Телеметрическая, гравиметрическая платформа для физиологического фенотипирования взаимодействия растений и окружающей среды в режиме реального времени

Растения реагируют на окружающую среду очень сложными способами. Физиологические черты являются одними из самых быстрых реагировать. Как правило, гораздо раньше, чем морфологические различия могут быть обнаружены.

Этот функциональный фенотипный метод с высоким разрешением позволяет количественно определить взаимодействие окружающей среды растения непрерывно и разрушительно при многих методах лечения. Эта система может быть использована для измерения в режиме реального времени широкого спектра физиологических признаков, на многих растениях одновременно без какого-либо серьезного анализа, контролируя условия для каждого растения в этом районе. Здесь мы демонстрируем самый подробный протокол.

Тем не менее, мы рекомендуем, чтобы впервые пользователи начали с упрощенного протокола, что облегчает знакомство с наиболее важными экспериментальными процедурами, оборудованием и программным обеспечением. Демонстрацией процедуры будет Итамар Шенхар, мастер-студент из MyLab Begin, вставив фильтр почвы в кастрюлю. Распространение нейлоновой сетки на верхней части всего горшка и место чистый держатель в верхней части сети.

Затем медленно нажмите чистый держатель на полпути вниз внутри всего горшка, убедившись, что сеть остается равномерно распространения, как это толкаемых вниз между двумя горшками. Вставьте стекловолокна палку между двумя горшками и нажмите его вплоть до нижней части всего горшка. Убедившись, что он находится на внешней стороне сети и не толкать сети.

Прежде чем толкать чистый держатель весь путь вниз, нажмите сетку вниз вручную изнутри горшка и настроить его так, чтобы она распространяется равномерно и плотно по дну, что обеспечит надлежащий дренаж. Сдвиньте кольцо прокладки со дна горшка, наконец, на треть пути вверх по стороне горшка, убедившись, что это крышки в кольце открыты к нижней части горшка. Этикетка горшки в соответствии с их расположением в массиве внутри теплицы.

Чтобы вырастить растения, прорастите семена в полости лотки с желаемой среды заливки. Начните эксперимент, когда на заводе происходит примерно 10% от максимальной емкости питьевой воды. Оставьте несколько полостей без саженцев для измерения веса почвы, или детали, следуйте текстовой рукописи.

Перед началом нового эксперимента уровень и калибровка лизиметров с использованием уровня духа и стандартных весов. Выполните калибровку веса в то время как зеленый контейнер, в том числе все пробки он находится в ячейке нагрузки следующие шаги из текстовой рукописи. Чтобы начать новый эксперимент, откройте операционное программное обеспечение, а затем откройте вкладку экспериментов в меню на левой стороне экрана.

Нажмите на Создание нового. Назовите эксперимент и нажмите OK. Откройте новый эксперимент. Затем откройте растения и нажмите на Создать новый.

В окне измените название растения, положение, слезоточивый вес и тип почвы. Затем нажмите Применить. Нажмите на растения снова, и таблица появится на экране.

Экспорт таблицы, нажав на экспортные заводы в левом нижнем углу таблицы. Затем откройте сохраненный файл Excel. Измените параметры по мере необходимости и сохраните.

Нажмите Импортные растения в левом нижнем углу стола. Когда небольшое окно всплывает говорят, растения импортируются успешно, нажмите OK. И проверьте, успешно ли были импортированы изменения, внесенные в файл Excel. Нажмите на новый эксперимент и на начать эксперимент в окне, которое появляется.

Наконец нажмите OK, чтобы начать запись данных из этого эксперимента. Взвесь заранее подготовленные пустые горшки. При использовании деталей, похожих друг на друга, средний вес 10 из них будет достаточным.

Смешайте горшок среды тщательно с большим количеством воды, если песок или другие однородные средства почвы используется. И равномерно заполнить все заранее подготовленные пустые горшки. Нажмите нижней части горшка на пол несколько раз, чтобы убедиться, что горшок среды хорошо распределены.

Вставьте литые полости плесени, которая похожа по форме и размеру на корневую почву штепсельной вилки саженцев в середине горшок среды. И нажмите его полностью. Вода горшки хорошо и смыть с внешней стороны горшки.

Затем дайте им процедить в течение 30 минут, прежде чем продолжить на следующий шаг. Поместите все полевые горшки на лизиметровый массив в зеленые контейнеры в соответствии с экспериментальной конструкцией. Убедившись, что пробки зеленых контейнеров находятся в нужном месте, и что зеленые контейнеры расположены должным образом в паз.

