Name: Topraksız: A yönlü Sistemi Toksik Elements Besin Uygunluk ve Pozlama Besin Tahsis ve Bitki Cevapları Eğitim için (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-07-13T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 13 s
Description: Öğrenin topraksız kültür sistemi kurulumunu Arabidopsis thaliana kullanarak bitki beslenmesi araştırmaları için. Bu yöntem, toksik elementlerin etkisini ve besin gereksinimlerini incelemeye olanak tanır.

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

Bu araştırma, Missouri Üniversitesi Araştırma Kurulu (Proje CB000519) ve ABD Ulusal Bilim Vakfı (IIA-1430428 - DMC) tarafından desteklenmiştir. Nga T. Nguyen, Vietnam Eğitim Vakfı Eğitim Programı (Değişim ziyaretçi programı No. G-3-10180) tarafından desteklenmiştir. Ayrıca video kayıt ve düzenleme oturumları sırasındaki yardımı ve uzmanlığı için Roger Meissen'e (MU Bond Yaşam Bilimleri Merkezi) teşekkür ederiz.

1. Fide Kreş <ol><li> Arabidopsis tohumu buhar fazlı sterilizasyon <ol><li> 1.5 ml santrifüj tüpleri içine tohumları (40-50 mg) dökün. (~ 50 ul uygun tohum hacmi için Bkz: Şekil 1). kalem ile her tüp (mürekkep sterilizasyon sırasında kaybolup olabilir) etiketleyin. Her etiketli tüp yerleştirin desikatörde 13 içine, açık kap. </li><li> Etkin bir davlumbaz desiccator yerleştirin ve desikatörde en vanasını kapatın. </li><li> Kısım daha sonra 100, 250 ml&#39;lik bir cam kaba ağartıcı mi (NaClO 6.15%) ve kurutma cihazı içine yerleştirin. </li><li> Çabuk Bir transfer pipeti kullanarak, ağartıcıya 12 M hidroklorik asit 3 ml ekleyin. Reaksiyon hızla ilerler kısa sürede desikatörde kapağını kapatın. Sterilizasyon 4 saat (mürekkepli bir tüp işaretleme ve mürekkep kaybolup klor gazının yeterli bir miktarı elde edildiği görselleştirmek için yardımcı görme) devam etmesine izin verir. DİKKAT: Klor gazı toksiktir; sapfonksiyonel bir davlumbaz ekstra güvenlik önlemleri ile kalıntıları. Yerel makamlara başvurun ya Çevre Sağlığı ve Güvenliği Bölümü web sayfasını ziyaret - davlumbaz kullanarak kimyasal güvenliği ve kılavuzlar için Missouri Üniversitesi (ESH-MU) 14: https://ehs.missouri.edu/chem/. </li><li> On beş dakika sterilizasyon (3.75 saat) tamamlanmadan önce, bir laminer akış kaputu açmak ve% 70 etanol kullanarak yüzeyi temizleyin. </li><li> Sterilizasyon 4 saat vanasını açtıktan sonra, kısaca, davlumbaz içinde desikatörde kapağını kaldırmak ağartıcı kaldırmak ve kurumsal prosedürlere göre ortadan kaldırın. Bu adım klor dumanı büyük bir bölümünü yayınlayacak. sterilizasyon haznesi Seal ve laminer akış kaputu getirmek. yaygın kapağı açın ve yaklaşık 40 dakika sterilize tohumları havalandırmak. Bu süreden sonra, hemen tohum kullanmak ya da kuru bir yerde saklayın. Not: tohumların Kerosinli sterilizasyon tavsiye ama diğer yöntemler suAlatorre-Cobos ve ark., 2&#39;de tarif edildiği gibi, etanol, çamaşır suyu ve su ile CH gibi alternatif yıkama eşit verimlidir. </li></ol></li><li> Tohumlar çimlenme için kültür ortamı Not: Bu adımda, hazırlanan kültür ortamı ¼ vitaminler 15 Murashige ve Skoog (MS) &#39;dir. <ol><li> 450 ml deiyonize edilmiş su (DI su), 0.55 g, MS ortamı artı vitaminler, 0.3 g MES (4-morpholineethanesulfonic asit hidrat) ve 1 L&#39;lik bir cam kabın içine, bir manyetik karıştırma çubuğu ile ekleyin. </li><li> Çözündürün ve NaOH kullanılarak 5.7 pH ayarlamak ve daha sonra, 3.5 gr phytoagar ekleyin. 5 dakika daha çözüm karıştırmaya devam edin. </li><li> dereceli silindir içine bütün çözüm dökün ve 500 ml DI su kadar ekleyin. 1 L&#39;lik bir otoklav tüpüyle, içindeki manyetik bir karıştırma çubuğuna sahip olan bu 500 ml solüsyon otoklava. </li><li> Çözelti otoklav sonra, şişe, manyetik bir karıştırıcı kullanılarak 7-10 dakika boyunca çözelti karıştırıldı. </li><li> Medya soğuduktan sonra50-60 ° C, steril koşullar altında plakalara ortamı dökün ve katılaşmaya sağlar. Plakalar soğuk odada daha sonra kullanılmak üzere saklanabilir. </li></ol></li><li> tohum kaplama <ol><li> kullanımı ve% 70 etanol ile yüzeyi temizlemek için önce laminer akış kaputu 15 dakika açın. aşağıdaki öğeler gereklidir: steril tohumlar, filtre kağıdı, kürdan, mikrogözenek bant ve ¼ MS plakaları. </li><li> steril filtre kağıdı üzerinde, steril tohum yerleştirin. (Steril su ile veya ¼ MS ortamı alay) tarafından steril kürdan hafif ıslak bir ucu. filtre kağıdı tohum almak ve sonra medya yüzeyine onları koymak için