Name: Bitkilerde Buz Çekirdeklenme ve Buz Yayma Çalışmaları Yüksek çözünürlüklü kızılötesi Termografi (HRIT) Kullanımı (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-05-08T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 36 s
Description: Öğrenin bitkilerde buz çekirdeklenme ve yayılma süreçlerini yüksek çözünürlüklü kızılötesi termografi ile görselleştirme yöntemini. INA bakterilerinin donma üzerindeki etkisini inceleyerek tarımsal donma koruma stratejileri geliştirin.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

P23681-B16: Bu araştırma, Avusturya Bilim Fonu&#39;nun (FWF) tarafından finanse edildi.

Bitki Materyallerinin Hazırlanması 1. <ol><li> Konu bitki materyali ya yaprakları veya tüm bitkiler (Hosta spp. Veya Phaseolus vulgaris) kullanın. </li></ol> Buz Çekirdeklenme Aktif (INA) Bakteri İçeren Su Çözümleri 2. Hazırlık <ol><li> Kültür INA bakteri Pseudomonas syringae 25 ° C Pseudomonas Agar F&#39;ta petri kaplarına (soy Cit-7), üreticinin yönde 100% gliserol, 10 g / L ile hazırlandı. </li><li> Kültürler, 4 ° C &#39;de yeteri kadar yer büyüdü sonra gerekli ama buz nükleasyon aktivitesi yüksek düzeyde sağlamak için önce iki gün boyunca 4 ° C&#39;de tutun kadar. </li><li> Tek kullanımlık bir plastik, ağarın yüzeyinden, tek bir levhadan bakteri Pençe ya da yeniden kullanılabilir metal bir spatula kullanımı ve yer zamanda iyonu giderilmiş su, 10-15 ml 25 ml&#39;lik atılabilir bir küvet içinde. konsantrasyonu, · 1 x 10 7 x 1 ila 10, 9 aralığında olmalıdır </sup&gt; Ml -1. Çözelti bulanık görünecektir. Konsantrasyon sadece yaklaşık gerekirse bir hemasitometre veya spektrofotometre kullanılarak konsantrasyon onaylamak için gerek yoktur. </li><li> Bakteri dağıtmak için 10 saniyelik bir en az küvet vorteksleyin. Not: Elde edilen INA karışımın belirli bir konsantrasyonu önemli değildir ve açıklanan protokol buz nükleasyon aktivitesi yeterli düzeyden daha fazla verecektir. INA bakteri ve su Bu karışım çekirdeklenme deneylerde daha sonra kullanılacaktır. </li></ol> 3. Donma Deneme Oluşturma <ol><li> Koruyucu akrilik kutusunun içindeki yüksek çözünürlüklü kızılötesi kamera (SC-660) yerleştirin, böylece kutunun önündeki açıklıktan mercek projeleri ve kutunun arka delikten bir dizüstü bilgisayar veya kayıt cihazı çıkmak için kamera bağlantı telleri . Kutunun kapağını sabitleyin ve bir yerde çevre odasında veya derin dondurucuda içine kutusu yerleştirmek tüm olacakow konu bitki materyali görülebilir. <ol><li> Yansıyan kızılötesi enerjiden girişimi önlemek için siyah inşaat kağıt ile odasının duvarlarını kaplayan bitki materyali etrafında karanlık bir arka plan sağlamak. </li><li> Görünür dalga boylarında kayıt görüntüleri gerektiğinde ışık kaynağından ısıtma aza indirmek için LED aydınlatma ile odasını takınız. Bitkiler kamerası tarafından görünür olmasını böyle bir pille çalışan dolap ışığı veya diğer küçük led aydınlatma cihazı olarak sadece minimum, gereklidir. <ol><li> Konu bitki materyali görünür görüntüleri alınır sonra, LED aydınlatma kapatın. Bir liman ya da odasında diğer delikten kameraya tüm harici kablolu bağlantıları (bilgisayar firewire bağlantısı, güç kablosu, vb) dağıtın. </li></ol></li><li> Önlemek veya bölme içinde sıcaklık değişimleri azaltmak için köpük yalıtım malzemesi ile liman ya da açılış herhangi fazladan boşluk doldurun. 1 ° C&#39;de odasının ilk sıcaklığını ayarlamak. </li></ol></li><li> Bitki materyali kameranın görüş alanı görünümünde ve bitki materyali uzaktan izleme ekranında veya seçilen yazılımın içinde görünür şekilde bitkiler ya da bitki parçaları hizalayın. </li><li> Bitkiler önceden kontrollü bir dondurma deney başlamadan, bitki malzemesinin boyutuna bağlı olarak, 1 saat 30 dakika boyunca 1 ° C&#39;de dengelenmeye bırakın. Bu donma deneyi başlatılır sonra bitkinin sıcaklığı birçok derece hava sıcaklığı gerisinde değil garanti eder. Bitkisel malzemenin sıcaklığı, hava sıcaklığı 0.5 ° C&#39;lik bir fark dahilinde olduğunda Dengeleme elde edilir. <ol><li> Saksı bitkileri kullanılması durumunda saksı bitkileri toprak üstünde Strafor yalıtım katmanı yerleştirin. Bitkiler dengeye ulaştıktan sonra, bölmenin soğutma başlar. Not: pot toprak yüzeyinde yalıtım tabakası tesisi çevreleyen havaya pot devam ısı kaybı miktarını azaltır ve fre kökleri engellerezing, bu tipik olarak sebebiyle toprakta kalan ısı mevcut kitlesel