6 ноября 2016 г.
Здесь мы приводим протокол для оценки семян живучесть, прорастание и покоем в полевых условиях с использованием погребен, меченых семян полоски и хлорида тетразолия (TZ) тестирование жизнеспособности.
Общая цель этой процедуры заключается в непосредственном наблюдении и количественной оценке всхожести семян, смертности и покоя в полевых условиях с течением времени. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области экологии семян, например, как различные виды или экотипы видов вносят свой вклад в популяцию следующего поколения. Или отдельные семена в банк семян стойкой почвы.
Основное преимущество этого метода заключается в том, что любое количество экспериментальных конструкций, видов, обработок или дат удаления может быть легко развернуто в полевых условиях и извлечено в виде полной копии после нескольких недель или месяцев захоронения. Для начала вырежьте полоску ткани размером 20 х 105 см для каждой полоски семян. С помощью рулетки отметьте на полоске отсеки.
Сложите ткань пополам и с помощью высокотемпературного клеевого пистолета нанесите клей на один короткий конец. Дайте клею немного остыть, а затем прижмите две стороны друг к другу, чтобы создать уплотнение. Расположите линии клея вдоль каждой отметки отделения от загнутого края до открытого короткого конца.
Прижмите две стороны ткани друг к другу вдоль клеевых швов, чтобы сделать уплотнения без отверстий между отсеками. Случайным образом назначьте типы крестиков семян по отсекам для каждой полосы. Затем подсчитайте и поместите равномерное количество семян в каждый отсек.
С помощью пластикового садового дротика пометьте отсек типом семян. Используйте клеевой пистолет, чтобы надежно запечатать отсек. Продолжайте движение вдоль полосы, заполняя, маркируя и запечатывая карманы для семян один за другим, пока вся полоса не будет заполнена и запечатана.
Прежде чем продолжить, проверьте наличие зазоров между отделениями и при необходимости нанесите точечный клей. Для проведения погребальных испытаний сначала выкапывают участки на заданную глубину для размещения полос на основе экспериментального проекта. Поместите полоски семян в землю и засыпьте их землей.
Далее разрежьте металлическую сетку из метизного полотна на панель на 10 см больше с каждой стороны, чем закопанные семенные участки. Запечатайте края сетчатой ткани землей. Такое покрытие должно исключать попадание семян в норы хищников.
Наконец, разместите на участке цветные пластиковые этикетки с маркировкой с датой удаления и цветовой кодировкой, чтобы дополнить письменные записи. В назначенную дату удаления выкопайте подлежащие семена. Заверните полоски во влажную газету, чтобы они оставались влажными, и поместите их в холодильник для транспортировки.
Оказавшись в лаборатории, промойте полоски в воде, чтобы удалить постороннюю грязь и мусор, пока в отсеках не будут видны семена. С помощью ножниц разрежьте по одному отделению. Пересчитайте все присутствующие пророщенные семена и удалите их.
Пересчитайте и удалите все явно мертвые семена. Наконец, соберите все оставшиеся непророщенные семена и положите их на помеченный влажный лист промокательной бумаги в чашке Петри. Поместите посуду в камеру для выращивания на одну неделю, чтобы дать возможность прорасти.
Осмотрите семена, определите и подсчитайте те, которые проросли. Запишите их как жизнеспособные, но непророщенные, так как эти семена не проросли в полевых условиях. Оставшиеся семена разрежьте пополам, чтобы проверить на жизнеспособность с помощью хлорида тетразолия.
Поместите одну половинку в чашку Петри так, чтобы эмбрион и эндосперм были видны. Добавьте достаточное количество хлорида тетразолия, чтобы покрыть половинки семян. Поместите блюдо в инкубатор, установленный при температуре 30 градусов Цельсия, на три часа.
Наконец, оцените половинки семян. Семена, на которых зародыш окрашен в красный цвет, прорастают, в то время как неокрашенные семена мертвы. На этом графике показана всхожесть диких кроссов урожая подсолнечника в первую дату снятия после захоронения поздней осенью.
Типы скрещиваний упорядочены по возрастанию процентного соотношения аллелей культур, и для каждого скрещивания указывается родитель по материнской линии. В целом, более низкое процентное содержание аллелей урожая снижало неадаптивную всхожесть поздней осенью. При ранневесеннем удалении все генотипы имели высокую всхожесть, но существенно различались по количеству непророщенных или погибших семян.
В частности, кроссы с материнским происхождением урожая имели более высокую смертность, в то время как материнские дикие кроссы с большей вероятностью оставались непророщенными. К весне у некоторых видов кроссов всхожесть снизилась. Вероятно, это связано с гибелью семян в пределах могильных полос для более ранних типов прорастающих крестов.
Соответственно, смертность была выше для более сельскохозяйственных кроссов, полученных от родителей по материнской линии. После освоения эта техника может быть собрана за несколько часов, в зависимости от конструкции. В то время как оценка полосок обычно занимает всего несколько минут на отсек, плюс время в камере выращивания и инкубация в TZ. При попытке выполнить эту процедуру важно помнить, что только семена, которые прошли через камеру роста и впоследствии были определены как жизнеспособные с помощью тестирования TZ, могут считаться по-настоящему спящими.
Семена, которые прорастают в ростовой камере, считаются непророщенными. После этой процедуры параллельно работают и другие методы, например, могут быть проведены исследования рассады, чтобы ответить на дополнительные вопросы, например, влияет ли выживание семян на всходы семян и завершение жизненного цикла. После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о том, как проводить полевую оценку всхожести, смертности и покоя семян.
Не забывайте, что хлорид тетразолия является раздражителем, и во время выполнения этой процедуры всегда следует соблюдать меры предосторожности, такие как ношение перчаток.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данном протоколе описан метод оценки выживаемости, прорастания и диапаузы семян в полевых условиях с использованием маркированных семянных лент и тестов на жизнеспособность. Этот метод позволяет исследователям количественно определить поведение семян с течением времени, что способствует пониманию экологии семян.
Данный метод позволяет напрямую наблюдать за прорастанием, состоянием покоя и гибелью семян в полевых условиях, предоставляя количественные данные, критически важные для валидации мишеней в сельскохозяйственной биотехнологии. Оценивая поведение семян с течением времени, этот подход способствует механистическому снижению рисков при разработке признаков, связанных с установлением и устойчивостью посевов. Метод повышает прогностическую достоверность на ранних этапах поиска за счет установления связи между генетической вариабельностью и фенотипами, имеющими значение для полевых условий.
Данный метод интегрируется в процесс поиска новых соединений — от проверки гипотез до идентификации перспективных кандидатов — путем предоставления фенотипических данных, полученных в полевых условиях, о признаках выживаемости семян.