bu nemli ucunu kullanın. </li><li> Cm2 başına yaklaşık 1 tohum (Şekil 2) bir yoğunlukta plaka boyunca tohumlarını yaymak. Sonra plaka gövdesine bağlı plaka kapağı tutmak için mikro-gözenekli bandı kullanın. Bandın Bu tip hava ve insid mikroklima arasındaki gaz alışverişini izin verirken kirlenmesini önlemeye yardımcı olurplaka e. </li><li> Çimlenme önce soğuk oda plakaları iki gün tutarak tabakalandırmak tohumlar ışıktan kaplı. </li><li> Tabakalaşma sonra bir büyütme odası içinde ya da uygun büyüme koşullarında (23 ° C Arabidopsis için, 16 saat ışık / 8 saat karanlık ve% 60 nispi nem) ile bir yerde tohum yerleştirin. Fideler 10-12 gün çimlenme sonrası hydroponics için hazır olacaktır. Not: çimlenme sırasında levhanın kapağı altında önemli ölçüde yoğuşma olabilir, boğulma önlemek için fazla su, bir laminar akış başlığı içinde steril koşullar altında atılmalıdır. </li></ol></li></ol> 2. Topraksız Kurulum ve Nakli Süreci <ol><li> hidroponik çözüm Not: Girişte belirtildiği gibi, bitkiler özel beslenme gereksinimleri olabilir Arabidopsis başarıyla Tablo 1&#39;de 16&#39;da gösterilen besin solüsyonu ile yetiştirilen olmuştur tedarikçiler bağlı..Burada yer alan tuzlar su içeriği (hidrate) ve sürece molarite sabit tutulduğu besleyici çözelti özelliklerini etkilemez Bu alternatifleri olabilir. <ol><li> Farklı şişe (Tablo 1) ve steril bir şişe içinde, Fe-EDTA dışında tüm mikro her makro besinin stok çözelti hazırlayın (0.22 um membranlar kullanılarak süzme ile sterilize). karıştırma solüsyonu her zaman son Fe-EDTA ekleyin. 4 ° C&#39;de bir deney, ancak otoklav ve mağaza önceden 10x besleyici çözelti hazırlayın. Kullanın veya besin solüsyonu oda sıcaklığına ulaştığında sadece besin değiştirin. </li></ol></li><li> Fide <ol><li> Bitki tutucu ve hidroponik kapları hazırlayın <ol><li> Bir jilet kullanarak uzunluğu boyunca çalışan, köpük bir kesi yapmak (bakınız Şekil 3). bitki başına bir fiş hazırlayın. </li><li> DI suya batırılmış Sıvı otoklav köpük tüp fişleri. &lt;/ Li&gt; <li> Köpük kurullarının genişliği ve uzunluğu 0.5-1.0 cm kabın büyüklüğüne göre daha az olduğundan emin olun, daha küçük panoları içine köpük paneli Kes (Şekil 4). </li><li> Köpük gemide delik oluşturmak için bir mantar delici kullanın. Bitkilerin yoğunluğu eşit ideal 1 bitki 10 cm 2 başına dağıtılmalıdır. Bu yoğunluk düzgünce birbirinden ayrılmış bitkilerin tutacak; yüksek yoğunlukların ancak mümkündür ve deneylerin başarıya engel olmaz. Deliklerin boyutu fişler boyutunu aynı olduğundan emin olun (bakınız Şekil 4). </li><li> besin çözeltisi ile kaplar doldurun. çözümün derinliği kök gelişimi (en az 5 cm) için yeterli olduğundan emin olun. Sonra dikkatlice çözümün yüzeyine köpük panoları yerleştirin. </li><li> Çözelti içine oksijen sağlamak için hava pompası sistemi kurmak (Şekil 5). Not: besin çözeltisi sam ile hidroponik kap doldurune gün fidan nakledilen ediliyor. ışıktan kabın tarafını kaplayan yosun büyümesini önlemek için yardımcı olacaktır. </li></ol></li><li> Hidroponik sisteme plakalardan Fide transferi <ol><li> nazikçe levha dışında her fide çekin ve köpük tüp fişinin kesi boyunca kök bırakmaya küçük cımbız kullanın. Dikkatlice sonra tekrar hidroponik kaba kurulu koyun köpük tahta içine fide tutma köpük tüpü takın. Uygun manipülasyon için bakınız Şekil 6. </li></ol></li></ol></li></ol> 3. Hidroponik Deneyler <ol><li> Besin çözüm değiştirme ve manipülasyon <ol><li> Besin çözüm değiştirme <ol><li> Adım 2.1 &#39;de açıklandığı gibi besin çözeltisi değiştirmek için, taze hidroponik solüsyon hazırlanır. Topraksız kaptan bitkiler içeren köpük kartını çıkarın ve dolu bir geçici kaba koyunsu veya hidroponik çözüm. </li><li> Eski çözüm atın kısa DI su ile üç kez kap yıkayın. Bu kabın içine taze hazırlanmış hidroponik çözüm ekleyin ve yavaşça hidroponik kabın içine bitkiler ile köpük tahta yerleştirin. Haftada iki kez hidroponik çözüm değiştirin. </li></ol></li><li> Hidroponik çözümün besin kompozisyonunu değiştirerek <ol><li> Ilgilenilen bir elemanın nihai konsantrasyon değiştirmek için, Tablo 1 &#39;de gösterilen hidroponik çözeltisinin bileşimi ayarlayın. Örneğin, demir (Fe) noksanlığına neden Fe-EDTA konsantrasyonu azaltmak için hidroponik çözüm değiştirmek için. Karşılaştırma için herhangi bir değişiklik olmadan hidroponik tam (ya da dolu) çözeltisi üzerine yetiştirilen kontrol bitkileri, bir dizi içerir. </li><li> toksik element ile besin çözeltisi işlemek için, öncelikle tercihen 1,000x konsantre istenen toksik element bağımsız bir stok çözeltisi hazırlamak. Kullanınpipet 1,000x konsantre stok kullanılarak istenen nihai konsantrasyonda toksik element ile hidroponik çözüm başak. </li><li> Örneğin, sırayla 0.5 M CDCh 2 stok hazırlamak kadmiyum 20 uM ihtiva hidrofonik çözelti 3 L yapmak ve 3 L hidrofonik çözelti içine 0.5 M CDCh 2 stokunun 120 ul ekle. Karşılaştırma için CDC 2 olmadan hydroponics yetişen bitkilerin kontrol seti bulunmaktadır. DİKKAT: Bu tür kadmiyum, arsenik ve kurşun gibi zehirli elementler insan sağlığı ve çevre için çok tehlikelidir. 