deposuna doğada bir don olayı sırasında meydana olmaz. </li></ol></li><li> 3.4.1-3.4.4 tartışıldığı gibi, istenen kamera parametrelerini (renk paleti, sıcaklık aralığı, belirli ilgi alanları, vb) ayarlayın. <ol><li> Canlı görüntüyü izlerken sıcaklık değişimlerini görüntülemek için gökkuşağı paleti seçin. </li><li> Sadece yazılımı görüntüsünün altında bulunan sıcaklık çubuğunu ayarlayarak 5 ° C sıcaklık aralığını ayarlayın. </li><li> Seçilen paleti (gökkuşağı) tarafından tanımlanan sahte renk görüntü içine kızılötesi verileri dönüştürmek için doğrusal ölçek (algoritma) seçin ve 5 ° C&#39;ye sıcaklık aralığını ayarlamak ve resmin göre otomatik olarak izlemek için. Deney yapılırken Alternatif olarak, manuel ayar aralığını ayarlayın. <ol><li> Softw tarafından sağlanan ilgi tanımlanan alan içinde belirli bir noktaya sıcaklığını ya da ortalama sıcaklık kullanınbulunmaktadır. . Kaydedilen video dizisinden veya görüntü dosyasında gömülü bilgilerden tüm piksellerin sıcaklık verileri almak 3 ResearchIR yazılım içinden tipik bir ekran göstermektedir. </li></ol></li><li> Ilgi belirli bir noktayı temsil bitki dokusu üzerinde bir yere bir imleci yerleştirin. Noktalarında (boyutu 1 -3 piksel), kutular, çizgiler, elips ya da çevrelerin gibi ilgi alanını tanımlayın. Noktalarla şekiller çoklu kombinasyonları görüntünün üzerinde yer alabilir. </li></ol></li><li> Bir video dizisi kaydetme <ol><li> 60 Hz ve kayıt elle durdurulması için kaydetmek için kamerayı ayarlayın. </li><li> Kaydedilen video dosyası alınacaktır bilgisayara veya harici sürücüde yerini belirtin. </li><li> Kayıt başlar. Not: büyük video dosyalarını oluşturulur çünkü harici sabit sürücüye kayıt şiddetle tavsiye edilir. Kaydedilen video dosyaları sonra KD içeren yalnızca bir bölümünü içerecek şekilde düzenlenebilircessary bilgiler. Bu büyük ölçüde dosya boyutunu azaltacaktır. </li><li> 0.5 -1.0 ° C aşamalı odasının ısısını düşürün. Bitki sıcaklığı hava sıcaklığı ile equilibrates kadar bekleyin ve ardından 0.5-1.0 ° C tekrar sıcaklığını düşürmek. Bitki gözlemlenen dokusu ve morfolojisinin kütlesine bağlı olarak, dengeleme 10 dakika 15 alabilir. Bu nedenle, yaklaşık 4 ° C / saatlik bir soğutma hızını vermek. </li><li> Bitki donuyor ve gözlemler tamamlanıncaya kadar bu şekilde devam edin. Dondurma işlemi tamamlandığında Kaydı bitirmek. Not: aynı sıcaklıkta olduğundan, bitki materyali ve arka plan rengi olduğunda, aynı bitki dokusu hava sıcaklığı ile dengelenmiş. Arka plan sıcaklığı ve bitki doku sıcaklığı aynı olduğundan, bu yeniden daha düşük sıcaklığa ve bitki doku ve a arasındaki sıcaklık farkı olana kadar, bitki malzemesinin görselleştirmek zor olabilirir sıcaklık. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Taschler, D., Beikircher, B., Neuner, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Frost+resistance+and+ice+nucleation+in+leaves+of+five+woody+timberline+species+measured+in+situ+during+shoot+expansion%5BTitle%5D)+AND+%22Tree+Physiol%22%5BJournal%5D)">Frost resistance and ice nucleation in leaves of five woody timberline species measured in situ during shoot expansion.</a> Tree Physiol. 24, 331-337 (2004).</li>
<li>Neuner, G., Hacker, J. Ice formation and propagation in alpine plants. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aNeuner%2C+G+%22Plants+in+alpine+regions%3A+Cell+Physiology+of+adaptation+and+survival+strategies%22">Plants in alpine regions: Cell Physiology of adaptation and survival strategies</a>. Lütz, C. , Springer. 163-174 (2012).</li>
<li>Ladinig, U., Hacker, J., Neuner, G., Wagner, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+endangered+is+sexual+reproduction+of+high-mountain+plants+by+summer+frosts%3F+-+Frost+resistance%2C+frequency+of+frost+events+and+risk+assessment%5BTitle%5D)+AND+%22Oecologia%22%5BJournal%5D)">How endangered is sexual reproduction of high-mountain plants by summer frosts? - Frost resistance, frequency of frost events and risk assessment.</a> Oecologia. 171, 743-760 (2013).</li>
<li>Wisniewski, M. E., Gusta, L. V., Fuller, M. P., Karlson, D. Ice nucleation, propagation and deep supercooling: the lost tribes of freezing studies. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWisniewski%2C+ME+%22Plant+Cold+Hardiness%3A+from+the+laboratory+to+the+field%22">Plant Cold Hardiness: from the laboratory to the field</a>. Gusta, L. V., Wisniewski, M. E., Tanino, K. K. , CAB International. 1-11 (2009).</li>
