roślinę i ryzosferę z mokrej gleby za pomocą łopaty i upewnij się, że wykopany dołek jest znacznie większy niż pożądana objętość korzenia. Umieść ziemię i roślinę w pojemniku i umieść ją na blacie. 
	UWAGA: Można również wykorzystać całą ziemię doniczkową i roślinę z badania doniczkowego.</li>
	<li>Określ pożądane położenie gleby, w którym mają zostać pobrane korzenie (tj. głębokość i odległość od pędu). Odetnij nadmiar ziemi za pomocą stalowego ostrza, uważając, aby nie naruszyć gleby w żądanym obszarze. Po osiągnięciu żądanego obszaru wytnij "kostkę" korzeniową o wymiarach około 3 cm x 3 cm x 2 cm i natychmiast umieść kostkę między dwoma przekładkami na poziomym bloku miedzianym. Używając rękawic kriogenicznych, podnieś pionowy blok miedzi i umieść go na przekładkach, aby zatrzasnąć sześcian ryzosfery.</li>
	<li>Po ustąpieniu bulgotania (~5 min) wyjmij zamrożoną kostkę ryzosfery z bloków miedzianych i zawiń w wstępnie oznaczony kwadrat z folii aluminiowej. W razie potrzeby zaznacz orientację bloku na folii. Umieścić w drugim pojemniku z ciekłym azotem do czasu przechowywania w zamrażarce o temperaturze -80 °C.</li>
	<li>Powtórz w razie potrzeby, aby uzyskać żądaną liczbę kostek korzeniowych z terenu pola lub eksperymentu. Upewnij się, że oba bloki miedziane mają czas na ostygnięcie między próbkami.</li>
</ol>
3. Liofilizacja i osadzanie kostek ryzosfery
<ol>
	<li>Przygotuj liofilizator zgodnie z instrukcjami producenta. Należy upewnić się, że uzyskano odpowiednie podciśnienie, ciśnienie i temperaturę przed wyjęciem próbek z zamrażarki o temperaturze -80 °C.</li>
	<li>Gdy liofilizator jest gotowy do przyjęcia próbek, umieść jedną zamrożoną kostkę ryzosfery w czystej i umytej kwasem probówce o pojemności 50 ml i przykryj luźno czystą jednorazową chusteczką. Zabezpiecz chusteczkę gumką recepturką. Powtórz w razie potrzeby, aby upewnić się, że jedna kostka na probówkę. 
	UWAGA: Jeśli próbka jest zbyt duża dla probówki, można ją umieścić bezpośrednio w naczyniu liofilizatora, używając folii aluminiowej jako uchwytu na próbkę.</li>
	<li>Probówki zawierające próbki należy umieścić w naczyniach liofilizatora i suszyć w stanie liofilizacji przez kilka dni. Dokładny czas schnięcia będzie zależał od właściwości gleby. 
	UWAGA: Suszone próbki należy przechowywać w liofilizatorze lub eksykatorze, aby uniknąć ponownego nawodnienia.</li>
	<li>Użyj stalowego ostrza, aby pociąć wysuszone kostki gleby na wymiar, tak aby pasowały do pożądanej formy (np. forma o średnicy 25 mm jest idealna do większości zastosowań). Oznacz każdą formę, umieść kostki gleby w formach i umieść formy w eksykatorze próżniowym.</li>
	<li>Przygotuj żywicę epoksydową zgodnie z instrukcjami producenta. Upewnij się, że wybrana żywica epoksydowa nie jest zanieczyszczona i nie powoduje zmian specyfikacji pożądanych elementów 20, 29, 30.</li>
	<li>Użyj zakraplacza, aby dodać żywicę epoksydową do formy po jednej stronie gleby, aż całkowicie pokryje próbkę. Gleba ciemnieje, gdy żywica epoksydowa zwilży glebę. 
	UWAGA: Dodawaj żywicę epoksydową powoli, aby powietrze z gleby mogło się uciekli.</li>
	<li>Po wypełnieniu form żywicą epoksydową zamknij eksykator próżniowy i włącz próżnię. W zależności od ilości powietrza uwięzionego w glebie, może być konieczne okresowe dodawanie do form większej ilości żywicy epoksydowej. Sprawdzaj poziom żywicy epoksydowej co 30-90 minut przez pierwsze 1-4 godziny i w razie potrzeby dodaj żywicę epoksydową.</li>
	<li>Usuń próbkę z formy, gdy żywica epoksydowa stwardnieje (~5 dni).</li>
</ol>
4. Cięcie i cięcie kostek ryzosfery
<ol>
	<li>Wytnij próbkę za pomocą precyzyjnej piły na mokro z tarczą diamentową. Próbki należy pociąć w różnych miejscach, jeśli w poprzednim cięciu nie uzyskano korzeni.</li>
	<li>Ręcznie szlifuj wycięte próbki stopniowo drobniejszym papierem ściernym (np. o ziarnistości 220, 500, 1000 i 1500) po stronie cięcia przez ~30 s.</li>
	<li>Wykonaj obrazowanie powierzchni próbek przy użyciu technik takich jak LA-ICP-MS. 
	UWAGA: Aby przygotować cienkie sekcje do S-XRF, wyślij próbki do firmy zdolnej do przygotowania cienkich sekcji (polerowanie jedno- lub dwustronne) lub wykonaj kroki 4.4 - 4.6, jak opisano poniżej.</li>
	<li>Przyklej żądaną stronę próbki do szkiełka kwarcowego za pomocą super kleju i pozostaw do utwardzenia na noc.</li>
	<li>Za pomocą cienkiej przecinarki pokrój ziemię na zjeżdżalniach do grubości 2 mm, a następnie zmielić do żądanej grubości (zwykle 30 μm). W razie potrzeby powierzchnię próbki można wypolerować.</li>
	<li>Wykonaj obrazowanie S-XRF przekrojów. Postępuj zgodnie z odpowiednimi krokami w żądanym obiekcie synchrotronowym i linii badawczej, aby ubiegać się o czas obrazowania i wykorzystać go.</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

