Summary
Biz demir içeriği bitki dokularında Renkölçer Prusya Mavisi yöntemini kullanarak ölçmek için basit ve güvenilir bir iletişim kuralı mevcut.
Abstract
Demir, yaşayan organizmalar, en önemli mikro basic süreçler, solunum ve fotosentez gibi ilgilenmektedir. Demir içeriği tesislerinde kuru ağırlığının yaklaşık % 0,009 tutarında tüm organizmalarda oldukça düşüktür. Bugüne kadar bitki dokularında demir konsantrasyonu ölçmek için en doğru yöntem alev emme atomik Spektroskopi biridir. Bununla birlikte, bu yaklaşım pahalı ve zaman alıcı ve özel ekipman değil sık bitki laboratuvarlarında bulunan gerekir. Bu nedenle, rutin olarak kullanılan basit, henüz doğru yöntemi gereklidir. Renkölçer Prusya Mavisi yöntemi düzenli olarak nitel demir hayvan ve bitki histolojik bölümlerde boyama için kullanılır. Bu çalışmada, Prusya Mavisi yöntemi için nicel ölçümler demir tütün yaprakları uyarlanmış. Biz bu yöntemi kullanarak atomik Spektroskopi ve Prusya Mavisi demir içeriği aynı örnekte ölçmek ve bir doğrusal regresyon bulundu boyama doğruluğunu doğrulanmış (R2 0.988 =) iki prosedür arasındaki. Prusya Mavisi yöntemi kantitatif demir ölçüm bitki dokularında için kesin, basit ve ucuz olduğu sonucuna varıldı. Ancak, burada sunulan doğrusal regresyon örnek ve reaktif arasındaki potansiyel etkileşimler nedeniyle diğer bitki türleri için uygun olmayabilir. Bir regresyon eğrisi kurulması böylece farklı bitki türü için gereklidir.
Introduction
Demir (Fe) tüm canlılar içinde önemli bir mikro besin olduğunu. Bitkiler, solunum, fotosentez ve klorofil sentezi gibi temel süreçleri onun katılımı nedeniyle bir önemli mikro besin1 biridir. Özgür demir iyonları yüksek birikimi hücreleri serbest radikallerin oksidatif strese neden serbest bırakmak önde gelen tepkiler nedeniyle bitki için zararlıdır. Bitki hücre içinde demir homeostazı korumak için iyonlar boşluklar içinde saklanır ve ferritins, protein kafes demir homeostazı2 ' doğrudan ilgili ve demir tüm canlılar içinde asıl depolama yapısı içinde münzevi. Aynı zamanda, demir eksikliği anemisi bitki Fe biofortification için artan bir ihtiyaç sonuçlanan insan nüfusunun önemli bir bölümünü etkiler. Bitki ferritin benzersiz özellikleri nedeniyle, bu sorun yetersiz beslenme3savaşmak için bir umut verici strateji Gıda Zenginleştirme ferritin-demir ile sunmaktadır.
Demir iyonları esas olarak bulunan iki oksidasyon durumu vardır, yani demir çelik (divalent Fe2 + veya demir (II)) ve demir (değerlikli Fe3 + veya demir (III)) formları. Demir, demir kümeleri4gibi çeşitli diğer formları da hücrelerde bulunur. Fe demir oksit hücre ve doğal olarak formlar hematites (Fe2O3) ve içinde ferryhidrites olarak depolanır ((Fe3 +)2O3•0.5 H2O) fizyolojik şartlarda5altında. Bu tepkiler, özellikle ferrik formu, kurulan ve hidroksitler çok düşük çözünürlük var. Demir tutma sonuç olarak çözüm pH tarafından etkilenir ve büyük ölçüde bir katı pH 56yukarıdaki durumda.
Yoksul çözünürlük ve yüksek reaktivite Fe göz önüne alındığında, onun transfer bitki doku ve organları arasında uygun şelat molekülleri ile ilişkilendirilmiş olması gerekir. Ayrıca, onun redoks durumlar arasında demir çelik ve demir formlar1 kontrol altına alınmalı. Yaprakları içinde demir yaklaşık % 80'i içinde biyosentezi cytochromes, klorofil ve diğer heme moleküller elektron taşıma sistemi önemli rolleri nedeniyle fotosentetik hücrelerde bulunur ve Fe-S oluşumunda7kümeleri. Hücre içinde aşırı demir söz konusu olduğunda, metal ferritin molekülleri8' depolandığı çarpıtması içine fazla translocated.