<li>Bokhurst, S., Bjerke, J. W., Davey, M. P., Taulavuori, K., Taulavuori, E., Laine, K., Callaghan, T. V., Phoenix, G. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impacts+of+extreme+winter+warming+events+on+plant+physiology+in+a+sub-Arctic+heath+community%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol.+Plant%22%5BJournal%5D)">Impacts of extreme winter warming events on plant physiology in a sub-Arctic heath community.</a> Physiol. Plant. 140, 128-140 (2010).</li>
<li>Taulavuori, K., Laine, K., Taulavuori, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+studies+on+Vaccinium+myrtillus.and+Vaccinium+vits-idea.in+relation+to+air+pollution+and+global+change+at+northern+high+latitudes%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Env.+Exp.+Bot%22%5BJournal%5D)">Experimental studies on Vaccinium myrtillus.and Vaccinium vits-idea.in relation to air pollution and global change at northern high latitudes: A review.</a> Env. Exp. Bot. 87, 191-196 (2013).</li>
<li>Wisniewski, M., Glenn, D. M., Gusta, L., Fuller, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+infrared+thermography+to+study+freezing+in+plants%5BTitle%5D)+AND+%22HortScience%22%5BJournal%5D)">Using infrared thermography to study freezing in plants.</a> HortScience. 43, 1648-1651 (2008).</li>
<li>Gu, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+2007+eastern+US+spring+freeze%3A+increased+cold+damage+in+a+warming+world%5BTitle%5D)+AND+%22BioScience%22%5BJournal%5D)">The 2007 eastern US spring freeze: increased cold damage in a warming world.</a> BioScience. 58, 253-262 (2008).</li>
<li>Augspurger, C. K. Spring warmth and frost: phenology, damage, and refoliation in a temperate deciduous forest. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aAugspurger%2C+CK+%22Func.+Ecol%22">Func. Ecol</a>. 23, Spring. 1031-1039 (2007).</li>
<li>Neuner, G., Erler, A., Hacker, J., Ladinig, U., Wagner, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Frost+resistance+of+reproductive+tissues+in+various+reproductive+stages+of+high+alpine+plant+species%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol.+Plant%22%5BJournal%5D)">Frost resistance of reproductive tissues in various reproductive stages of high alpine plant species.</a> Physiol. Plant. 147, 88-100 (2013).</li>
<li>Skre, O., Taulavuori, K., Taulavuori, E., Nilsne, J., Igeland, B., Laine, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+importance+of+hardening+and+winter+temperature+for+growth+in+mountain+birch+populations%5BTitle%5D)+AND+%22Env.+Exp.+Bot%22%5BJournal%5D)">The importance of hardening and winter temperature for growth in mountain birch populations.</a> Env. Exp. Bot. 62, 254-266 (2008).</li>
<li>Hänninen, H., Tanino, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tree+seasonality+in+a+warming+climate%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Plant+Science%22%5BJournal%5D)">Tree seasonality in a warming climate.</a> Trends in Plant Science. 16, 412-416 (2011).</li>
<li>Katz, R. W., Brown, B. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extreme+events+in+a+changing+climate%3A+variability+is+more+important+than+averages%5BTitle%5D)+AND+%22Climate+Change%22%5BJournal%5D)">Extreme events in a changing climate: variability is more important than averages.</a> Climate Change. 21, 289-302 (1992).</li>
<li>Wisniewski, M., Gusta, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Understanding+plant+cold+hardiness%3A+an+opinion%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol.+Plant%22%5BJournal%5D)">Understanding plant cold hardiness: an opinion.</a> Physiol. Plant. 147, 4-14 (2013).</li>
<li>Wisniewski, M., Gusta, L., Neuner, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adaptive+mechanisms+of+freeze+avoidance+in+plants.+A+brief+update%5BTitle%5D)+AND+%22Env.+Exp.+Bot%22%5BJournal%5D)">Adaptive mechanisms of freeze avoidance in plants. A brief update.</a> Env. Exp. Bot. 99, 133-140 (2014).</li>
<li>Burke, M. J., Gusta, L. V., Quamme, H. A., Weiser, C. J., Li, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Freezing+and+injury+in+plants%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Plant+Physiol%22%5BJournal%5D)">Freezing and injury in plants.</a> Annu. Rev. Plant Physiol. 27, 507-528 (1976).</li>