W niniejszej pracy opisano protokół pozyskiwania zakonserwowanych próbek gleby objętościowej oraz ryzosfer korzeni roślin bagiennych z wykorzystaniem techniki gwałtownego mrożenia (slam-freezing), która może być stosowana do obrazowania pierwiastkowego i/lub mapowania specjacji chemicznej.
Opisana metoda wykazuje szereg zalet w porównaniu z metodami istniejącymi. Po pierwsze, metoda ta umożliwia jednoczesne badanie korzeni oraz otaczającej je ryzosfery. Obecnie istnieją metody konserwacji i ob...

Korzenie i ich ryzosfery są dynamiczne, niejednorodne i niezwykle ważne dla zrozumienia, w jaki sposób rośliny pozyskują mineralne składniki odżywcze i zanieczyszczenia1,2,3. Korzenie są główną drogą, za pomocą której składniki odżywcze (np. fosfor) i zanieczyszczenia (np. arsen) przemieszczają się z gleby do roślin, a zatem zrozumienie tego procesu ma wpływ na ilość i jakość żywności, funkcjonowanie ekosystemu i fitoremediację. Jednak korzenie są dynamiczne w przestrzeni i czasie, rosnąc w odpowiedzi na potrzeby pozyskiwania składników odżywczych i często różnią się funkcją, średnicą i strukturą (np. korzenie boczne, korzenie przybyszowe, włośniki)2. Niejednorodność systemów korzeniowych można badać w skalach przestrzennych od poziomu komórkowego do ekosystemu oraz w skalach czasowych od godzinowych do dziesiętnych. W związku z tym dynamiczna i niejednorodna natura korzeni i otaczającej je gleby lub ryzosfery stanowi wyzwanie dla uchwycenia chemii ryzosfery w czasie. Pomimo tego wyzwania, konieczne jest zbadanie korzeni w ich środowisku glebowym, aby scharakteryzować tę krytyczną relację roślina-gleba.
Chemia ryzosfery roślin mokradeł jest szczególnie trudna do zbadania ze względu na strome gradienty tlenu, które występują od gleby do korzeni, które zmieniają się w czasie i przestrzeni. Ponieważ korzenie potrzebują tlenu do oddychania, rośliny podmokłe przystosowały się do warunków niskiego poziomu tlenu panujących w glebach podmokłych, tworząc aerenchymę4, 5. Aerenchyma to wydrążone tkanki korowe, które rozciągają się od pędów do korzeni, umożliwiając dyfuzję powietrza przez roślinę do korzeni. Jednak część tego powietrza przedostaje się do ryzosfery w mniej skorkowaciałych częściach korzeni, szczególnie w pobliżu bocznych połączeń korzeniowych, mniej dojrzałych wierzchołków korzeni i stref wydłużenia6,7,8,9. Ta promienista utrata tlenu tworzy utlenioną strefę w ryzosferze roślin podmokłych, która wpływa na biochemię ryzosfery (bio-geo)i różni się od zmniejszonej objętości gleby10,11,12. Aby zrozumieć los i transport składników odżywczych i zanieczyszczeń w ryzosferach i korzeniach terenów podmokłych, kluczowe znaczenie ma zachowanie chemicznie zredukowanej gleby objętościowej, utlenionej ryzosfery i korzeni roślin podmokłych do analizy. Ponieważ jednak gleba luzem zawiera zredukowane składniki gleby, które są wrażliwe na tlen, metody konserwacji korzeni i gleby muszą chronić struktury korzeniowe i minimalizować reakcje wrażliwe na tlen.
