Modern Ağaç halkası Araştırma A Teknik Perspektif - Dendroekolojik ve Ahşap Anatomik Zorluklar Üstesinden Nasıl

Aşağıdaki deneyin genel amacı, iyi çoğaltılmış ve yüksek oranda çözülmüş odun üretmektir. Zaman ve çevresel faktörlerin ağaç ve çalı büyümesi üzerindeki etkilerini incelemek için anatomik bir veri seti. Bu, mikrotom kesitleme sırasında bitki hücrelerini stabilize etmek için Newtonian olmayan bir sıvı kullanılarak elde edilir ve ikinci adım olarak numunelerin ayrıntılı bir mikroskobik analizine izin verir.

Odunlaşmış ve odunlaşmamış hücrelerin farklılaşmasını kolaylaştırmak için mikro kesitler çift boyanır ve daha sonra örneklerin dijital görüntüleri alınır. Sonuç olarak, ilgilenilen ahşap anatomik parametrelerinin değerlendirilmesine izin vermek için bitki büyümesinin otomatik hücre bazlı analizleri ve ilgili zaman serisi analizleri gerçekleştirilebilir. Bu tekniğin mevcut yöntemlere göre en büyük avantajı, örneklem puanının gönderilmesi gibi, tekniklerimizle hücrelerin talaşla doldurulmaması, görüntü analizi için çok daha net kalitede örnekler elde edilmesidir.

Ayrıca, kesitleme sırasında hücrelere Newton olmayan bir sıvı eklenmesi, numuneyi parafin içine gömmek için zaman alan teknikten kaçınmaya izin verir. Videoda göreceğimiz yeni mikrotomlar, Shang Dubs ve Zürih'in merkezi Lu Netti'deki laboratuvarımızda geliştirildi. Büyük ve yoğun numunelerin kesilmesine izin veren kılavuzun yüksek stabilitesi nedeniyle öne çıkarlar.

Ağaç saplarının çekirdek örneklemesi için. Ağaç gövdesinin büyüme eksenine dik olarak keskinleştirilmiş bir artış çekirdeği yerleştirerek başlayın. Daha sonra çekirdeği çevirin ve elde edilen çekirdek örneğini ağaçtan çıkarmak için bir çıkarıcı kullanın.

Çekirdeği, çekirdek yüzeyinde yumuşak kalemle işaretlenmiş belirli bir kimlikle etiketleyin ve tüm numuneler toplandığında işlemi gövdenin karşı tarafında tekrarlayın. Etiketli çekirdekleri, nakliye sırasında hasar görmelerini önlemek için uygun bir kapta saklayın. Daha sonra laboratuvara geri döndükten sonra, karot numunelerini elyaf yönünde, suya dayanıklı ahşap tutkalı ile ahşap destek kirişlerine dik olarak monte edin ve mikro karot örneklemesi için kurumaya bırakın.

İlk olarak, kabuğun bir kısmını gerektiği gibi çıkarmak için bir keski kullanın. Daha sonra, az önce gösterilen gövde üzerine büyüyen eksene dik olarak özel bir delme cihazı yerleştirin ve gövdenin ksilemine yaklaşık iki santimetre derinliğe kadar nüfuz etmek için bir çekiç kullanın. Aletin içinde ortaya çıkan mikro çekirdeği kırmak için delme cihazını çevirin.

Ardından çekirdeği gövdeden çıkarın ve etiketli bir mikro santrifüj tüpünde saklayın. Bir karot numunesi üzerinde düz bir yüzeyi kesmek için, karotlar üzerindeki düzlem yüzeylerini tüm kapsamları boyunca kesmek için yeni geliştirilen bir karot mikrotomunun karot tutucusuna ilgilenilen artan çekirdeği sabitleyerek başlayın. Ardından çekirdeği, çekirdeğin genişliği üzerinde bir bilyeli yatak kılavuzuna sabitlenmiş olan bıçağa hafifçe değene kadar kaldırın ve çekirdeğin üst kısmının ilk kısmını kesmek için bıçağı çekin.

Ardından, bıçağı çekirdeğin arkasına itin. Numune tutucuyu yaklaşık 10 mikron kaldırın ve çekirdeğin yaklaşık üçte birine kadar kesme prosedürünü tekrarlayın. Çap kesilir ve sürekli düz bir yüzey elde edilir.

Örneklerin anatomik yapısının detaylı görüntü analizi için mikro kesitlerin başka bir mikrotom tipi ile hazırlanması gerekmektedir. İlk olarak, ilgilenilen çekirdek numuneyi mikrotomun mikrotom tutucusuna sabitleyin. Ardından, bilyalı yatak kılavuzu tarafından yönlendirilen mikrotom bıçağını konumlandırın ve bıçağı çekirdeğin üzerine çekin.

Numuneyi 20 ila 30 mikron kaldırmak için bıçağı geri itin. Ardından bıçağı numunenin üzerine çekin. Yine, numunenin üstünde sürekli bir yüzey oluşana kadar bu işlemi tekrarlayın.

Şimdi bir boya fırçası kullanarak, elde edilen yüzeyi bir mısır nişastası çözeltisi ile kaplayın. Ardından numuneyi 15 mikron kaldırın ve fırçayı numunenin yüzeyine yerleştirin. Fırçanın altında ince bir kesimden başlayarak ve tüm bölüm kesildiğinde bıçağın yüzeyindeki bölümü yönlendirmek için fırçayı kullanarak bıçakları yavaşça numuneye doğru çekin.