<li>Ishikawa, M., Price, W. S., Ide, H., Arata, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visualization+of+freezing+behaviors+in+leaf+and+flower+buds+of+full-moon+maple+by+nuclear+magnetic+resonance+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Physiol%22%5BJournal%5D)">Visualization of freezing behaviors in leaf and flower buds of full-moon maple by nuclear magnetic resonance microscopy.</a> Plant Physiol. 115 (4), 1515-1524 (1997).</li>
<li>Ishikawa, M., Sakai, A. Characteristics of freezing avoidance in comparison with freezing tolerance: a demonstration of extra-organ freezing. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aIshikawa%2C+M+%22Plant+cold+hardiness+and+freezing+stress%22">Plant cold hardiness and freezing stress</a>. Li, P. H., Sakai, A. , Academic Press. 325-340 (1982).</li>
<li>Buchner, O., Neuner, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Freezing+cytorrhysis+and+critical+temperature+thresholds+for+photosystem+II+in+the+peat+moss+Sphagnum+capillifolium%5BTitle%5D)+AND+%22Protoplasma%22%5BJournal%5D)">Freezing cytorrhysis and critical temperature thresholds for photosystem II in the peat moss Sphagnum capillifolium.</a> Protoplasma. 243 (1), 63-71 (2010).</li>
<li>Pearce, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extracellular+ice+and+cell+shape+in+frost-stressed+cereal+leaves%3A+A+low+temperature+scanning+electron+microscopy+study%5BTitle%5D)+AND+%22Planta%22%5BJournal%5D)">Extracellular ice and cell shape in frost-stressed cereal leaves: A low temperature scanning electron microscopy study.</a> Planta. 175, 313-324 (1988).</li>
<li>Ashworth, E. N., Anderson, J. A., Davis, G. A., Lightner, G. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ice+formation+in+Prunus+persica.+under+field+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Soc.+Hort.+Sci%22%5BJournal%5D)">Ice formation in Prunus persica. under field conditions.</a> J. Am. Soc. Hort. Sci. 110 (3), 322-324 (1985).</li>
<li>Ashworth, E. N., Davis, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ice+formation+in+woody+plants+under+field+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22HortSci%22%5BJournal%5D)">Ice formation in woody plants under field conditions.</a> HortSci. 21, 1233-1234 (1986).</li>
<li>Pramsohler, M., Hacker, J., Neuner, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Freezing+pattern+and+frost+killing+temperature+of+apple+%28Malus+domestica.%29+wood+under+controlled+conditions+and+in+nature%5BTitle%5D)+AND+%22Tree+Physiol%22%5BJournal%5D)">Freezing pattern and frost killing temperature of apple (Malus domestica.) wood under controlled conditions and in nature.</a> Tree Physiol. 32 (7), 819-828 (2012).</li>
<li>Wisniewski, M., Lindow, S. E., Ashworth, E. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Observations+of+ice+nucleation+and+propagation+in+plants+using+infrared+video+thermography%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Physiol%22%5BJournal%5D)">Observations of ice nucleation and propagation in plants using infrared video thermography.</a> Plant Physiol. 113 (2), 327-334 (1997).</li>
<li>Lutze, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Elevated+atmospheric+%5BCO2%5D+promotes+frost+damage+in+evergreen+tree+seedlings%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Cell+Environ%22%5BJournal%5D)">Elevated atmospheric [CO2] promotes frost damage in evergreen tree seedlings.</a> Plant Cell Environ. (6), 631-635 (1998).</li>
<li>Ball, M. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Space+and+time+dependence+of+temperature+and+freezing+in+evergreen+leaves%29%5BTitle%5D)+AND+%22Func.+Plant+Biol%22%5BJournal%5D)">Space and time dependence of temperature and freezing in evergreen leaves).</a> Func. Plant Biol. 29 (11), 1259-1272 (2002).</li>
<li>Sekozawa, Y., Sugaya, S., Gemma, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Observations+of+ice+nucleation+and+propagation+in+flowers+of+Japanese+Pear+%28Pyrus+Pyrifolia%29%5BTitle%5D)+AND+%22Nakai%29+using+infrared+video%22%5BJournal%5D)">Observations of ice nucleation and propagation in flowers of Japanese Pear (Pyrus Pyrifolia).</a> Nakai) using infrared video. 73 (1), 1-6 (2004).</li>