Istnieją metody naprawiania tkanek roślinnych i zachowywania ultrastruktury do obrazowania, ale te metody nie mogą być stosowane do chemicznej ochrony korzeni rosnących w glebie podmokłej. W przypadku badań, w których pożądany jest tylko rozkład pierwiastków w komórkach roślinnych, rośliny są zwykle uprawiane hydroponicznie, a korzenie można łatwo usunąć z roztworu, utrwalić pod wysokim ciśnieniem zamrażania i substytucji przez zamrożenie i podzielić na sekcje do różnych zastosowań obrazowania, w tym spektrometrii mas jonów wtórnych o wysokiej rozdzielczości (nanoSIMS), mikroskopii elektronowej i analizy synchrotronowej fluorescencji rentgenowskiej (S-XRF)13, 14,15. Aby zbadać płytkę Fe na zewnątrz korzeni mokradeł, te badania hydroponiczne muszą sztucznie indukować tworzenie się płytki Fe w roztworze16, co nie odzwierciedla dokładnie niejednorodności rozmieszczenia i składu mineralnego tworzenia się płytki Fe i powiązanych elementów in situ17,18,19,20. Istnieją metody ochrony gleby podmokłej i związanych z nią mikroorganizmów za pomocą zamrażającego rdzenia21, ale trudno jest uzyskać korzenie za pomocą tej techniki. Obecne metody wizualizacji korzeni rosnących w glebie i ich chemii ryzosferycznej składają się z dwóch podstawowych typów pomiarów: strumieni pierwiastków i całkowitego stężenia pierwiastków (i specjacji). Ten pierwszy jest zwykle mierzony za pomocą gradientów dyfuzyjnych w cienkich warstwach (DGT)22,23,24, w którym gleba jest umieszczana w kłączach, aby wspomóc wzrost roślin w warunkach laboratoryjnych, a labilne elementy w glebie dyfundują przez żel do warstwy wiążącej. Ta warstwa wiążąca może być następnie zobrazowana w celu ilościowego określenia labilnych elementów będących przedmiotem zainteresowania. Ta technika może z powodzeniem zilustrować relacje między korzeniami a ryzosferą24,25,26,27, ale artefakty z granic korzeni mogą istnieć przez uprawę roślin w ryzoboxach, a informacje o wnętrzu korzenia nie są przechwytywane przez DGT. Ta ostatnia polega na pobraniu próbek korzeni i ryzosfery, zabezpieczeniu próbki i bezpośredniej analizie rozkładu pierwiastków na przekroju próbki. W przypadku pobierania próbek środowiskowych korzeni roślin podmokłych i otaczającej je ryzosfery wymagane jest ostrożne obchodzenie się z próbką, aby uniknąć artefaktów związanych z przygotowaniem próbki.
Tutaj opisany jest protokół, który skutecznie chroni struktury korzeniowe i chemię ryzosfery roślin mokradłowych poprzez zamrażanie i liofilizację. Błyskawiczne zamrażanie może drastycznie spowolnić przemiany wrażliwych na tlen substancji rozpuszczonych, ale może uszkodzić korzenie i spowodować mobilizację, gdy próbki wyschną. Jednak zamrażanie trzaskowe, w którym próbka jest zamrażana między blokami miedzi wstępnie schłodzonymi ciekłym azotem, minimalizuje uszkodzenia korzeni i zniekształcenia próbki28. Zachowane próbki są następnie zatapiane w żywicy epoksydowej, która zachowuje As specjation20, 29 i mogą być cięte i polerowane w celu zobrazowania korzeni w ich ryzosferze glebowej. Próbki w tym raporcie zostały przeanalizowane za pomocą obrazowania specjacji chemicznej S-XRF po cienkim przekroju. Można jednak również zastosować inne techniki obrazowania, w tym spektrometrię mas z plazmą sprzężoną indukcyjnie z ablacją laserową (LA-ICP-MS), emisję promieniowania rentgenowskiego indukowaną cząstkami (PIXE), spektrometrię mas jonów wtórnych (SIMS) oraz obrazowanie spektroskopii rozpadu indukowanego laserem (LIBS).