14 yerel yetkililere başvurun veya (https://ehs.missouri.edu/train/chemical.html) EHS-MU web sayfasını ziyaret edin deneyler öncesinde çevre ve sağlık güvenliği kurallarına için. </li></ol></li></ol></li><li> Bir sonraki deneyler için Enstrüman sterilizasyon <ol><li> Gibi neredeyse tüm malzeme olabilir kurmak hidroponik hazırlamak için kullanılanyeniden, sulandırılmış çamaşır suyu ile farklı bölümlerini (NaClO% 0,6) temizleyin. </li><li> çamaşır suyu ile durulandıktan sonra, Dİ su ile iyice tüm malzemeleri yıkayın. ileride kullanmak üzere kuru bir yerde kapları, köpük panoları ve akvaryum kabarcık taşları tutun. Köpük fişleri kök sökmek ve otoklava sonra yeniden kullanım için hazır. </li></ol></li></ol>

<ol><li>McDowell, S. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Elemental+Concentrations+in+the+Seed+of+Mutants+and+Natural+Variants+of+Arabidopsis+thaliana+Grown+under+Varying+Soil+Conditions%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Elemental Concentrations in the Seed of Mutants and Natural Variants of Arabidopsis thaliana Grown under Varying Soil Conditions.</a> PLoS ONE. 8, 1-11 (2013).</li>
<li>Alatorre-Cobos, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+improved%2C+low-cost%2C+hydroponic+system+for+growing+Arabidopsis+and+other+plant+species+under+aseptic+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Plant+Biol%22%5BJournal%5D)">An improved, low-cost, hydroponic system for growing Arabidopsis and other plant species under aseptic conditions.</a> BMC Plant Biol. 14, 69-69 (2014).</li>
<li>Berezin, I., Elazar, M., Gaash, R., Avramov-Mor, M., Shaul, O. The Use of Hydroponic Growth Systems to Study the Root and Shoot Ionome of Arabidopsis thaliana. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBerezin%2C+I+%22Hydroponics+-+A+Standard+Methodology+for+Plant+Biological+Researches%22">Hydroponics - A Standard Methodology for Plant Biological Researches</a>. Asao, T. , InTech. ISBN: 978-953-51-0386-8 (2012).</li>
<li>Conn, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protocol%3A+optimising+hydroponic+growth+systems+for+nutritional+and+physiological+analysis+of+Arabidopsis+thaliana+and+other+plants%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Methods%22%5BJournal%5D)">Protocol: optimising hydroponic growth systems for nutritional and physiological analysis of Arabidopsis thaliana and other plants.</a> Plant Methods. 9, 4-4 (2013).</li>
<li>Kopittke, P. M., Blamey, F. P. C., Asher, C. J., Menzies, N. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trace+metal+phytotoxicity+in+solution+culture%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Bot%22%5BJournal%5D)">Trace metal phytotoxicity in solution culture: a review.</a> J. Exp. Bot. 61, 945-954 (2009).</li>
<li>Gent, M. P. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Composition+of+hydroponic+lettuce%3A+effect+of+time+of+day%2C+plant+size%2C+and+season%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Sci.+Food+Agric%22%5BJournal%5D)">Composition of hydroponic lettuce: effect of time of day, plant size, and season.</a> J. Sci. Food Agric. 92, 542-550 (2012).</li>
<li>Gibbs, J., Turner, D. W., Armstrong, W., Darwent, M. J., Greenway, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Response+to+oxygen+deficiency+in+primary+maize+roots.+I.+Development+of+oxygen+deficiency+in+the+stele+reduces+radial+solute+transport+to+the+xylem%5BTitle%5D)+AND+%22Funct.+Plant+Biol%22%5BJournal%5D)">Response to oxygen deficiency in primary maize roots. I. Development of oxygen deficiency in the stele reduces radial solute transport to the xylem.</a> Funct. Plant Biol. 25, 745-758 (1998).</li>