В операционном программном обеспечении откройте вкладку эксперимента и нажмите на вкладку Компоненты измерения в рамках нового эксперимента. Подтвердите новое измерение с времени, данное в верхней части экрана, как предыдущий образец был на. Нажмите на объект измерения.

Нажмите далее, когда рекордные веса и окна тегов Delta всплывают. В окне записи тегов назовите новый мета-тег в качестве первого измерения и нажмите Кнопку Финиш. Когда вес записан успешно окно всплывает, нажмите OK. Поместите мульти розетки орошения капельницы, и горшок охватывает на каждом горшке в лизиметре.

Подтвердите новое измерение и нажмите на объект измерения еще раз. Нажмите далее, когда рекордные веса всплывает. В окне тегов Delta выберите первое измерение в мета-тегах, чтобы вычесть раздел, и нажмите далее.

В окне записи тегов назовите новые мета-теги в качестве статических компонентов и нажмите «Закончить». Когда вес записан успешно окно всплывает, нажмите OK. Нажмите на растения с левой стороны и убедитесь, что значения обновляются. Затем в рамках нового эксперимента откройте вкладку сценариев лечения и нажмите Кнопку Создать новое.

В соответствии с планом, нажмите на новый шаг. В центре экрана выберите специальное название тестов для лечения и подтвердите, нажав OK. Выберите никогда для прекращения и нажмите Применить. Откройте ирригационные процедуры на левой стороне выбранного названия испытаний.

Нажмите на новый шаг. В центре экрана измените время открытия клапана на несколько минут раньше текущего времени, наряду с другими параметрами, как того требует эксперимент, и нажмите Применить. Откройте растения в рамках нового эксперимента и нажмите на новое название растения.

В центре экрана измените план лечения. Окно будет всплывающее, нажмите OK, чтобы подтвердить. Убедитесь, что шаг имеет то же имя, что и название теста орошения.

Затем нажмите Применить. Проверьте визуально, что все горшки орошаются и что избыток оросительной жидкости капает из перфорированной дренажной пробки зеленого контейнера. Удалите неперфорированную вилку из зеленого контейнера и дайте воде полностью вытечь.

Затем замените штепсельную вилку. Откройте вкладку эксперимента и нажмите на компоненты измерения в рамках нового эксперимента. После подтверждения измерения нажмите на объект измерения по параметрам завода измерения.

После нажатия через рекордные веса и Delta теги окна, назовите новые мета-теги, как литые предварительно и нажмите Закончить. Нажмите OK, когда вес записан успешно окно всплывает. Аккуратно вывими откиты из горшков.

Нажмите на компоненты измерения, а затем подтвердите измерение, как и раньше. В соответствии с параметрами плана измерения щелкните Объект измерения. Нажмите далее, когда окно рекордных весов всплывает.

Выберите литые предварительно в мета-теги, чтобы вычесть раздел, и нажмите Далее. В окне записи тегов назовите новый мета-тег как cast-post и нажмите Finish. Нажмите на растения с левой стороны и убедитесь, что значения обновляются.

В таблице растения вручную обновляйте слезоточивый вес весом с весом заранее подготовленных пустых горшков, взятых вручную. Нажмите Компоненты измерения и подтвердите измерение. В соответствии с параметрами плана измерения нажмите на измерение влажного веса почвы.

Нажмите OK, когда небольшое окно всплывает для подтверждения. Нажмите на растения и убедитесь, что значения обновляются. Вручную измерить средний вес от пяти до 10 полостей заполненной почвы, которые хорошо орошаются и хорошо осушенных без саженцев.

Опять же, нажмите Измерение компонентов и подтвердить измерение. Нажмите на Установить Саженцы объемный вес почвы. Когда небольшое окно всплывает введите средний вес почвы навалом и нажмите OK. Нажмите на растения и убедитесь, что значения обновляются.

Вернуться к измерению параметров растений и нажмите Мера завода Первоначальный чистый вес. В окне записи тегов выберите новый рекорд в качестве точки отсчета чистого веса растений и нажмите Finish. Нажмите OK, когда вес записан успешно окно всплывает, нажмите на растения и убедитесь, что значения обновляются.

Убедитесь, что саженцы в полости лотки хорошо орошаются, осторожно вытащить саженцы с их корнями почвы штепсельной вилкой из полостей, заботясь, чтобы не повредить их. И поместите их тщательно в полости, сделанные слепки в горшках. Повторите измерение чистого веса растения, как это было описано ранее при измерении мета-тегов.