Demir bitki dokularda çeşitli yöntemler, dahil alev Atomik Absorpsiyon spektroskopisi9 (FAAS) veya Renkölçer deneyleri10, ikincisi çok daha hassas olmak eski tarafından ölçülebilir. FAAS tek tek öğeleri elektromanyetik emisyon temelinde bir örnek elemental kompozisyonu belirlemek sağlar son derece hassas bir tekniktir. FAAS metal iyonları atomik Amerika'ya örnek, alev ısı tarafından verilen bir iyon zemin durumuna geri döndüğünde iyon uyarma ve belirli bir dalga boyu emisyon yol dönüştürür. Farklı iyonları emisyonları monokromatör tarafından ayrılmış ve bir emme sensör11tarafından algılandı. FAAS böylece doğrudan demir konsantrasyonları ölçmek için hizmet vermektedir. Ancak, biyolojik dokularında demir görüntülenmesi için diğer teknikleri kullanılabilir. İndüktif Eşleşmiş Plazma kütle spektroskopisi (ICP-MS)12 demir ve diğer eser elementler ölçmek için çok hassas bir tekniktir ancak ekipman, FAAS ve ICP-MS, için hem de eksikliği sık karşılaşılan bir sorundur. Öte yandan, demir ölçüm thiocyanate colorimetry13 tarafından hassas yoksun ve örnekleri arasında küçük farklılıklar algılamak başarısız olur. Prusya14,15,16,boyama17 potasyum demir ferrocyanide (K4Fe(CN)6) Fe katyonlar, üreten ile reaksiyon dayalı bir dolaylı Yöntem mavidir bir güçlü mavi renk ve hayvan ve bitki dokusu histolojik bölümlerini nitel demir algılama için kullanılır.
Metalik (sıfır-valent) demir Yerkabuğu içinde nadirdir. Demir ortamında hakim complexed iyonik formu çoğunlukla demir demir nispeten daha anoksik ortamlarda bol olmak ve aerobik Siteler'de predominating ferrik demir ile çevresinde, oksijen miktarına göre belirlenir. Demir demir oksidasyonu sorumlu ajanlar kez anoksik ve asidik ortamda18farklı olsa da bu ikinci formu aynı zamanda son derece asidik ortamlarda, hakimdir. Ne zaman demir %4 oranında çözündürüldükten bir aerobik ortamda (pH 0) HCl, seyreltilmiş demir büyük bir kısmını var demir (Fe3 +)19,20biçimi olarak.
Fe iyonları ile K4Fe(CN)6 arasında reaksiyonlar aşağıdaki gibidir:
Fe3 +: FeCl3 + K4Fe(CN)6 KFe(III)Fe(II)(CN)6¯ + 3KCl =
Fe2 +: 4 FeCl2 + 2 K4Fe(CN)6 Fe4(Fe(CN)6)2 + 8 = KCl
Bu da çalışmanın, Prusya mavi boyama çözüm demir düzeyleri ölçmek için yararlı olabilir olup olmadığını sordu.
Başlangıçta, sulu çözüm Fe'de konsantrasyon ve Prusya mavi boyama arasındaki korelasyon doğrulanmadı. Fe (olarak FeCl2, FeCl3 veya ikisinin bir 1:1 karışımı) konsantrasyon sulu çözümler hem atomik Spektroskopi ve absorbans (OD) tarafından Prusya Mavisi eklenmesinden sonra ölçüldü. Şekil 1 her yöntemi ile elde edilen ölçümler için doğrusal regresyon eğrileri gösterir. Prusya mavi Yöntem Nicel analiz çözümde demir konsantrasyonunun kullanılabilir sonucuna vardı.