<li>Zobel, R. W., Del Tredici, P., Torrey, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Method+for+Growing+Plants+Aeroponically%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Physiol%22%5BJournal%5D)">Method for Growing Plants Aeroponically.</a> Plant Physiol. 57, 344-346 (1976).</li>
<li>Chang, D. C., Park, C. S., Kim, S. Y., Lee, Y. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Growth+and+Tuberization+of+Hydroponically+Grown+Potatoes%5BTitle%5D)+AND+%22Potato+Research%22%5BJournal%5D)">Growth and Tuberization of Hydroponically Grown Potatoes.</a> Potato Research. 55, 69-81 (2012).</li>
<li>Resh, H. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aResh%2C+HM+%22Hydroponic+Food+Production+%3A+A+Definitive+Guidebook+for+the+Advanced+Home+Gardener+and+the+Commercial+Hydroponic+Grower%2C+Seventh+Edition%22">Hydroponic Food Production : A Definitive Guidebook for the Advanced Home Gardener and the Commercial Hydroponic Grower, Seventh Edition</a>. , CRC Press. 199-292 (2012).</li>
<li>Sharma, H. K., Chawan, D. D., Daiya, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+different+soil+types+on+plant+growth%2C+leaf+pigments+and+sennoside+content+in+Cassia+species%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmaceutisch+weekblad%22%5BJournal%5D)">Effect of different soil types on plant growth, leaf pigments and sennoside content in Cassia species.</a> Pharmaceutisch weekblad. 2, 65-67 (1980).</li>
<li>Strojny, Z., Nowak, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+different+growing+media+on+the+growth+of+some+bedding+plants%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+horticulturae%22%5BJournal%5D)">Effect of different growing media on the growth of some bedding plants.</a> Acta horticulturae. 19, 157-162 (2004).</li>
<li>Bent, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Arabidopsis+thaliana+floral+dip+transformation+method%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Arabidopsis thaliana floral dip transformation method.</a> Methods Mol Biol. 2, 87-103 (2006).</li>
<li>Chemical Safety Environmental Health and Safety - University of Missouri. , University of Missouri. Available from: 
 <a target="_blank" href="https://ehs.missouri.edu/">https://ehs.missouri.edu/</a> (2013).</li>
<li>Murashige, T., Skoog, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Revised+Medium+for+Rapid+Growth+and+Bio+Assays+with+Tobacco+Tissue+Cultures%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol.+Plant%22%5BJournal%5D)">A Revised Medium for Rapid Growth and Bio Assays with Tobacco Tissue Cultures.</a> Physiol. Plant. 15, 473-497 (1962).</li>
<li>Lee, D. A., Chen, A., Schroeder, J. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ars1%2C+an+Arabidopsis+mutant+exhibiting+increased+tolerance+to+arsenate+and+increased+phosphate+uptake%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+J%22%5BJournal%5D)">ars1, an Arabidopsis mutant exhibiting increased tolerance to arsenate and increased phosphate uptake.</a> Plant J. 35, 637-646 (2003).</li>
<li>Pii, Y., Cesco, S., Mimmo, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shoot+ionome+to+predict+the+synergism+and+antagonism+between+nutrients+as+affected+by+substrate+and+physiological+status%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Physiol.+Biochem%22%5BJournal%5D)">Shoot ionome to predict the synergism and antagonism between nutrients as affected by substrate and physiological status.</a> Plant Physiol. Biochem. 94, 48-56 (2015).</li>
<li>Baxter, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ionomics%3A+studying+the+social+network+of+mineral+nutrients%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Opin.+Plant+Biol%22%5BJournal%5D)">Ionomics: studying the social network of mineral nutrients.</a> Curr. Opin. Plant Biol. 12, 381-386 (2009).</li>
<li>Baxter, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ionomics%3A+The+functional+genomics+of+elements%5BTitle%5D)+AND+%22Brief+Funct+Genomics%22%5BJournal%5D)">Ionomics: The functional genomics of elements.</a> Brief Funct Genomics. 9, 149-156 (2010).</li>
<li>Salt, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Update+on+plant+ionomics%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Physiol%22%5BJournal%5D)">Update on plant ionomics.</a> Plant Physiol. 136, 2451-2456 (2004).</li>
</ol>

Yazarlar, rekabet eden hiçbir finansal çıkarları olmadığını beyan ederler.