<li>Hacker, J., Neuner, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ice+propagation+in+plants+visualized+at+the+tissue+level+by+IDTA+%28infrared+differential+thermal+analysis%29%5BTitle%5D)+AND+%22Tree+Physiol%22%5BJournal%5D)">Ice propagation in plants visualized at the tissue level by IDTA (infrared differential thermal analysis).</a> Tree Physiol. 27, 1661-1670 (2007).</li>
<li>Hacker, J., Neuner, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ice+propagation+in+dehardened+alpine+plant+species+studied+by+infrared+differential+thermal+analysis+%28IDTA%29%5BTitle%5D)+AND+%22Arc.+Antarc.+Alp.+Res%22%5BJournal%5D)">Ice propagation in dehardened alpine plant species studied by infrared differential thermal analysis (IDTA).</a> Arc. Antarc. Alp. Res. 40 (4), 660-670 (2008).</li>
<li>Hacker, J., Spindelböck, J., Neuner, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mesophyll+freezing+and+effects+of+freeze+dehydration+visualized+by+simultaneous+measurement+of+IDTA+and+differential+imaging+chlorophyll+fluorescence%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Cell+Environ%22%5BJournal%5D)">Mesophyll freezing and effects of freeze dehydration visualized by simultaneous measurement of IDTA and differential imaging chlorophyll fluorescence.</a> Plant Cell Environ. 31, 1725-1733 (2008).</li>
<li>Neuner, G., XU, B., Hacker, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Velocity+and+pattern+of+ice+propagation+and+deep+supercooling+in+woody+stems+of+Castanea+sativa.%2C+Morus+nigra.+and+Quercus+robur.+measured+by+IDTA%5BTitle%5D)+AND+%22Tree+Physiol%22%5BJournal%5D)">Velocity and pattern of ice propagation and deep supercooling in woody stems of Castanea sativa., Morus nigra. and Quercus robur. measured by IDTA.</a> Tree Physiol. 30, 1037-1045 (2010).</li>
<li>Hacker, J., Ladinig, U., Wagner, J., Neuner, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inflorescences+of+alpine+cushion+plants+freeze+autonomously+and+may+survive+subzero+temperatures+by+supercooling%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Sci%22%5BJournal%5D)">Inflorescences of alpine cushion plants freeze autonomously and may survive subzero temperatures by supercooling.</a> Plant Sci. 180, 149-156 (2011).</li>
<li>Kuprian, E., Briceno, V., Wagner, J., Neuner, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ice+barriers+promote+supercooling+and+prevent+frost+injury+in+reproductive+buds%2C+flowers+and+fruits+of+alpine+dwarf+shrubs+throughout+the+summer%5BTitle%5D)+AND+%22Env.+Exp.+Bot%22%5BJournal%5D)">Ice barriers promote supercooling and prevent frost injury in reproductive buds, flowers and fruits of alpine dwarf shrubs throughout the summer.</a> Env. Exp. Bot. 106, 4-12 (2014).</li>
<li>Wisniewski, M., Glenn, D. M., Fuller, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+a+hydrophobic+particle+film+as+a+barrier+to+extrinsic+ice+nucleation+in+tomato+plants%5BTitle%5D)+AND+%22HortScience%22%5BJournal%5D)">Use of a hydrophobic particle film as a barrier to extrinsic ice nucleation in tomato plants.</a> HortScience. 127, 358-364 (2002).</li>
<li>Aryal, B., &Neuner, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Leaf+wettability+decreases+along+an+extreme+altitudinal+gradient%5BTitle%5D)+AND+%22Oecologia%22%5BJournal%5D)">Leaf wettability decreases along an extreme altitudinal gradient.</a> Oecologia. 162, 1-9 (2010).</li>
<li>Wisniewski, M., Fuller, M. P. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWisniewski%2C+M+%22Ice+nucleation+and+deep+supercooling+in+plants%3A+new+insights+using+infrared+thermography.+In%3A+Cold+adapted+organisms.+Ecology%2C+physiology%2C+enzymologyandmolecularbiology%22">Ice nucleation and deep supercooling in plants: new insights using infrared thermography. In: Cold adapted organisms. Ecology, physiology, enzymologyandmolecularbiology</a>. Margesin, R., Schinner, F. , Springer. 105-118 (1999).</li>
<li>Franks, F. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFranks%2C+F+%22Biophysics+and+biochemistry+at+low+temperatures%22">Biophysics and biochemistry at low temperatures</a>. , Cambridge University Press. (1985).</li>
<li>Neuner, G., Kuprian, E. Infrared thermal analysis of plant freezing processes. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aNeuner%2C+G+%22Methods+in+Molecular+Biology%3A+Plant+Cold+Acclimation%22">Methods in Molecular Biology: Plant Cold Acclimation</a>. Hincha, D., Zuther, E. , Springer. 91-98 (2014).</li>
</ol>