Şekil 1: Fe konsantrasyonu arasında doğrusal regresyon ölçülen FAAS ve ışık absorbans tarafından (OD, 715 nm) Prusya mavi yöntemiyle elde edilen. Mavi kareler ve çizgi Fe2 + çözüm temsil, Fe3 + çözüm ve siyah kareler kırmızı kareler ve çizgi temsil ve satır temsil Fe2 + ve Fe3 +arasında 1:1 karışımı. Aşağıdaki regresyon elde edilmiştir: [Fe2 +] 3 + 123 x OD = r = 0.996, R2 = 0.989; [Fe3 +] 1 + 292 x OD = r 0.999, R2 = 0.997; = ve [Fe2 + / 3 +] 11 + 146 x OD = r 0.983, R2 = 0.956 =. Fe2 + donör FeCl2 ve Fe3 + donör FeCl3oldu. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Renkölçer Prusya mavi yöntemi kantitatif demir bitki doku analizi için uyarlamak için tütün yaprağı külleri demir içeriği alev emme atomik Spektroskopi ve Prusya mavi boyama tarafından ölçüldü. İyi korelasyon sonuçlarından tarafından iki teknik arasında yapıldı.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. malzeme ve büyüme koşullarına bitki
- 5 cm x 5 cm pot başına tohum bir tütün (çeşidinde Samsun) tohum ile standart pot ortam dolu. Tencere tepsiye yerleştirin. 23 ° c sabit bir sıcaklıkta büyüme oda uzun günün koşulları (16/8 h ışık/karanlık) altında bitkilerde büyümek Su drenaj pot kadar musluk suyu ile sulama.
- 50±5 gün sonra deneme için uygun konsantrasyonlarda göre sulama Fe tedaviler başlatın. Örneğin, demir konsantrasyonları 0 6 mm, bir çözünür Fe şelatör (Fe EDDHA) tarafından desteklenen bir dizi kullanılır. Uygun bir çözüm bitkilerle iki günde 6-8 gün boyunca (kurutma önlemek için) sulamak.
2. demir ölçüm için yaprakları hazırlanması
Notlar: kullanılacak tüm malzemeler olmalısın demir içermeyen. demir bulaşma riskini azaltmak için Harç ve havaneli iki kez %4 HCl çözeltisi ile temiz ve filtre kağıdı ile kullanmadan önce her zaman kuru. Herhangi bir malzeme yeniden kullanılırsa iki kez % 4 HCl çözüm ile temiz ve filtre kağıdı ile kuru.
- Kök yaprakları elle, eldiven (herhangi bir metal donanım kullanmayın) kullanarak bağlantısını kesin. 10 g (taze ağırlık) yaprakların her örnek için kullanın. Her yaprak bir sprey şişesinde kullanarak Çift Kişilik distile su (DDW) ile temizleyin. Bu adım Fe kirlenmesini önlemek önemlidir.
- Bir kağıt havlu yapraklarda kuru ve bir torbaya koydu. Kağıt poşet 80 ° c sabit bir ısıda bir fırında 2-3 günlüğüne aktarın.
- Ne zaman kuru toz bir harç ve havaneli ve steril 15 mL Plastik tüpler için transfer kullanarak için yaprakları ezmek.
3. yanan yapraklar Ash
Notlar: Demir çözünürlük artırmak için (0) yakın düşük pH çözüm HCL kullanımı içindir. Taş yünü gazlar yanma sırasında şişe kaçan önlemek için kullanılır.
- Bir yeni, mühürlü 20 mL mercek şişe kapağı olmadan tartın. Değerini not alın veya sıfır Dara düğmesini kullanarak ayarlayın. Ezilmiş kurutulmuş yaprakları (örnek) için şişe ekleyin.
- Örnek ve konteyner tartmak ve değerini not alın. Şişeyi taş yünü ile kapatın.
- 3 ek şişeleri örnekleri eklemeden tartmak ve değerlerine dikkat edin. Bu tüpleri denetimleri örnek ağırlık herhangi bir artışa yol açmıştır taş yünü miktarını değerlendirmek için kullanılır.
- Örnek ve kontrol tüpleri bir fırına koyun ve sıcaklık aşağıdakileri kullanarak yazmaya başlamak: oda sıcaklığında, 425 ° C ve son olarak, 425° C hızlı artış 4 saat boyunca. Bu zamana kadar kuru yapraklar kül kapatmış.