Topraksız için kullanılan fidan sağlık bir hidroponik deney başarısına katkıda bulunan başlıca faktörlerden biridir. aletleri, tohum ve kültür ortamı sterilizasyon da kontaminasyon riskini azaltmada önemli bir rol oynamaktadır ve bu hidroponik sisteme nakledilen önce bitkiler için iyi bir başlangıç ​​sağlar. İyi bir deneysel kurmak için bu tür kontrollü koşullar (ışık yoğunluğu ve sıcaklık) bir otoklav, davlumbaz, soğuk oda (4 ° C), ve büyüme alanı olarak tesisleri ile bir çalışma ortamı gereklidir. besin çözeltisi tazelik de bitki sağlığını belirler ve buna bir hidroponik deney başarısını belirler. Su, doğrudan ışık altında daha hızlı buharlaşır bu yana, tuzların konsantrasyonu toplam çözüm hacminin azalmasına bağlı olarak değişecektir; bu nedenle haftada en az iki kez hidroponik çözüm değiştirmek için en iyisidir. Ancak, büyük, derin kaplarda isesüresi kısa olan deneyler için besin çözeltisi yerine gerekli olmayabilir kullanıldığı bir hava pompası sistemi ile donatılmıştır. Arabidopsis durumda, daha büyük bir bitki karşılamak için Magenta kaplarında (77 mm genişliğinde x 77 mm uzunluk x 97 mm yükseklik) ancak diğer daha büyük kaplar da kullanılabilir kullanılan unutmayın. Bitki besin ilgilenen araştırmacılar için, hidroponik deneyler farklı besin durumu 17 bitki fenotipleri ve yanıtları test etmek için benzersiz bir ortam sağlamaktadır. ilgi elemanlarının konsantrasyonlarını manipüle ederek, araştırmacılar yeterlilik, eksiklik veya gerekli ve elzem olmayan besinlerin toksik konsantrasyonlarda etkilerini test etmek için farklı denemeler kurabilirsiniz. toprak tabanlı sisteme göre, hidroponik sistem toprak kaynaklı hastalıklar daha az risk ile bitkiler için daha homojen besin ortamı sağlar. Buna ek olarak, kök ve filiz dokularda toplandı ve kolaylıkla ayrılabilirBelirli bitki dokularında daha fazla analizler için. temsili bölümde, basit bir hidroponik sistem Bitki beslemede daha detaylı çalışmalar için kullanıldığı iki örnek tanıttı. İlk örnekte, bir çinko konsantrasyonu gradyanı üzerinde büyüyen bitkiler tarafından, bu hidroponik sistem kullanılarak besin kompozisyonu elde edilebilir kontrol seviyesini göstermek için başardık. Ekstra Zn bodur edildi eklendi olmadan bitkiler 7 uM Zn ile yetiştirilen bitkiler ile karşılaştırıldığında büyüdü ise 7 uM Zn ile yetiştirilen bitkiler, 50 uM Zn yetiştirilen bitkilere göre çok daha güçlü bir şekilde büyüdü. Bu durum, bitkiler yeterli koşullar altında büyümeye bırakılmıştır zaman uzunluğuna bir parçası olduğu; medyadan Zn önceki çıkarılması güçlü çinko eksikliği belirtileri ikna etmek olasıdır. Aynı ilkesini uygulayarak, biz bitki büyümesini bozduğu bilinmektedir gerekli olmayan metal, kadmiyum, kullanarak toksisite neden başardık. SaniyedeÖrnek, 72 saat boyunca 20 uM Cd ile muamele Col-0 kökleri ve sürgünlerin element bileşimi ICP-OES ile belirlenmiştir. Biz kökleri ve sürgünler arasında algılanan tüm metallerde farklılıklar bulundu. çinko ve demir köklerinde daha bol bulunan ise makro elemanları, kökler göre sürgünler daha yüksek konsantrasyonlarda bulundu. Kadmiyum sürgünler oranla kökleri daha konsantre olma, demir ve çinko benzer bir seyir izledi. Bu veriler yaprakları ve kökleri bitkinin ionome durumu hakkında farklı bilgi vermek ve bu nedenle her iki dokular bütün bitki düzeyinde mineral beslenme ve kompozisyon anlamak için ayrı ayrı analiz edilmesi gerekir fikrini güçlendirmektedir. Böyle Atomik Absorpsiyon Spektroskopisi (AAS) ya da İndaktif Plazma Kütle Spektrometresi (ICP-MS) olarak ICP-OES birkaç spektroskopik yöntemler yanısıra bitkinin element bileşimi (ionome) 18-20 dokular ölçmek için kullanılabilir. Bir hydroponi içindec deney, belirtileri ve farklı besin koşullara yanıt bitkilerin fenotipleri daha içine uzatılabilir ne olabilir başlangıcı gibi gen ifadesinin (transkriptomiks) ve protein bolluğu (proteomik) olarak analiz özenli temsil etmektedir. Bu -omic teknikler dokuya özel bir şekilde işlemleri dikkate alınarak bitki metabolizmasının entegre anahtarlarıdır.