<table><tbody><tr><td>Bloki miedziane</td><td>McMaster Carr</td><td>89275K42</td><td></td></tr><tr><td>Tarcza diamentowa</td><td>Buehler</td><td>15 LC, 102 mm x 0,3 mm</td><td>prędkość pracy: 225 obr/min</td></tr><tr><td>Formy epoksydowe</td><td>Struers</td><td>40300085</td><td>FixiForm</td></tr><tr><td>Epoxy</td><td>Epotek</td><td>301-2FL</td><td></td></tr><tr><td>Superglue</td><td>Loctite</td><td>404</td><td></td></tr><tr><td>Maszyna do cienkiego przekroju</td><td>Buehler</td><td>PetroThin</td><td></td></tr><tr><td>Piła do pracy na mokro</td><td>Buehler</td><td>IsoMet 1000</td><td></td></tr></tbody></table>

metoda ochrony korzeni i ryzosfer mokradeł do obrazowania pierwiastków

A Method to Preserve Wetland Roots and Rhizospheres for Elemental Imaging

Korzenie intensywnie oddziałują ze swoim środowiskiem glebowym, ale wizualizacja takich interakcji między korzeniami a otaczającą je ryzosferą jest wyzwaniem. Skład chemiczny ryzosfery roślin podmokłych jest szczególnie trudny do uchwycenia ze względu na strome gradienty tlenu od korzeni do gleby. W tym miejscu opisano protokół, który skutecznie zachowuje strukturę korzeni i chemię ryzosfery roślin wodno-błotnych poprzez zamrażanie i liofilizację. Zamrażanie trzaskowe, w którym próbka jest zamrażana między blokami miedzi wstępnie schłodzonymi ciekłym azotem, minimalizuje uszkodzenia korzeni i zniekształcenia próbki, które mogą wystąpić w przypadku błyskawicznego zamrażania, jednocześnie minimalizując zmiany specjacji chemicznej. Chociaż zniekształcenie próbki jest nadal możliwe, możliwość uzyskania wielu próbek szybko i przy minimalnych kosztach zwiększa potencjał uzyskania zadowalających próbek i optymalizuje czas obrazowania. Dane pokazują, że metoda ta jest skuteczna w zachowaniu zredukowanych gatunków arsenu w korzeniach ryżu i ryzosferach związanych z płytkami żelaza. Metoda ta może być stosowana do badań relacji roślina-gleba w wielu różnych środowiskach podmokłych, które obejmują zakresy stężeń, od obiegu pierwiastków śladowych po zastosowania fitoremediacji.

Metoda ta pozwala na zachowanie korzeni oraz form chemicznych w korzeniach i ryzosferze roślin terenów podmokłych oraz w glebie rodzimej. W niniejszej pracy metodę tę wykorzystano do oceny specjacji As oraz jego współlokalizacji z tlenkami Fe i Mn oraz składnikami odżywczymi roślin w ryzosferze ryżu (Oryza sativa L.). Ryż uprawiano w Obiekcie RICE na Uniwersytecie Delaware, gdzie 30 mezokosmosów pól ryżowych (2 m x 2 m, po 49 roślin w każdym) służy do uprawy ryżu w różnych warunkach gospodarki glebowej i wodnej,...