- Yaklaşık 100 ° C aşağı örnekleri soğumaya bırakın ama altındaki bu sıcaklık nem önlemek için aşağıdaki iki adımı için hangi örnek son ağırlığı etkileyebilecek değil. Ağır eldiven kullanarak, örnekleri harici şişe tutan cımbızla fırın kaldırın.
- Şişeleri düz bir yüzeye yerleştirin, taş yünü kaldırmak ve şişeleri ile kendi özgün kapakları kapatın.
- (Bkz: 3.3) 3 kontrol tüpleri tartmak ve onların ortalama ağırlık kazancı hesaplamak. Kilo alımı eşitse veya üstünde kül ağırlığının % 1 (bkz. Adım 4.2), ölçüm hata tahmini olarak bu değeri kullanırsınız.
4. demir ölçüm için külleri hazırlanması
Notlar: İlk örnekteki son demir konsantrasyonu eklenen HCl hacimce bölünmüş külleri ağırlığı hesaplanır.
- 1 M HCl çözüm hazırlamak (%4 HCl) DDW (içinde bir plastik ya da cam şişesi) 87,5 mL % 37 HCl hisse senedi bir çözüm 12,5 mL ekleyerek.
- 15 mL plastik tüp tartmak ve değerini not alın veya değeri sıfır Dara düğmesini kullanarak ayarlayabilirsiniz. Külleri aktarmak Tüp, tartmak ve değerini not alın. Bu kül ağırlığıdır.
- 1 M HCl 5 mL küle ekleyin. Külleri 22 µm ile filtre ve bir ek 5 mL 1 M HCL ile aynı filtre ekleyin.
- Son hacim 10 mL olmalıdır. Çözümün bir parçası filtrede kaybolur unutmayın.
Not: Örnekleri Fe ölçüm FAAS veya Prusya Mavisi yöntemi için hazırsınız. - Bir kalibrasyon eğrisi Fe konsantrasyon ile ölçülen atomik spektrometresi tarafından ve Prusya mavi yöntemi tarafından yapmak (bkz. Şekil 4) her bitki türü için. Daha sonra Fe konsantrasyon yalnız Prusya mavi yöntemle ölçülebilir.
5. Fe konsantrasyon FAAS tarafından ölçme
- 4 mL her örnek FAAS tarafından ölçüm için kaldırın.
- FAAS ölçüm külleri ağırlık tarafından elde edilen sonuçlar bölme. (Külleri 10 mL çözündürüldükten çünkü) sonuç değeri tarafından 0,01 bölün. Demir konsantrasyonu gram kül (ppm) başına elde edilen değerdir.
6. çözüm boyama Prusya Mavisi hazırlanması
- %4 hazırlamak 4 g K4Fe(CN)6 100 ml DDW, girdap ekleyerek Prusya mavi çözüm (diğer birimleri ve/veya konsantrasyonları farklı talepleri için kullanılabilir). Bu daha önce raporlanmış (% 20)14 eskisinden Bu çalışmada, Prusya mavi çözüm daha az konsantre olması gerekmektedir.
- Çözüm kadar kullanmak 4 ° C'de karanlıkta bırakın. Çözüm bu koşullar 6 ay boyunca stabildir.
7. FAAS sonuçları kullanarak Prusya Mavisi yöntemi için bir kalibrasyon eğrisi oluşturma
Not: aşağıdaki formülü kullanarak küller içinde demir konsantrasyonu hesaplayın
Denklem 1
C: konsantrasyon, V: numune hacmi, W: kül ağırlığı (g).
- Prusya mavi çözüm ve 1 M HCl mL 0,50 0,50 mL karıştırın. Bu boş çözüm olarak görev yapacak.
- 0.5 mL örnek mix (%4 külleri HCl, madde 3 te açıklandığı gibi) ve pipetting tarafından Prusya mavi çözüm (adım 6.1) 0.5 mL. En az 1 dakika ama 5 dakika bekleyin. 5 dakika sonra sedimantasyon örneklerde ortaya çıkar.
- Karışımı bir küvet için aktarmak ve 715, OD ölçmek bir spektrofotometre kullanarak nm. Değerini not alın.
