Оптимизированный метод культивирования и микробной биоаугментации Typha latifolia (рогоз)

Краткое содержание

Typha latifolia, которая в основном размножается бесполым путем через корневища, создает проблемы для сбора из-за своей обширной корневой системы. В данной статье представлен метод выращивания T. latifolia из семян, облегчающий выращивание в лаборатории и обеспечивающий потенциал для стерильного роста растений и ранней микробной биоаугментации.

Аннотация

Typha latifolia, более известный как широколистный рогоз или камыш обыкновенный, имеет глобальный ареал обитания и доминирует в экосистемах водно-болотных угодий в Северной Америке. В то время как различные виды рогоза часто считаются инвазивными в Северной Америке, T. latifolia считается местным видом региона и встречается по всему континенту как доминирующий вид Typha . Исторически сложилось так, что Typha выполняла различные функции, начиная от источников пищи и заканчивая строительными материалами. В последнее время T. latifolia стала заметным видом, способствующим усилиям по биоочистке. В связи с растущим интересом к разработке сконструированных систем очистки водно-болотных угодий (CWTS) для очистки от загрязняющих веществ, необходимы воспроизводимые методы выращивания рогоза в лабораторных условиях. В представленной здесь работе были рассмотрены и проверены различные параметры роста для успешного выращивания T. latifolia из семян. Успешное проращивание видов Typha предполагает скарификацию (разрыв семенной оболочки), которая была достигнута с помощью механических приемов для крупномасштабного производства. Было показано, что раннее закоренение семян способствует низким условиям роста питательных веществ в течение первой недели, за которым следует внесение удобрений в последующие недели для повышения выживаемости после пересадки. Что касается микробной биоаугментации растительной системы, результаты показали, что замачивание семян в инокулюме приводит к более обширной колонизации корневой ткани и долговременной бактериальной персистенции. Оптимизированная методика стерилизации семян с использованием комбинации отбеливателя и моющего средства была использована для улучшения успеха колонизации микроорганизмов. Сосуды для роста, как стерильные, так и нестерильные, разработанные в этом исследовании, поддерживают долгосрочный рост T. latifolia в различных условиях.

Введение

Как экономичная и энергоэффективная технология, построенные системы очистки водно-болотных угодий (CWTS) завоевали значительную популярность для восстановления загрязнителей окружающей среды ^1,2,3. CWTS использует физические, химические и биологические процессы для удаления, преобразования или стабилизации загрязняющих веществ. В то время как физические и химические процессы, связанные с химическим оборотом, были хорошо охарактеризованы с момента создания CWTS, воздействие растительности оставалось в значительной степени^зага....

Протокол

1. Скарификация семян

1. Семена рогоза были получены из водно-болотных угодий в Калгари, Австралия, Канада, осенью 2023 года (51,11312° с.ш., 114.39381° з.д.). Соцветия рогоза соберите осенью и храните в бумажном пакете в темноте до использования. Если еще на черенке, соберите соцветие весной, но извлечение семян будет снижено.
2. С помощью садовых ножниц срежьте стебель растения на ~2 см от основания соцветия. Снимите семена с соцветия и поместите в лабораторный блендер до тех пор, пока объем блендера не заполнится примерно на четверть. Это примерно 250 мл семян без уплотнения.
3. Наполните бле....

Результаты

На рисунке 1 показано семя Typha , прошедшее процесс скарификации, а также не полностью скарифицированное семя с удаленным клювом и нескарифицированное семя. Убедитесь, что время смешивания достаточно для получения в первую очередь полностью скарифицированных семян.

После скарификации и сушки семян жизнеспособность семян следует проверить с помощью метода нестерильного проращивания. По истечении 7 дней минимум 20% семян должны иметь всплывающий радикал с .......

Обсуждение

Представленный здесь протокол представляет собой подробное руководство по выращиванию видов рогоза из семян для лабораторных применений. В то время как рогоз можно легко размножить черенками корневища, выращивание растений из семян позволяет осуществлять генетическую изменчивость в пределах набора образцов, обеспечивает нахождение растений на равных стадиях роста и дает возможность ранней колонизации для экспериментов по биоаугментации микробов. Важно правильно идентифицировать собираемы.......

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье

Имя	Компания	Каталожный номер	Комментарии
0.2 и микро; M-стерильный фильтр	VWR	514-4126
3′,5′-Диметокси-4′-гидроксиацетофенон	PhytoTech Labs	S7777
Культивные коробки с крышками (77 мм и раз; 77 мм и раз; 97 мм)	Millipore Sigma	V8505
Термостойкий силиконовый герметик высокой температуры	Имперская производственная группа	KK0205
Лабораторная герметизационная плёнка	Millipore Sigma	P7793
Murashige и Skoog media	PhytoTech Labs	M401
Органосиликоновый поверхностно-активный материал	PhytoTech Labs	S7777
Phytoagar	GoldBiotechnology	P1003
Полисорбат 20	Рош	11332465001