Opisujemy protokół pobierania próbek, konserwacji i sekcji nienaruszonych korzeni i otaczającej je gleby ryzosfery ze środowisk podmokłych przy użyciu ryżu (Oryza sativa L.) jako gatunku modelowego. Po zakonserwowaniu próbka może być analizowana przy użyciu technik obrazowania elementarnego, takich jak obrazowanie specjacji chemicznej za pomocą synchrotronowej fluorescencji rentgenowskiej (XRF).

Metoda ochrony korzeni i ryzosfer mokradeł do obrazowania pierwiastków

Roots extensively interact with their soil environment but visualizing such interactions between roots and the surrounding rhizosphere is challenging. The ...

Metoda ta zapewnia naukowcom nowy sposób przygotowania korzeni roślin wodnych, otaczającej je ryzosfery i gleby do technik obrazowania pierwiastków. Główną zaletą tej metody jest to, że jest stosunkowo szybka i niedroga, a jednocześnie dokładnie zachowuje rozmieszczenie i specjację interesujących elementów. Technika ta może być wykorzystana do udzielenia odpowiedzi na pytania dotyczące wielu elementów i systemów roślinnych, od składników odżywczych w systemach rolniczych po los i transport zanieczyszczeń w systemach płodowych.Pamiętaj, aby pracować szybko, zwracając jednocześnie uwagę na żądany obszar lub obszary systemu korzeniowego do pobierania próbek. I weź wiele próbek na system korzeniowy. Aby przygotować sprzęt do zamrażania zatrzaskowego do eksperymentu, umieść dwa, pięć na pięć na 15 centymetrów bloki miedzi poziomo w czystej chłodnicy zdolnej do przechowywania ciekłego azotu.Nosząc odpowiednie środki ochrony osobistej, wlej tyle ciekłego azotu do chłodnicy, aby zanurzyć bloki. Gdy bulgotanie ustąpi, umieść po jednym fragmencie na każdym końcu jednego bloku miedzianego. Następnie, za pomocą szczypiec i rękawic kriogenicznych, ustaw drugi miedziany blog na jego końcu, aby ułatwić pobieranie, gdy próbka jest na miejscu.Aby pobrać próbkę, użyj rośliny doniczkowej lub łopaty, aby rozpocząć wydobywanie pożądanej rośliny i ryzosfery z mokrej gleby, uważając, aby wykopany dołek był znacznie większy niż pożądana objętość korzenia. Użyj stalowego ostrza, aby odciąć nadmiar ziemi, uważając, aby nie naruszyć gleby w żądanym obszarze. Gdy dotrą do pożądanych obszarów, wytnij kostkę korzeniową o wymiarach około trzy na trzy na dwa centymetry i natychmiast umieść kostkę między dwoma przekładkami na poziomym bloku miedzianym.W celu całkowitego zamrożenia próbki użyto rękawic kriogenicznych, aby umieścić pionowy blok miedzi na przekładkach na około pięć minut. Gdy bulgotanie ustąpi, przenieś zamrożoną próbkę kostki ryzosfery na kawałek wstępnie oznaczonego kwadratu z folii aluminiowej. Aby wysuszyć kostki gleby na zimno, gdy liofilizator osiągnie odpowiednie ciśnienie i temperaturę podciśnienia, umieść jedną zamrożoną próbkę kostki ryzosfery do czystej i umytej kwasem probówki o pojemności 50 mililitrów lub