- Aşırı doz değeri (adım 7.3) kül ağırlığını örnek tarafından (adım 3.2) bölün. Sonuç OD gram kül temsil eder.
- FAAS ölçümleri (Y ekseni) ve OD değerleri elde edilen demir konsantrasyonları arasındaki doğrusal regresyon Arsa (X ekseni). 5.2 ve 7.4 adımlarda elde edilen sonuçları kullanın. Regresyon formül, Y hesaplamak = bir + BX'tir, burada Y gösterir demir konsantrasyonu, absorbans kesiştiği temsil eder, b absorbans yamaç ve X temsil eder OD.
8. diğer örneklerde aynı bitki türünden demir düzeylerini belirlemek için Prusya Mavisi yöntemini kullanarak
Notlar: bir kalibrasyon eğrisi zaten bu bitki türü için kurulan bu yana, demir konsantrasyonu aynı bitki türünden herhangi bir yeni örneklerinde doğrudan doğrusal regresyon formül kullanılarak hesaplanabilir.
- 3 ve 4, izlemek merdiven 7.1 7.4 bölümlerdeki adımları gerçekleştirin.
- Doğrusal regresyon (adım 7.5) elde edilen formülü kullanarak çözümde demir konsantrasyonu hesaplayın.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Bu iletişim kuralı doğru şekilde işlenirken, Prusya mavi ve atomik Spektroskopi yöntemlerle elde edilen sonuçlar arasında mükemmel ilişki almalıyız. Bu nedenle, Prusya mavi yöntemi kolayca demir konsantrasyonu bitki örneklerinde, doğru bir ölçüm elde etmek için aşağıdaki deneyde yansıtıldığı gibi kullanılabilir.
Tütün bitkiler iletişim kuralında tanımlandığı gibi büyüdü ve farklı demir konsantrasyonları içeren su ile sulanan (0, 1, 2, 3, 4, 5 veya 6 mM) 7 gün içinde. Bitkiler hasat sonra temizlenmiş ve kurutulmuş 80 ° C'de 3 gündür Protokolü'nün (Yani, adım 2.3) sonraki adımlarda açıklandığı gibi takip edildi. Beri kontrol tüpleri kül ağırlık üzerinden % 1'den az bir varyasyonu gösterdi, bu değer için daha fazla hesaplamalar eklenmedi.
Demir konsantrasyonu FAAS tarafından ölçüldü. Tablo 1 bu ölçümlerin temsilcisi sonuçları gösterir. (3 7 konsantrasyonlarda çoğaltır) 21 örneklerinden elde edilen verileri bir kalibrasyon eğrisi oluşturmak için kullanılan.
| Tedavi (sulama mM demir) | Bitki | Demir konsantrasyonu HCl çözüm (ppm) |
| 0 | A | 7.1 |
| 1 | B | 16,6 |
| 2 | C | 23,4 |
| 3 | D | 31.2 |
| 4 | F | 47.4 |
| 5 | G | 50,7 |
| 6 | H | 41,6 |
Tablo 1: Farklı demir düzeylerini içeren su ile sulanan bitkilerden kül çözümlerinde demir konsantrasyonu tütün yaprakları.
Yukarıda belirtilen 21 örnekleri küller içinde demir konsantrasyonu (7. adımda nota bakın) FAAS tarafından elde edilen değerler kullanılarak hesaplanır. Sonuçlar demir konsantrasyonu sulama suyu yaprak demir içeriği (resim 2) büyük ölçüde etkilenen gösterdi.
Şekil 2: sulama demir konsantrasyonu tütün üzerinde sağlanan demir etkisi kalkıyor. Çubuklar standart sapmalar gösterir (n = 3). Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
(Gösterilmez) bir ön deneme absorbans spectra Fe2 + ve Fe3 + farklı konsantrasyonda içeren çözümleri ölçüldü ve en iyi en yüksek 715 elde edildi nm. Tüm spectra 21 örneklerin de Prusya mavi yöntemi ile test edildi. O absorbans 715 belliydi nm olduğunu da en uygun dalga boyu burada de (Şekil 3). Buna göre bu dalga boyu tüm deneylerde kullanılıyordu.