Yazarlar hiçbir rakip mali çıkarlarını ya da çıkar çatışmalarının var.

Kuyu, 0 ° C&#39;nin altındaki sıcaklıklarda ve su oldukça değişken olabilir donacağı sıcaklığa süper-soğutmaya tabi yeteneğine sahiptir. Saf su süper-36 sıcaklık limiti yaklaşık -40 ° C&#39;dir ve homojen çekirdekleşme noktası olarak tanımlanmaktadır. Sıcak sıcaklıklarda su donmakta daha -40 ° C ila daha sonra buz oluşumu ve büyümesi için bir katalizör olarak hizmet eden oluşturulması için küçük buz embriyolar etkinleştirmek çekirdek oluşturucularının heterojen varlığı ile ortaya zaman. 37 doğada m...

Bitkilerin aktif büyüyor meydana dondurucu soğuklar bitki çok az veya hiç donma toleransının sahip, özellikle öldürücü olabilir. Böyle don olayları sık sık tarımsal üretim üzerinde yıkıcı etkileri ve özellikle alpin, alt-arktik ve arktik ekosistemler 1-6, bitkilerin doğal popülasyonlarında toplum yapısının şekillenmesinde önemli bir rol oynayabilir. Şiddetli ilkbahar donlarından Episodes son yıllarda 7-9 ABD ve Güney Amerika&#39;da meyve üretiminde önemli etkileri vardı ve daha tipik ortalama düşük sıcaklıklarda ardından sıcak hava erken başlangıçlı şiddetlenir edilmiştir. Erken sıcak hava no frost hoşgörü 1,3,10-12 çok az var hepsi yeni sürgünler, yapraklar, çiçekler ve büyümesini aktive kırmak için tomurcukları neden olur. Böyle düzensiz hava desenleri devam eden iklim değişikliği doğrudan yansıması olduğu bildirilmiştir ve ormanının için ortak bir hava desen olması bekleniyoreeable gelecek 13. Artan don toleransı sağlayabilir, ekonomik, etkili ve çevre dostu yönetim teknikleri ya da agrokimyasallar sağlamak için çabalar nedenlerle bir dizi için sınırlı bir başarı oldu ama bu kısmen tolerans donma ve bitkilerde kaçınma mekanizmaları donma karmaşık doğası isnat edilebilir. 14 Bitkilerde don sağkalım ile ilişkili adaptif mekanizmalar geleneksel hoşgörü dondurma ve kaçınma dondurma, iki kategoriye ayrılır oylandı. Birinci kategori bitkilerin varlığı ve dokuları buz dehidratif etkisiyle ilişkili stresini tolere izin spesifik bir gen grubu ile düzenlenir biyokimyasal mekanizmaları ile ilişkilidir. İkinci kategori, tipik olarak, ama sadece değil, bir bitkinin 14 yapısal olmadığını belirlemek, bir bitkinin yönleri ve buz formları ile ilişkili iken. Bir reklam dondurarak kaçınma yaygınlığı rağmenaptive mekanizma, az araştırma altında yatan mekanizmaları ve donma kaçınma düzenleme anlamak için son zamanlarda tahsis edilmiştir. okuyucu bu konuda daha ayrıntılı bilgi için, bir son gözden 15 olarak adlandırılır. Düşük sıcaklıklarda buz oluşumu basit bir süreç gibi görünse de, birçok faktör bitkinin içinde yayılır bitki dokularında hangi buz çekirdekleşirken ve nasıl sıcaklığın belirlenmesinde katkıda bulunur. Böyle çekirdek oluşturucularının Dışsal ve içsel buz varlığı, heterojen vs homojen çekirdeklenme olayları, termal-histerezis (antifriz) proteinler, belirli şekerler ve diğer osmolitler varlığı ve bitkinin yapısal yönlerini bir dizi gibi parametreler geleni önemli oynamak Bitkilerde dondurma işleminde rolü. Topluca, bu parametreler buz başlatmış ve büyür nasıl nerede bir bitki, donuyor hangi sıcaklığı etkiler. Ayrıca, elde edilen, buz kristallerinin morfolojisi etkileyebilir.Çeşitli yöntemler LTSEM&#39;ye (nükleer manyetik rezonans spektroskopi (NMR), 16, manyetik rezonans görüntüleme (MRI), 17, kriyo-mikroskopi 18-19, ve düşük sıcaklık tarama elektron mikroskopisi de dahil olmak üzere laboratuar koşulları altında bitkilerde dondurma işlemi incelemek için kullanılmıştır ). laboratuvar ve saha ortamlarında tüm bitkilerin 20 Donma, ancak esas termokupl ile takip edilmektedir. dondurma incelemek için termokupl kullanımı su, katı bir sıvı bir faz geçişi uğrar ısı kurtuluş (füzyon entalpisi) dayanmaktadır. Donma sonra ekzotermik olay olarak kaydedilir. 21-23 termokuplar bitkilerde donma okuyan tercih tipik yöntemi olmasına rağmen, bunların kullanımı bir donma olayı sırasında elde edilen bilgilerin miktarını sınırlamak birçok sınırlamalar vardır. Örneğin, termokupl ile o yayar nasıl buz, bitkilerde başlatılan yeri belirlemek için neredeyse imkansız zordur,bir hatta hızında yayılır eğer ve bazı dokular buz serbest kalırsa. Yüksek çözünürlüklü kızılötesi termografi (HRIT) 24-27 Gelişmeler Bununla birlikte, önemli ölçüde bir diferansiyel görüntüleme modunda kullanıldığında, özellikle bütün bitkilerde donma süreci hakkında bilgi edinmek için yeteneğini artırmıştır. 28-33, mevcut raporda, donma sürecinin çeşitli yönlerini nerede ve ne sıcaklık buz at bitkilerde başlatılan etkileyen çeşitli parametreleri incelemek için bu teknolojinin kullanımını tarif eder. Bir protokol yüksek, sıfırın altındaki bir sıcaklıkta otsu bitkiye dondurma başlatan bir dış çekirdek oluşturucu olarak hareket etmek buz çekirdeklenme aktif (INA) bakterinin yeteneğinin, Pseudomonas syringae (Cit-7) göstermektedir ki sunulacaktır. Yüksek çözünürlüklü kızılötesi kamera Bu raporda belgelenen protokol ve örnekler kızılötesi yüksek çözünürlük kullananVideo radyometre. radyometre (Şekil 1), kızılötesi ve görünür spektrum görüntü ve sıcaklık verileri bir kombinasyonunu temin eder. Kameranın spektral tepkisi 7,5-13,5 um aralığındadır ve 640 x 480 piksel çözünürlükte içerir. Tarafından oluşturulan görünür spektrum görüntüleri dahili kamera kompleksi, termal görüntülerin yorumlanmasını kolaylaştıran gerçek zamanlı, IR görüntüleri ile kaynaşmış olabilir. Kamera için lensler bir dizi close-up ve mikroskobik incelemelerde bulunmak için kullanılabilir. Kamera bir stand-alone modunda kullanılan, ya da arabirim ve propietary yazılımını kullanarak bir dizüstü bilgisayar ile kontrol edilebilir. yazılımı kaydedildi videoları yerleşmiş olan termal çeşitli verileri elde etmek için kullanılabilir. Bu kızılötesi ışıma ölçerlerin geniş bir yelpazede piyasada mevcut olduğunu not etmek önemlidir. Bu nedenle, araştırmacı bilgili bir ürün mühendisi ile amaçlanan uygulama tartışmak ve araştırmacı herhangi specifi yeteneğini test esastırc radyometre gerekli bilgileri sağlamak. açıklanan protokol kullanılan görüntüleme radyometre akrilik kutusunda Strafor i n ısınma ve soğutma protokolleri esnasında yoğunlaşma maruziyeti caydırmak amacıyla yalıtılmış (Şekil 2) yerleştirilir. Bu koruma, tüm kameralar ya da uygulamalar için gerekli değildir.