Чтобы рассмотреть резервную воду в зеленом контейнере, следуйте указаниям в рукописи текста, чтобы убедиться, что зерновой контейнер полон. Вернуться к измерению параметров плана, и нажмите Мера Резервный вес воды. Нажмите OK, когда резервный вес воды и успех окна всплывают.

Нажмите на растения и экспортировать таблицу, нажав Экспортные заводы в левом нижнем углу таблицы. Откройте файл Excel и вычесть измеренный чистый вес растения, и посева объемный вес почвы из зарезервированных измерения веса воды, и сохранить. Нажмите на обновление растений в левом нижнем углу таблицы.

Выберите файл Excel и нажмите Кнопку Для обновления. При обновлении окна растений всплывает, нажмите OK. Убедитесь, что значения обновляются. В соответствии с параметрами растения, нажмите на Рассчитайте сухой вес почвы.

Когда окно всплывает, вставьте почву влажный вес и сухой вес почвы, или вставьте вручную рассчитывается содержание воды в почве. Нажмите Применить, а затем нажмите Закончить. Когда окно всплывает, нажмите OK, чтобы подтвердить.

Следуйте текстовой рукописи, чтобы вычислить эти значения содержания воды в почве. Откройте орошения лечения и нажмите Создать новые и поставить имя и нажмите OK. Откройте новое имя орошения и нажмите на Create New. Затем откройте план лечения по умолчанию, установите время открытия клапана и другие параметры по мере необходимости и нажмите Применить.

Это демонстрирует динамичный и модулирующий сценарий орошения для всего экспериментального периода на основе предпочтений пользователей. Откройте сценарии лечения, откройте план и нажмите на имя плана по умолчанию. Выберите имя лечения из списка и нажмите OK, чтобы подтвердить.

Выберите подходящие условия для прекращения и нажмите Применить. Все возможности включают опцию тайм-аута, которая закроет кран, даже если установленные условия не будут достигнуты. Наконец, следуйте указаниям рукописи, чтобы завершить таблицу плана.

Откройте программное обеспечение для анализа данных и войдите в систему с вашим именем пользователя и паролем. Нажмите на Select Experiment, а затем на выберите систему управления и выберите эксперимент. В левой боковой колонке экрана нажмите на Эксперименты и ввените название эксперимента в баре имен под разделом поиска.

Название эксперимента будет отображаться ниже раздела поиска в разделе эксперимента. Нажмите на название эксперимента, чтобы открыть информацию и разделы завода. В разделе информации, редактировать WUE начала и WUE даты окончания в течение по крайней мере за три дня до начала лечения засухи.

Затем нажмите Обновление. ЗНАЧЕНИЕ WUE и R в квадрате для каждого банка появится или будет обновляться в разделе завода. В разделе завода выберите или исключите любое растение или горшок с отрицательным значением WUE или значением R в квадрате менее 0,5.

Нажав на символ глаз под активной колонкой, которая затем покраснит. Данные WUE можно экспортировать в качестве файла Excel, нажав на данные об экспорте в разделе завода. На протяжении всего эксперимента за состоянием окружающей среды следил атмосферный зонд.

Собранные данные, показывает фотосинтетически активный дефицит радиационного и парового давления за разные дни. И на протяжении всего дня. Объемное содержание воды в обработанных засухой горшках измерялось почвенными зондами на протяжении всего экспериментального периода.

Здесь показаны данные, собранные с одного завода по лечению засухи в Индика. Средний рассчитанный вес растений постоянно увеличивается как среди контроля карлы, так и среди засушливых процедур карлы на первом этапе эксперимента, когда все растения получили аналогичное орошение. Когда обработка засухи была применена к растениям карлы, эти растения перестали набирать вес, не возобновили набирать вес до стадии восстановления.

В этот момент наблюдалось увеличение веса, которое шло медленнее, чем то, что наблюдалось для контроля. В отличие от этого, вес растений управления карла непрерывно увеличивался в течение экспериментального периода. Другие методы, такие как сбор образцов для экспрессии генов, минерального содержания и фотосинтетической активности, могут быть сделаны в ходе этих экспериментов с точной ссылкой на поведение растения и условия окружающей среды.

Функциональный фенотипирование является практическим методом характеристики взаимодействия окружающей среды растений, который дает пользователю хороший инструмент для сравнения различных профилей реакции растений в различных условиях окружающей среды. Каждый конкретный профиль может быть выбран для более глубокого изучения или в качестве источника полезных физиологических признаков для программ разведения.