Bir doğrusal regresyon eğrisi Şekil 3 ' te (Şekil 4) temsil örnekleri için Prusya mavi yöntemiyle elde edilen absorbans (OD) değerler arasındaki FAAS tarafından elde edilen demir konsantrasyonu değerler çizildi. Aşağıdaki regresyon elde edildi: [Fe] = 0,32 + 25.3 x OD, r = 0.994 ve R20.988 =.
Şekil 3: absorbans dalga boyu spectra tütün kül karışık Prusya mavi Çözümle iletişim kuralında tanımlandığı gibi. Dalga boyu spectra kül konsantrasyon tarafından ayrıldı. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 4: doğrusal regresyon Fe konsantrasyon tütün kül içinde ölçülen FAAS ve ışık absorbans tarafından (OD, 715 nm) Prusya Mavisi yöntemi ile elde edilen. Aşağıdaki regresyon elde edildi: [Fe] = 0,32 + 25.3 x OD, r = 0.994, R20.988 =. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Elde edilen doğrusal regresyon şimdi aynı bitki türünden yeni örnekleri için 8. adımda belirtilen şekilde kullanılabilir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Bitki dokularında demir ölçüm sulama veya diğer çevresel koşullar etkilerini değerlendirmek için çok önemlidir. Burada, diğer bitki türleri ve dokuları ile kolayca adapte edilebilir tütün yaprakları Fe içerik ölçüm için bir kolay ve doğru kolorimetrik yöntemi açıklanmıştır.
Koşullar kolorimetrik yöntemi için optimize, biz düşük pH Orta (pH < 1.0) demir çözünürlük sağlamak için kullanılır. Yanma süreci demir her türlü serbest bırakmak için ve hiçbir kirletici örnekleri mevcut sonuçları değiştirmek istiyorum emin olmak için gerçekleştirildi. Demir kirlenme, bir yerkabuğu % 6.7 demir oksit türler (FeOn)21 oluşur akılda tutulması gereken ve onların konsantrasyonları %0,009 bitki kuru ağırlığı22ulaşabilirsiniz ile ilgili olarak. Bu nedenle, bir toz, % 3-7 demir (bağlı olarak bölge)23, büyük ölçüde etkileyebilir gibi sonuçları içerebilen beri bulaşma riskini dikkate almanız gerekir. Ayrıca tüm cihazları denemede demir içeriği dikkatlice kontrol etmek ve kirlenmesini önlemek için gerekli tüm önlemleri almak zorunludur. Hangi havayla temas olmuştu ya da hangi deneyinde %4 HCl çözeltisi ile yeniden tüm ekipmanları temizlemek için tavsiye edilir. Makas veya kaşık, gibi herhangi bir metal araçların kullanılması tamamen, bunun yerine cam veya plastik sürümleri tarafından yerine kaçınılmalıdır. Demir kirlenmesini önlemek için kritik adımları adım 3.1 ve 4.1, örneğin vurgulanır.
Bir sinyal bir örnekten elde etmek başarısız iletişim kuralındaki farklı adımlar kaynaklanan sorunları nedeniyle oluşabilir. Bu durumda, bu bilinen demir konsantrasyonu çözümlerle karşı reaktifleri kontrol etmek için tavsiye edilir. Sorun devam ederse, taze Prusya mavi reaktif hazırlanmalıdır. Standart, ancak, bir sinyal göstermek bu örnekteki demir konsantrasyonu algılama eşik değerinin altına yapıldı ve örnek daha yoğun olması gerektiğini gösterir. Çoğaltır arasında büyük farklılıklar demir kirlenme kaynaklanıyor olabilir ve yeni örnekleri kullanımını gerektirir.
Her zaman yeni bir toplu Prusya mavi reaktif kullanılan ya da kalibrasyon eğrileri altı ayda oluşturulması gerekir. İlk kalibrasyon eğrisi demir içeriği en az 6 örneklerinde ölçme ve doğrusal regresyon hala doğru olduğunu teyit revalidated. Kalibrasyon eğriler, değerlerini + 1 veya -1 r (korelasyon katsayısı) için yakın ve 1 R2 (belirleme katsayısı)24,25,26yakın elde etmek için esastır. Mükemmel bir çizgi 1 R2 değeri olurdu, çoğu R2 değerleri üzerinden 0,95 kalibrasyon eğriler için kabul edilebilir vardır.