<table><tbody><tr><td>Kızılötesi Kamera</td><td>FLIR</td><td>SC-660</td><td>Uygulamaya bağlı olarak birçok model mevcuttur</td></tr><tr><td>Kızılötesi Analitik Yazılım</td><td>FLIR</td><td>ResearchIR 4.10.2.5</td><td>$3,500</td></tr><tr><td>Pseudomonas syringae (suşu Cit-7)</td><td></td><td></td><td><a href="mailto:icelab@berkeley.edu">Nazikçe California Üniversitesi'nden Dr. Steven Lindow tarafından sağlanmıştır; Berkeley icelab@berkeley.edu</a></td></tr><tr><td>Pseudomonas Agar F</td><td>Fisher Bilimsel</td><td>DF0448-17-1</td><td></td></tr></tbody></table>

bitkilerde buz Çekirdeklenme ve buz yayma Çalışmaları yüksek çözünürlüklü kızılötesi termografi (hrit) kullanımı

The Use of High-resolution Infrared Thermography (HRIT) for the Study of Ice Nucleation and Ice Propagation in Plants

Bitkiler aktif olarak büyürken meydana gelen donma olayları, özellikle bitkinin donma toleransı yoksa ölümcül bir olay olabilir. Bu tür don olayları genellikle tarımsal üretim üzerinde yıkıcı etkilere sahiptir ve ayrıca özellikle alp, alt arktik ve arktik ekosistemlerde doğal bitki popülasyonlarında topluluk yapısını şekillendirmede önemli bir rol oynayabilir. Bu nedenle, bitkilerde dondurma işleminin daha iyi anlaşılması, dondan korunma yöntemlerinin geliştirilmesinde ve donmadan kaçınma mekanizmalarının anlaşılmasında önemli bir rol oynayabilir. Burada, yüksek çözünürlüklü kızılötesi termografi (HRIT) kullanarak tesislerde dondurma sürecini görselleştirmek için bir protokol açıklıyoruz. Bu teknolojinin kullanılması, bitkilerde birincil buz oluşum yerlerini, buzun nasıl yayıldığını ve buz bariyerlerinin varlığını belirlemeye izin verir. Ayrıca, bitkilerin donma sıcaklığının belirlenmesinde dışsal ve içsel nükleatörlerin rolünün incelenmesine ve çeşitli bileşiklerin donma sürecini etkileme veya donma toleransını artırma yeteneğinin değerlendirilmesine olanak tanır. HRIT kullanımı, bitkilerde evrimleşen, donma sürecini doğrudan veya dolaylı olarak etkileyen ve nihayetinde bitkilerin don olaylarında hayatta kalmasını sağlayan birçok adaptasyonun görselleştirilmesini sağlar.

Ice + bakteri buz çekirdeklendirici aktivitesi Pseudomonas syringae (suş Cit-7) 10 ul su damlası ve P. ihtiva eden su içinde 10 ul syringae (Cit-7), bir Hosta yaprağın alt yüzeyi üzerine yerleştirilmiştir (Hosta spp.) (Şekil 4). Gösterildiği gibi, INA bakteriler içeren su damlası, ilk dondu ve yaprak yüzeyi üzerindeki suyun damla donmamış kalırken dondurmak için yaprak indüklemek için sorumludur. Bir Woody Fabr...

Burada, yüksek çözünürlüklü kızılötesi termografi (HRIT) kullanarak bitkilerde buz oluşum alanlarını ve buz yayılma yollarını görselleştirmeye izin veren bir protokol sunuyoruz.

Bitkilerde Buz Çekirdeklenme ve Buz Yayma Çalışmaları Yüksek çözünürlüklü kızılötesi Termografi (HRIT) Kullanımı

Freezing events that occur when plants are actively growing can be a lethal event, particularly if the plant has no freezing tolerance. Such frost events ...

Aşağıdaki deneyin genel amacı, bitki materyalinin donmasını tetiklemede dışsal nükleasyon ajanlarının rolünü göstermek ve bu süreci kızılötesi termografi kullanarak görselleştirmektir. Bu, incelenen bitkinin yaprak yüzeyine bir damla su ve bir damla buz nükleasyon aktif veya INA bakterisi damlatılarak gerçekleştirilir. İkinci bir adım olarak bitki, donma sıcaklıklarına yerleştirilir ve yüksek çözünürlüklü bir kızılötesi kamera ile görüntülenebileceği şekilde konumlandırılır.Ardından, araştırmacının buz oluşumunu ve yayılımını gözlemlemesine olanak tanıyacak kamera parametreleri belirlenir. Daha sonra, yüzeydeki INA bakterilerinin donmasını ve böylece bitkinin donmasını tetiklemek amacıyla hazne sıcaklığı yavaşça sıfırın altındaki sıcaklıklara düşürülür. Sonuçlar; kızılötesi termografinin buz oluşumunun tam konumunu belirleme ve buzun bitki genelinde nasıl yayıldığını görselleştirme yeteneğine dayanarak, dışsal buz çekirdeklendirici ajanların, bitkilerin aşırı soğuma yoluyla donmaktan kaçınmaları yerine donmalarını tetikleme üzerindeki etkisini göstermektedir.Bu teknik, yalnızca kontrol koşulları altındaki bitkileri görselleştirmek için değil, aynı zamanda doğal koşullar altında sah

the-use-high-resolution-infrared-thermography-hrit-for-study-ice

Research

JoVE Journal

Environment

Çevre

Bu protokol, ticari olarak temin edilebilen düz yataklı tarayıcı kullanılarak bir yerçekimi uyarana yanıt Arabidopsis fide görüntülerin hızla toplanması için bir işlemi tarif etmektedir. Yöntem aşağı analiz algoritmaları için mükellef yüksek çözünürlüklü görüntüleri, ucuz, yüksek hacimli yakalamak için izin verir.