Bitkiler güneş 1 yakalanan enerji kullanarak inorganik iyonları, su ve CO 2 gerekli tüm metabolitleri sentezleyebilirler birkaç organizmalar arasında yer almaktadır. Hidroponik veya katı ortam olmayan bir sıvı çözelti içinde, anorganik bir şekilde, tüm besin sağlayarak bu gerçeğinden yararlanır büyüyen bitkilerin bir yöntemdir. Hidroponik sistemler yoğun beslenme ve aynı zamanda bazı Arabidopsis&#39;te elemanları ve diğer bitki türlerinin 2-5&#39;in toksisite keşfetmek için bilim adamları tarafından kullanılmaktadır. Örneğin, Berezin vd. 3, Conn ve diğ. 4, ve Alatorre-Cobos ve ark., 2 maden analizi 2-4 için yeterli bitki biyokütle oluşturmak için, domates ve tütün dahil hidroponik sistemleri ve çeşitli bitki türlerini kullanılır. Hidroponik endüstriyel uygulamaları aynı zamanda, domates ve marul 6 ​​gibi ekinler için geliştirilmiştir. Burada, biz oaraştırma, mevcut yöntemler olası değişimlerin bağlamında hidroponik kullanımını utline ve nihayet bitki mineral beslenme eğitimi ile ilgilenen araştırma laboratuarları için kolayca ölçeklenebilir ve yararlı olabilir bir sistem sunuyoruz. Hidroponik sistemler kök dokusunun kolay ayrılması ve besin durumu hassas kontrolü için izin Topraksız toprak bazlı sistemlere göre pek çok avantaj sunar. topraktan çıkarılır aktardığınızda, kök dokusu genellikle mekanik olarak doku veya hasar kaybına neden makaslanmış. Bu tür yan kökler ve kök tüyleri gibi ince kök yapıları için özellikle doğrudur. inert partiküler medyayı kullanmak yok Hidrofonik sistemler kök daha az invazif bir ayrılık izin ve dokuları ateş. Toprak sistemlerinde, besinlerin toprak matrisi boyunca besin biyoyararlanım değişiklikleri toprağın içinde mikro-ortamlar oluşturarak toprak parçacıklarının bağlamak. bu heterogeneity besin veya diğer moleküllerin dış konsantrasyonuna bağlı bir hassas kontrol gerektiren deneylerde ekstra bir karmaşıklık düzeyi ekleyebilirsiniz. Bunun aksine, hidroponik çözeltisi homojendir ve kolay bir deney süresince ikame edilmiş olabilir. Hidroponik sistemlerin varyantları Tüm hidroponik kültürlerin bitki temel unsurları sunmak için bir besin solüsyonu güveniyor. besin ek olarak, kökler, aynı zamanda bir oksijen sürekli bir kaynağı gerekir. Kökleri oksijensiz hale geldiğinde onlar bitki gövdesinin 7 geri kalanına ve taşıma metabolitleri almak mümkün değildir. Ya da kökleri tamamen maruz izin vererek oksijen sunumunu her zaman kökleri daldırarak tarafından değil, hava (klasik hidroponik) ile çözüm doyurarak: Hidrofonik sistemleri, köklerine oksijen ve diğer besin teslim şekline göre sınıflandırılabilir hava (aeroponi) 8. Topraksız olarak,besleyici çözelti kullanımı öncesinde, hava ile doyurulmuş ve sık sık değiştirilir veya havasının bitki 9 ömrü boyunca çözelti içinde temin edilebilir olabilir. Alternatif olarak, bitkiler, aynı zamanda atıl ortam (örneğin, kaya yünü, vermikulit, ya da kil topaklar) üzerinde büyümüş ve besleyici çözelti 10 alt-tabakanın daldırılması periyodik ortam aracılığıyla çözelti damlatma veya döngülerinin kuru ıslak tabi tutulabilir. aeroponi içinde, kökler kuruma önlemek için, besleyici çözelti püskürtülür. Hidroponik sistemlerin dezavantajları Topraksız kültürler toprak tabanlı sistemlere göre net avantajlar sunuyoruz rağmen, veriler yorumlanırken kabul edilmesi gereken bazı hususlar vardır. Örneğin, hidroponik sistemler olmayan fizyolojik olarak görülebilir koşullara bitkiler maruz kalmaktadır. Bu nedenle, fenotipleri veya bitki yanıtları büyüklük whe değişebilir hidroponik sistemler kullanılarak tespitn bitkiler alternatif sistemlerin (örneğin, toprak veya agar-tabanlı medya) yetiştirilmektedir. Bu düşünceler hidroponik sistemler için benzersiz değildir; Bitkiler toprak 11,12 farklı yetiştirilen halinde ayırıcı tepkileri de gözlenebilir. Aşağıdaki protokol laboratuvarda bir hidroponik sistem kurmak için nasıl adım adım yönergeler sağlar. Bu protokol Arabidopsis thaliana (Arabidopsis) için optimize edilmiştir; Bununla birlikte, benzer ya da aynı adımları diğer türlerin büyümesini kullanılabilecek bazı durumlarda.