Sınırlamaları Protokolü'nün farklı bitki doku ve türler demir konsantrasyonu tayini için açıklanan yordamları kullanarak farklı korelasyon eğrileri gösterebilir gerçeği içerir. Bu nedenle, bu korelasyon eğri verilen bir deneme için doğru olduğundan emin olmak için bir pilot testi gerçekleştirmek için tavsiye edilir. Eğri elde edilen sonuçları elde etmek için kullanmak için yeni ölçüm OD değeri formülde Y konmasý gereken = bir + bX. Mevcut durumda, aşağıdaki formül kullanılır: [Fe] 0,32 + 25.3 x OD =.
Başka bir sınırlama bitki doku oldukça büyük miktarda ihtiyacı doğar. Bu bir ölçüde uygun bir sinyal elde etmek için (bkz. Adım 5.3) külleri dağıtmak için kullanılan HCl birimine adapte tarafından atlatılabilir. Yine de, burada açıklanan yöntemi ICP-MS veya FAAS hazır erişim için kullanılan gibi pahalı donanımları mevcut değildir ve/veya çok sayıda örnekleri aynı bitki türlerinin çözümlenmesi için iyi bir seçenek olabilir.
Olası ek uygulamalar bir demir tespit sistemi olarak Prusya mavi yönteminin nicel demir algılama kül getirilebilir herhangi bir organik madde, hem de toprak gibi inorganik madde içerir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarlar ifşa gerek yok.
Acknowledgments
Bu eser İsrail Bakanlığı Bilim, teknoloji ve uzay tarafından Tarım (#16-16-0003) İsrail Bakanlığı baş bilim bir hibe tarafından desteklenmiştir.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Potassium Hexacyanoferrate(II) | Fisher Chemical | 14459-95-1 | Reagent for the Pussian Blue |
| Millex Syringe Filter Unit, Vial Vent 0.22 μm | Millec | SLGP033RS | Filter used to filter the ashes + 4% HCl Solution |
| Scintillation Vials | Fisherbrand | 03-337-4 | Used to keep the dry powdered plant material during the burning procedure. |
| Disposable Syringe 10 ml | Medi-Plus | 1931 | Syringe used during the filtration |
| Hydrochloric acid | Sigma-Aldrich | 231-595-7 | Used in the 4% HCl solution to dilute the ashes and clean the materials |
| Tobacco, Nicotiana tabacum cv. Samsun NN | Obtained from Prof. Simon Barak and routinely used in the Zaccai Lab | Barak S, Nejidat A, Heimer Y, Volokita M. Transcriptional and posttranscriptional regulation of the glycolate oxidase gene in tobacco seedlings. Plant Molecular Biology. 2001 Mar 1;45(4):399-407. | Tobacco cultivar used in this protocol |
| Glass Wool (Rock Wool) | Sigma-Aldrich | 659997-17-3 | Used in the procedure of burning samples in the furnace. |
References
- Kobayashi, T., Nishizawa, N. K. Iron uptake, translocation, and regulation in higher plants. Annual Review of Plant Biology. 63 (1), 131-152 (2012).
- Bradley, J. M., Le Brun, N. E., Moore, G. R. Ferritins: Furnishing proteins with iron. Journal of Biological Inorganic Chemistry. 21 (1), 13-28 (2012).
- Zielińska-Dawidziak, M. Plant ferritin - a source of iron to prevent its deficiency. Nutrients. 7 (2), 1184-1201 (2015).
- Johnson, D. C., Dean, D. R., Smith, A. D., Johnson, M. K. Structure, function, and formation of biological iron-sulfur clusters. Annual Review of Biochemistry. 74 (1), 247-281 (2015).
- Guo, H., Barnard, A. S. Naturally occurring iron oxide nanoparticles: morphology, surface chemistry and environmental stability. Journal of Materials Chemistry A. 1 (1), 27-42 (2013).