Arabidopsis Kök Gravitropic Müdahale Yüksek çözünürlüklü Zaman lapsed Resim Toplama Masaüstü Tarayıcılar kullanma

Yaprak dokusunun özgül ısı kapasitesini ve termal iletkenliğini, numune başına 1 dakikadan daha az süre gerektiren, non-invaziv, temassız yakın kızılötesi lazer sondalama ile belirlemek için bir yöntem geliştirilmiştir.

Bir Rapid Lazer Yöntemi Yaprak Termal Özelliklerinin non-invazif ve İletişim serbest Tayini kolaylaştırır Probing

Bu çalışma, buz yeniden kristalleşme engelleme etkinliği ve buzlu afinite saflaştırmasını kullanarak yerel öğren daha sonra tecrit değerlendirme yoluyla dondurularak dayanıklı bitkiler buz bağlayıcı proteinin tanımlanmasını açıklar.

Bitki Buz yakınlık Arıtma kullanma Buz yeniden kristalleşme İnhibisyon ve İzolasyonu Değerlendirilmesi sayesinde Proteinler Buz bağlayıcı tanımlanması

Bir deneysel protokol toprak bitki kök sistemleri RGB ve hyperspectral görüntüleme ile yetiştirilen değerlendirilmesi için sunulmaktadır. RGB görüntü zaman serisi hyperspectral chemometric bilgilerle tarar kombinasyonu bitki kök dynamics anlayışlar en iyi duruma getirir.

RGB ve bitki fenotipleme ve fizyolojik araştırma için spektral kök görüntüleme: deneysel kurulum ve iletişim kuralları görüntüleme

Bir indüksiyon ısıtmalı manyetik küre küçük çevreleyen su sıcaklığı ölçmek için 1150 Ve 1412 nm dalga boyu kullanan bir yöntem sunulur.

Yakın kızılötesi sıcaklık ölçüm tekniği bir indüksiyon ısıtmalı manyetik küre küçük çevreleyen su için

Burada, 3 boyutlu olarak buz gibi bir çilek bitki görüntü için bir protokol mevcut. Biraz farklı açılarda yerleştirilmiş iki kızılötesi kamera 3 boyutlu bitki dondurulması gözlemlemek için kırmızı-mavi anaglif video üretmek için kullanılır.

Bitkilerde buz gibi üç boyutlu kızılötesi Video üretimi için iletişim kuralı

Bir bileşik kitaplığın büyük ölçekli taraması ile foliar transpirasyon modülatörlerini tanımlamak için bir yöntem salıyoruz.

Helianthus Annuus'ta Büyük Ölçekli Termal Görüntüleme Taraması ile Bitki Transpirasyonunun Yeni Regülatörlerinin Belirlenmesi

Buz fırtınaları, bunların oluşumunu tahmin etmedeki güçlükler nedeniyle incelenmesi zor olan önemli hava olaylarıdır. Burada, alt-donma koşullarında bir orman gölgelik üzerinde su püskürtme içeren buz fırtınaları simüle etmek için yeni bir yöntem açıklar.

Buz Fırtınalarının Orman Ekosistemleri Üzerindeki Etkilerinin Simüle Edilmesi

Burada, Arabidopsis fide de-etiolasyonunun erken aşamalarında klorofil biyosentezinin izlenmesi için tasarlanmış gelişmiş bir aracı açıklıyoruz. Yeni metodoloji, yüksek uzamsal ve zamansal çözünürlükte non-invaziv gerçek zamanlı klorofil floresan görüntüleme sağlar.

Arabidopsis De-etiolasyonunun Erken Aşamalarında Klorofil Biyosentez Kinetiğinin Belirlenmesi için Non-İnvaziv Test

Tek ve birleşik ısı, kuraklık ve su basması tedavilerine morfolojik ve fizyolojik yanıtları belirlemek için görüntü tabanlı bir fenotipleme protokolü tasarladık. Bu yaklaşım, erken, geç ve geri kazanım tepkilerinin tüm tesis düzeyinde, özellikle yer üstü kısımlarda tanımlanmasını sağladı ve birden fazla görüntüleme sensörünün kullanılması gerekliliğini vurguladı.

Patateste Tek ve Kombine Streslere Morfolojik ve Fizyolojik Tepkileri Belirlemek için Yüksek Verimli Görüntü Tabanlı Fenotipleme

Öğrenin bitkilerde buz çekirdeklenme ve yayılma süreçlerini yüksek çözünürlüklü kızılötesi termografi ile görselleştirme yöntemini. INA bakterilerinin donma üzerindeki etkisini inceleyerek tarımsal donma koruma stratejileri geliştirin.

Bitkilerde Buz Çekirdeklenme ve Buz Yayma Çalışmaları Yüksek çözünürlüklü kızılötesi Termografi (HRIT) Kullanımı

Daha fazla video keşfet