<table><tbody><tr><td colspan="4">Tohum sterilizasyonu için</td></tr><tr><td>Bleach</td><td>Clorox Company</td><td>NA</td><td>Normal ağartıcı www.cloroxprofessional.com</td></tr><tr><td>Hidroklorik asit</td><td>Fisher Scientific</td><td>A144-500</td><td></td></tr><tr><td>Kurutucu gövdesi</td><td>Nalgene</td><td>D2797 SIGMA</td><td>Sigma-Aldrich</td></tr><tr><td>Desiccator plakası</td><td>Nalgene</td> <td>tarafından pazarlanmaktadır5312-0230</td><td>Thermo Scientific</td></tr><tr><td colspan="4">Bir çeyrek için MS orta hazırlık</güçlü></td></tr><tr><td>MES</td><td>Acros Organics</td><td>172591000</td><td>4-Morfolineetansülfonik asit hidrat</td></tr><tr><td>Murashige ve Skoog (MS)</td> tarafından pazarlanmaktadır <td>Sigma-Aldrich</td><td>M0404-10L</td><td></td></tr><tr><td>KOH</td><td>Fisher Scientific</td><td>P250-500</td><td></td></tr><tr><td>Phytoagar</td><td>Duchefa Biochemie</td><td>P1003.1000</td><td></td></tr><tr><td>Kare plaka</td><td>Fisher Scientific</td><td>0875711A</td><td>Izgaralı Tek Kullanımlık Petri Kabı</td></tr><tr><td colspan="4">Tohum kaplama için&nbsp; </güçlü></td></tr><tr><td>Filtre kağıdı</td><td>Whatman</td><td>1004090</td><td></td></tr><tr><td>Kürdan</td><td>Jarden Ev Markaları</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Alüminyum folyo</td><td>Reynolds Wrap</td><td>NA</td><td>Standart alüminyum folyo</td></tr><tr><td>Mikro gözenekli bant</td><td>3M Health Care</td><td>19-898-074</td><td>Cerrahi bant; Fisher Scientific</td></tr><tr><td colspan="4">Hidroponik çözelti hazırlama için</td></tr><tr><td>KNO3</td><td>Fisher Scientific&nbsp;</td><td>BP368-500</td><td></td></tr><tr><td>KH<alt>2</alt>PO<alt>4</alt></td><td>Fisher Bilimsel</td><td>P386-500</td><td></td></tr><tr><td>MgSO<alt>4</alt></td><td>Fisher Scientific</td><td>M63-500</td><td></td></tr><tr><td>Ca(NO<alt>3</alt>)<alt>2</alt></td><td>Acros Organics</td><td>A0314209</td><td></td></tr><tr><td>H3BO3</td><td>Sigma</td><td>B9645-500G</td><td></td></tr><tr><td>MnCl2</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M7634-100G</td><td></td></tr><tr><td>ZnSO4</td><td>Sigma</td><td>Z0251-100G</td><td></td></tr><tr><td>Na2MoO4</td><td>Aldrich</td><td>737-860-5G</td><td></td></tr><tr><td>NaCl2</td><td>Fisher Scientific</td><td>S271-1</td><td></td></tr><tr><td>CoCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>232696-5G</td><td></td></tr><tr><td>FeEDTA</td><td>Sigma</td><td>E6760-100G</td><td></td></tr><tr><td>" Stericup & Steritop" şişe&nbsp;</td><td>Milipore Corporation</td><td>SCGVU02RE</td><td>Mikro besin kabı www.milipore.com</td></tr><tr><td colspan="4">Kök yıkama tamponu hazırlığı için</td></tr><tr><td>EDTA</td><td>Acros Organics</td><td>A0305456</td><td></td></tr><tr><td>Tris</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP154-1</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">Hidroponik kurulum için</güçlü></td></tr><tr><td>Otoklavlanabilir köpük tüp tapası</td><td>Jaece Sanayi A.Ş.</td><td>L800-A</td><td>Identi-Fişler 2R = 6-13 mm</td></tr><tr><td>Köpük Levha ile</td> deliklere fit <td>Strafor Markası&nbsp; Dow</td><td>ESR-2142</td><td>Kalınlık 1/2 inç</td></tr><tr><td>Mantar delici</td><td>Humboldt</td><td>H-9662</td><td>Saplı Mantar Delici Setleri, 6'lı Kaplama Pirinç Set, 3/16 "ila 1/2" OD Boyutu</td></tr><tr><td>Hava pompası</td><td>Su Kültürü</td><td>MK-1504</td><td></td></tr><tr><td>Hava pompası</td><td>Wal-mart Stores, Inc. tarafından pazarlanmaktadır.