Visualizar e medir raiz crescimento em situ são extremamente desafiador. Apresentamos um método rhizobox personalizável para controlar o desenvolvimento radicular e proliferação ao longo do tempo em resposta ao enriquecimento de nutrientes. Este método é usado para analisar diferenças genotípicas milho na plasticidade da raiz em resposta a uma fonte de nitrogênio orgânico.
É necessária uma assinatura do JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou inicie seu teste gratuito.
Artigo de método
Um protocolo otimizado de Rhizobox para visualizar o crescimento da raiz e receptividade aos nutrientes localizadas
Neste artigo
Resumo
Resumo
As raízes são notoriamente difíceis de estudar. O solo é tanto uma barreira visual e mecânica, tornando difícil rastrear raízes em situ sem colheita destrutiva ou equipamento caro. Apresentamos um método de rhizobox acessível e personalizável que permite a visualização não-destrutiva de crescimento das raízes ao longo do tempo e é particularmente bem adaptado para estudar a plasticidade da raiz em resposta a patches de recurso localizado. O método foi validado pela avaliação milho variação genotípica em respostas de plasticidade para patches contendo resíduo vegetal N-rotulado de 15. Métodos são descritos para obter medições do desenvolvimento representante ao longo do tempo, medir a densidade de comprimento raiz em patches contendo recursos e controle, calcular taxas de crescimento de raiz e determinar recuperação 15N pela planta raízes e brotos. Vantagens, limitações e potenciais aplicações futuras do método também são discutidas. Embora deve ter cuidado para garantir que as condições experimentais não viés dados de crescimento de raiz, o protocolo de rhizobox apresentado aqui produz resultados confiáveis se realizado com suficiente atenção aos detalhes.
Introdução
Embora muitas vezes negligenciado em comparação com suas contrapartes na superfície, as raízes desempenham um papel fundamental na aquisição de nutrientes de planta. Dado o custo do carbono substancial de manutenção e construção de raiz, as plantas desenvolveram mecanismos para desenvolver raízes somente onde forrageamento vale a pena o investimento. Sistemas da raiz pode, portanto, eficientemente e dinamicamente a mina patches de recurso por proliferando em hotspots, estrogenos taxas de absorção e rapidamente se nutrientes para o floema por mais transporte1. Respostas de plasticidade podem variar amplamente entre planta espécies ou genótipos
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Protocolo
1. preparação da frente e traseiros painéis e espaçadores
- Prepare os painéis dianteiros e traseiros.
- Cortados dois pedaços de acrílico grosso de clara 0,635 cm a 40,5 cm de largura por 61 cm longo por caixa ou comprar peças pré-cortadas (ver Tabela de materiais).
- Usando uma broca projetada para acrílico, furos 0,635 cm de diâmetro de 1,3 cm entre as bordas de lado no 2.5, 19, 38 e 53,3 cm do topo. Furos de 1,3 cm da borda inferior a 2,5 e 20,3 cm 38 do lado esquerdo (Figura 1).
Nota: É mais eficiente usar uma furadeira para uma pilha de seis a dez folhas de cada vez, mas uma furadeira de mã....
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Resultados
As raízes cresceram preferencialmente contra a parte de trás da caixa, como previsto. Comprimento total rastreados raiz na parte de trás da caixa variou entre 400 e 1.956 cm, em comparação com 758-93 cm na frente da caixa. Coeficientes de correlação de Pearson emparelhados foram calculados entre tamanho de raiz digitalizada e rastreados raiz na frente da caixa, parte traseira da caixa, e a soma de frente e de trás foi usada para determinar se o rastreamento com precisão refletido comprime.......
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Discussão
O rhizoboxes descrito neste protocolo pode ser usado para responder a perguntas variadas em raízes e rizosfera de ciência e ter encontrado diversas noutro local usa10,20,21,22,23 , 24 , 25. outros pesquisadores capturaram imagens do tempo-lapso de rhizoboxes21,
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Divulgações
Os autores não têm nada para divulgar.
Agradecimentos
Os autores gostaria de reconhecer os revisores anônimos para seus comentários, bem como J.C. Cahill e Tan Bao para orientação inicial no desenvolvimento do protocolo rhizobox. O financiamento foi fornecido pela Fundação para alimentos e agricultura Research, Instituto Nacional nos departamento de agricultura (USDA) de alimentos e agricultura, agrícola Experiment Station projeto CA-D-PLS-2332-H, a A.G. e pela UC Davis departamento de planta Ciências através de uma bolsa de J.S.
....Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Tubo de PVC de 1,27 cm de diâmetro | JM Eagle | 530048 | 305 cm por caixa, cortado em comprimentos conforme especificado no protocolo Cotovelos |
| laterais de PVC | Lasco | 315498 | 2 por caixa |
| Cotovelos de PVC de 90 graus | Charlotte | PVC 02300 0600 | 4 por caixa |
| Juntas em T de PVC | Charlotte | PVC 02402 0600 | 4 por caixa |
| Painéis de acrílico extrudado | TAP Plastics | N/A | 2 por caixa, 0,64 cm de espessura x 40,5 cm de largura x 61 cm de comprimento |
| Espaçadores de PEAD (laterais) | TAP Plastics | N/A | 2 por caixa, 0,64 cm de espessura x 2,5 cm de largura x 57 cm de comprimento |
| Espaçadores de PEAD (parte inferior) | TAP Plastics | N/A | 1 por caixa, 0,64 cm de espessura x 2,5 cm de largura x 40,5 cm de comprimento |
| Espaçadores de PEAD (patch) | TAP Plastics | N/A | 2 por caixa, 0,64 cm de espessura x 3,8 cm de largura x 28 cm de comprimento |
| Enchimento de poliéster | Fairfield | #A-X90 | 2,5 cm x 40,5 cm tira por caixa |
| Parafusos de 20 roscas | N/A | N/A | 3,2 cm de comprimento, 0,64 cm de diâmetro |
| Arruelas | N/A | N/A | 0,64 cm de diâmetro interno |
| Porcas sextavadas | N/A | N/A | dimensionadas para caber nos parafusos |
| Tecido de privação de luz | Americover, Inc. | Bold 8WB26.5 | 1 peça de 95 cm de largura e 69 cm de comprimento por caixa |
| Areia | Quikrete | No. 1113 | |
| Solo de campo | N/A | N/A | |
| Transparências para traçar | FXN | FXNT1319100S | Uma de cada lado da caixa a ser traçada |
Referências
- Hodge, A. Roots: The Acquisition of Water and Nutrients from the Heterogeneous Soil Environment. Progress in Botany 71. , 307-337 (2010).
- Grossman, J. D., Rice, K. J. Evolution of root plasticity responses to variation in soil nutrient distribution and concentration. Evolutionary Applications. 5 (8), 850-857 (2012).
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Reimpressões e permissões
Explorar mais artigos