Dokuyu bıçaktan çıkarmak için başka bir fırça ve su kullanın ve odunlaşmış ve odunlaşmamış yapılar arasında ayrım yapmak için bir cam slayt üzerine yerleştirin. Gliserolü bir pipet kullanarak suyla yıkayın. Ardından, ıslak bölümü birkaç damla safran ve astro mavisi karışımı ile kaplayın.

Beş dakika sonra, boyaları suyla yıkayın ve ardından bölümü hemen ardışık etanol işlemleriyle kurutun. Susuz etanol işleminden sonra, bölümü tekrar tekrar% 100 xol'de durulayın. Xol temiz kalır kalmaz.

Dokuyu bir damla %100 Kanada balsamı ve hava kabarcıklarını önlemek için bir kapak camı ile örtün. Ardından elde edilen mikro slaytı iki ısıya dayanıklı plastik şerit arasına yerleştirin ve metal bir plaka üzerine yerleştirin. Bölümü düz tutmak için sürgünün üstüne bir ağırlık koyun ve ardından sürgüyü 60 derecelik bir fırına yerleştirin.

12 saat sonra sürgünün oda sıcaklığına soğumasını bekleyin ve ardından ağırlığı ve plastik şeridi çıkarın. Son olarak, farklı boyut ve formlarda her türlü numuneyi hazırlamadan önce sunulan kesit alma ve boyama prosedürlerini izleyerek ve ayrıca damar analizi için çekirdek yüzeylerin dijital görüntülerini oluşturmak için kurs için özel tutucular kullanarak fazla balsamı çıkarmak için sürgünü tıraş bıçağı kullanarak temizleyin. İlk olarak, çekirdek yüzey düzlemini çekirdek mikrotomu ile az önce gösterildiği gibi kesin ve elde edilen yüzeyi siyaha boyamak için bir keçe işaretleyici kullanın.

Boya kuruduktan hemen sonra, çekirdek yüzeyini beyaz tebeşirle ovalayın ve ardından tebeşiri bir parmağınızla hücrelere bastırın. Fazla tebeşiri çıkarın ve ardından çekirdeği, çekirdeğin bir tarafından başlayarak bir dijital kamera ile donatılmış bir dürbün mikroskobunun sahnesine yerleştirin. Şimdi, tüm yüzey yakalanana kadar hafifçe örtüşen görüntülerden oluşan bir dizi elde edin.

Ardından, mikro slaytlardan dijital görüntüler oluşturmak için çekirdek yüzeyin eksiksiz bir görüntüsünü oluşturmak için tek görüntüleri bir araya getirin. Slaytı mikroskop tablasına yerleştirin ve analiz edilecek yapılar için uygun büyütmeyi seçin. Son olarak, çekirdek yüzey numunesi için gösterildiği gibi temizlenmiş mikro slaytlara monte edilen bölümlerin üst üste binen görüntülerini elde edin ve bölümün eksiksiz bir görüntüsünü oluşturmak için görüntüleri bir araya getirin.

Açık hücrelere sahip olma yeteneği, anatomik dendro ekolojik yapıların bir zaman serisi analizine uyarlanmasına yönelik ilk önemli adımdır. Kozalaklı ağaçlardaki erken odun veya geç odun traşlarının daha ayrıntılı bir analizi için burada yüksek kaliteli mikro kesitlere ihtiyaç vardır. Kırık hücre duvarları gibi potansiyel artefaktlardan kaçınılmalıdır.

Az önce gösterildiği gibi mısır nişastası çözeltisi gibi Newtonian olmayan bir sıvının numuneye uygulanması, hücre yapısının stabilitesini destekler. Mikro kesitler, yıllık sıralamaların daha güvenli bir şekilde belirlenmesini sağlar. Bu özellikle doğal sınırlarında büyüyen kozalaklı ağaçlar için geçerlidir.

Burada görüldüğü gibi, son derece dar halkalar sıktır ancak makroskopik olarak tespit edilmesi zordur. Aşırı durumlarda, halkalar bir veya iki hücre sırasından oluşur ve bunlar yalnızca mikro bölümler kullanıldığında görülebilir. Görüntüleri yüksek büyütme oranlarında analiz ederken, tek hücreler görülebilir.

Yarı otomatik analiz yazılımı, görüntüde görünen tüm halkalar için hücre duvarı kalınlığı gibi tek parametrelerdeki değişikliklerin belirlenmesine olanak tanır ve bu da uzun bir zaman serisi analizine duyulan ihtiyacı gösterir. Mikro bölümlerin çift boyanması, odunlaşmanın farklı aşamalarının görselleştirilmesini sağlar. Bu bilgiler daha sonra, geliştirilmesinden sonra daha ayrıntılı bir iklim büyüme ilişkisi belirlemek için ilgili bitki örtüsü döneminin çevresel verileriyle ilişkilendirilebilir.

Bu teknik, DRO ekolojisi alanındaki araştırmacıların ağaçların ve çalıların çeşitli anatomik parametrelerini keşfetmelerinin yolunu açtı. Bu yöntemi kullanmak, büyük, yüksek kaliteli bölümler üretmek için gereken süreyi büyük ölçüde azaltır. Bu işlem yapılırken çeker ocak altında çalışmak ve eldiven giymek gibi önlemler her zaman alınmalıdır.

Bu videoyu izledikten sonra, zaman serisi analizini desteklemek için anatomik veri kümelerini koymak için iyi çoğaltılmış ve yüksek düzeyde çözülmüş bir veri kümelerinin nasıl oluşturulacağını iyi anlamış olmalısınız.