bezpośrednio do liofilizatora i użyj czystej jednorazowej chusteczki, aby zapobiec przedostawaniu się kurzu do pompy próżniowej.Umieścić próbki w naczyniu liofilizatora na co najmniej kilka dni, aż wyschną. Po liofilizacji tkanek należy użyć stalowego ostrza do wysuszenia kostek gleby do odpowiedniej wielkości do analizy przed umieszczeniem kostek w oznakowanych formach wewnątrz eksykatora próżniowego. Po przygotowaniu żywicy epoksydowej zgodnie z instrukcjami producenta za pomocą zakraplacza powoli dodawać żywicę epoksydową do formy po jednej stronie gleby, aż żywica epoksydowa całkowicie pokryje próbkę.Gleba ciemnieje, gdy żywica epoksydowa zwilży glebę. Po wypełnieniu form żywicą epoksydową zamknij eksykator i włącz próżnię. Sprawdzaj poziom żywicy epoksydowej co 30 do 90 minut przez pierwszą do czterech godzin, w razie potrzeby dodając dodatkową żywicę epoksydową.Gdy żywica epoksydowa stwardnieje, usuń próbkę. Po osadzeniu użyj precyzyjnej piły na mokro z diamentowym ostrzem, aby przeciąć próbkę. Przeciąć próbkę w innym kierunku, jeśli w poprzednim cięciu nie uzyskano korzeni.Po przycięciu ręcznie przeszlifuj ciętą stronę każdej próbki stopniowo drobniejszym papierem ściernym przez 30 sekund na ziarno. Na tym rysunku można zaobserwować kilka średnic korzeni w osnowie glebowej jako przekroje poprzeczne. Korzenie mogą wykazywać różny poziom jakości.Na przykład na tym obrazie można zaobserwować dobrze zachowany korzeń, korzeń zniekształcony w procesie liofilizacji oraz korzeń, który został wyrwany podczas procesu cienkiego cięcia. Analiza tego przekroju poprzecznego korzenia z korzeniem bocznym w przekroju podłużnym za pomocą synchrotronowego obrazowania fluorescencji rentgenowskiej, jak pokazano, pozwala na wykrycie żelaza, manganu i arsenu. Obecność żelaza w glebie i otaczającej korzeń w żelaznej płytce jest również widoczna na świetlnych obrazach mikrograficznych.Mangan jest wyjątkowo obecny w korze korzenia bocznego, ale również kolokalizuje się z żelazem w niektórych obszarach w żelaznej płytce nazębnej jako zielono-niebieski odcień. Arsen znajduje się głównie w unaczynieniu korzenia bocznego, łącząc się z unaczynieniem korzenia pierwotnego. Obrazowanie specjacji chemicznej ujawnia zmienność lokalizacji gatunków arsenu.Jak zaobserwowano na tym trójkolorowym wykresie, arsenit i glutation arsenitowy są ściśle związane w układzie naczyniowym, podczas gdy arsenian lokalizuje się głównie na zewnątrz korzenia, związanego z płytką żelazną. Przed pobraniem próbki należy określić żądaną część systemu korzeniowego do obrazowania pierwiastków. Będzie to dyktować orientację lokalizacji usuniętego klucza głównego.Zgodnie z tym protokołem próbki mogą być obrazowane w skali mikronowej lub grubszej przy użyciu różnych technik, w zależności od konkretnych pytań badawczych, elementów zainteresowania lub dostępnego oprzyrządowania.