- Hem, J. D., Cropper, W. H. Chemistry of iron in natural water. Report US Geological Survey. , 1-31 (1962).
- Rout, G. R., Sahoo, S. Role of iron in plant growth and metabolism. Reviews in Agricultural Science. 3, 1-24 (2015).
- Speretto, R. A., Ricachenevsky, F. K., Stein, R. J., de Abreu Waldow, V., Fett, J. P. Iron stress in plants Dealing with deprivation and overload. Plant Stress. 4, 57-69 (2010).
- Tautkus, S., Steponeniene, L., Kazlauskas, R. Determination of iron in natural and mineral waters by flame atomic absorption spectrometry. Journal of the Serbian Chemical Society. 69 (5), 393-402 (2006).
- Braunschweig, J., Bosch, J., Heister, K., Kuebeck, C., Meckenstock, R. U. Reevaluation of colorimetric iron determination methods commonly used in geomicrobiology. Journal of Microbiological Methods. 89 (1), 41-48 (2012).
- PerkinElmer. Atomic Spectroscopy - Guide to Selecting the Appropriate Technique and System. 16, (2011).
- Wachasunder, S. D., Nafade, A. Precision and accuracy control in the determination of heavy metals by atomic absorption spectrometry. Science. 58, 517-528 (2001).
- Woods, J. T., Mellon, M. G. Thiocyanate method for iron. A spectrophotometric study. Industrial & Engineering Chemistry Analytical Edition. 13 (8), 551-554 (1941).
- Perls, M. Nachweis von Eisenoxyd in gewissen Pigmenten. Virchows Archiv Fur Pathologische Anatomie Und Physiologie Und Fur Klinische Medizin. 39 (1), 42-48 (1867).
- Connorton, J. M., Jones, E. R., Rodriguez-Ramiro, I., Fairweather-Tait, S., Uauy, C., Balk, J. Altering expression of a vacuolar iron transporter doubles iron content in white wheat flour. bioRxiv. , 1-25 (2017).
- de la Fuente, V., Rufo, L., Rodríguez, N., Franco, A., Amils, R. Comparison of iron localization in wild plants and hydroponic cultures of Imperata cylindrica (L.) P. Beauv. Plant Soil. 418 (1-2), 25-35 (2017).
- Hsiao, P. Y., Cheng, C. P., Koh, K. W., Chan, M. T. The Arabidopsis defensin gene, AtPDF1.1, mediates defence against Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum via an iron-withholding defence system. Science Reports. 7 (1), 1-14 (2017).
- Johnson, D. B., Kanao, T., Hedrich, S. Redox transformations of iron at extremely low pH: Fundamental and applied aspects. Frontiers in Microbiology. 3, 1-13 (2012).
- Stumm, W., Lee, G. F. Oxygenation of ferrous iron. Industrial & Engineering Chemistry. 53 (2), 143-146 (1961).
- Jones, A. M., Griffin, P. J., Collins, R. N., Waite, T. D. Ferrous iron oxidation under acidic conditions - The effect of ferric oxide surfaces. Geochimica et Cosmochimica Acta. 145, 1-12 (2014).
- Hawkesworth, C. J., Kemp, A. I. S. Evolution of the continental crust. Nature. 443 (7113), (2006).
- Thompson, L. M. Soils and soil fertility. Louis, M., Troeh, F. R., Thompson, L. M. , (1973).
- Krueger, B. J., Grassian, V. H., Cowin, J. P., Laskin, A. Heterogeneous chemistry of individual mineral dust particles from different dust source regions: The importance of particle mineralogy. Atmospheric Environment. 38 (36), 6253-6261 (2004).
- Bewick, V., Cheek, L., Ball, J. Statistics review 7: Correlation and regression. Journal of Critical Care. 7 (6), 451-459 (2003).
- Asuero, A. G., Sayago, A., González, A. G. The correlation coefficient: An overview. Critical Reviews in Analytical Chemistry. 36 (1), 41-59 (2006).
- JoVE Science Education Database. Analytical Chemistry. Calibration Curves. , Journal of Visualized Experiments. Cambridge, MA. Available from: https://www.jove.com/science-education/10188/calibration-curves (2018).