a-method-to-preserve-wetland-roots-rhizospheres-for-elemental

Research

JoVE Journal

Environment

Środowisko

Przedstawiona tutaj jest prosta technika konfokalnego obrazowania poklatkowego o wysokiej rozdzielczości rozwoju korzeni i hipokotylu przez okres do 3 dni przy użyciu obiektywów o dużej aperturze numerycznej i perfluorodekaliny jako medium immersyjnego.

Prosta komora do długoterminowego obrazowania konfokalnego rozwoju korzeni i hipokotylu

Przedstawiono eksperymentalny protokół oceny systemów korzeniowych roślin uprawianych w glebie za pomocą RGB i obrazowania hiperspektralnego. Połączenie szeregów czasowych obrazu RGB z informacjami chemometrycznymi ze skanów hiperspektralnych optymalizuje wgląd w dynamikę korzeni roślin.

RGB i spektralne obrazowanie korzeni do fenotypowania roślin i badań fizjologicznych: konfiguracja eksperymentalna i protokoły obrazowania

Ten artykuł opisuje szczegółowe protokoły do produkcji urządzeń ekosystemowych (EcoFAB), które umożliwiają badania roślin i interakcji roślina-mikroorganizm w ściśle kontrolowanych warunkach laboratoryjnych.

Protokoły wytwarzania ekosystemów (EcoFAB) do budowy ekosystemów laboratoryjnych przeznaczonych do badania interakcji między roślinami a mikroorganizmami

Tutaj opisujemy protokół uzyskiwania danych o sekwencji amplikonów mikrobiomów gleby, ryzosfery i korzeni. Informacje te mogą być wykorzystane do zbadania składu i różnorodności zbiorowisk mikrobiologicznych związanych z roślinami i nadają się do stosowania w odniesieniu do szerokiej gamy gatunków roślin.

Badanie mikrobiomu korzeni: ekstrakcja danych o społeczności bakteryjnej z gleby, ryzosfery i endosfery korzeni

Wydobywanie korzeni roślin z pola, jak również przetwarzanie próbek do endosfery, ryzosfery i gleby są szczegółowo opisane, łącznie z metodami ekstrakcji DNA i analizy danych. Niniejszy artykuł ma na celu umożliwienie innym laboratoriom wykorzystania tych technik do badania mikrobiomów glebowych, endosfery i ryzosfer.

Izolacja i analiza zbiorowisk mikrobiologicznych w glebie, ryzosferze i korzeniach w eksperymentach z wieloletnimi trawami

Wizualizacja i pomiar wzrostu korzeni in situ jest niezwykle trudne. Przedstawiamy konfigurowalną metodę rhizobox do śledzenia rozwoju i proliferacji korzeni w czasie w odpowiedzi na wzbogacenie w składniki odżywcze. Metoda ta służy do analizy różnic genotypowych w plastyczności korzeni kukurydzy w odpowiedzi na organiczne źródło azotu.

Zoptymalizowany protokół Rhizobox do wizualizacji wzrostu korzeni i reakcji na zlokalizowane składniki odżywcze

Ten protokół przedstawia przepływ pracy dla sub-mm wizualizacji 2D wielu labilnych nieorganicznych składników odżywczych i zanieczyszczeń rozpuszczonych za pomocą gradientów dyfuzyjnych w cienkich warstwach (DGT) w połączeniu z obrazowaniem spektrometrii mas. Pobieranie próbek substancji rozpuszczonych i analiza chemiczna o wysokiej rozdzielczości są szczegółowo opisane w celu ilościowego mapowania substancji rozpuszczonych w ryzosferze roślin lądowych.

Dwuwymiarowa wizualizacja i kwantyfikacja labilnych, nieorganicznych składników odżywczych roślin i zanieczyszczeń w glebie

Protokół tutaj opisuje metody oceny wzorców i strategii kolonizacji mikoryzowej w korzeniach dla dwóch gatunków: Zea mays i Festuca rubra. Zastosowanie metody MycoPatt pozwala na obliczanie parametrów, konwersję struktur mikoryzowych na dane cyfrowe oraz odwzorowanie ich rzeczywistego położenia w korzeniach.

Mapy mikoryzowe jako narzędzie do badania wzorców kolonizacji i strategii grzybów w korzeniach Festuca rubra i Zea mays

Używamy prostych narzędzi laboratoryjnych do badania architektury systemu korzeniowego (RSA) Arabidopsis i Medicago. Sadzonki są uprawiane hydroponicznie na siatce i rozprowadzane za pomocą pędzla artystycznego, aby odsłonić RSA. Obrazy są wykonywane za pomocą skanowania lub kamery o wysokiej rozdzielczości, a następnie analizowane za pomocą ImageJ w celu zmapowania cech.

Prosty protokół mapowania cech architektury systemu korzeniowego roślin

Proponujemy zoptymalizowany protokół skaningowej mikroskopii elektronowej do wizualizacji wysoce heterogenicznych i delikatnych próbek zawierających biomasę roślinną i grzybową, wraz z mikrobiotą i biofilmem. Protokół ten pozwala na opisanie wymiarów przestrzennych organizacji mikrobioty.

Mikrobiota ogrodów mrówek attine: wizualizacja krajobrazu mikrobiologicznego za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej

Poznaj metodę ochrony korzeni roślin wodnych i ryzosfer do obrazowania pierwiastków za pomocą zamrażania uderzeniowego i liofilizacji. Technika ta zachowuje strukturę tkanki i specjację pierwiastków, umożliwiając badanie cyklu składników odżywczych.

Metoda ochrony korzeni i ryzosfer mokradeł do obrazowania pierwiastków

Przeglądaj więcej filmów