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Havayolu boru ve akvaryum kabarcık taşları</td><td>Su Kültürü</td><td>Boruları: 928 / 25-S</td> Wal-mart Stores, Inc. tarafından pazarlanan havayolu boru ve akvaryum kabarcık taşları <td></td></tr><tr><td></td><td></td><td>Taş: ASC-1</td><td></td></tr><tr><td colspan="4"><güçlü>Diğer</güçlü></td></tr><tr><td>Etanol</td><td>Fisher Scientific</td><td>A995-4</td><td>Reaktif Alkol</td></tr><tr><td>Kadmiyum Klorür (CdCl2)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>10108-64-2</td><td></td></tr></tbody></table>

topraksız: a yönlü sistemi toksik elements besin uygunluk ve pozlama besin tahsis ve bitki cevapları eğitim için

Hydroponics: A Versatile System to Study Nutrient Allocation and Plant Responses to Nutrient Availability and Exposure to Toxic Elements

Hidroponik sistemleri, bitki biyoloji araştırmaları için standart yöntemlerden biri olarak kullanılmıştır ve marul ve domates gibi çeşitli bitkileri, ticari üretiminde kullanılır. Bitki araştırma topluluğu içinde, çok sayıda hidroponik sistemler biyotik ve abiyotik streslere bitki yanıtları incelemek için dizayn edilmiştir. Burada kolayca bitki mineral beslenme ile ilgili çalışmalarına devam ilgilenen laboratuvarlarda uygulanabilecek bir hidroponik protokol mevcut. Bu protokol, ayrıntılı bir şekilde ayarlamak hidroponik sistemi ve başarılı deneyler için bitki malzemesinin hazırlanmasını tarif etmektedir. Bu protokol açıklanan malzemelerin çoğu hidroponik deneyler için kurmak daha az pahalı ve kullanışlı hale bilimsel tedarik şirketleri dışında bulunabilir. Besleyici madde ortamı zaman bozulmadan ro de kontrol edilmesi gerekir ve burada bir hidrofonik büyüme sisteminin kullanılması durumlarında en avantajlıots downstream uygulamalar için hasat edilmesi gerekir. Ayrıca asal besin özleri ve toksik olmayan unsurların her iki bitki yanıt indükleme değiştirilebilir kadar besin konsantrasyonu göstermektedir.

Bu bölümde, burada açıklanan hidroponik sistemi kullanılarak deneyler iki tip sonuçları sunulmaktadır. İlk deneyde, besleyici çözelti çinko farklı konsantrasyonları elde etmek için değiştirildi. Biz de zehirli eleman kadmiyum öldürücü olmayan konsantrasyonlarda (Şekil 7) ekleyerek besin çözeltisi güncellenmiştir. İkinci deneyde, tümevarımsal kökleri ve hidroponik solüsyon içeren kadmiyum (Şekil 8) yetiştirilen bitkilerin yaprakları element bileşimini ölçmek için plazma optik emisyon spektrometresi (ICP-OES) 1 birleştiğinde kullandık. Bu deney, ayrı ayrı kökleri ve yaprakları elde avantajlarını göstermektedir. Deney 1 Arabidopsis fideleri (Col-0) pr açıklanan topraksız sistemde yetiştirilmiştirotocol 1 ve 2 bitkiler farklı çinko konsantrasyonları (Şekil 7A-B) veya kadmiyum bir öldürücü olmayan konsantrasyonda (Şekil 7C) ile muamele edilmeden önce 3 haftalık bir toplam büyümeye bırakılmıştır adımları tekrarlayın. Ekstra çinko olmadan bitkiler de 7 uM Zn 2+ ile yetiştirilen bitkiler ile karşılaştırıldığında büyüme gecikmeli göstermek ekledi iken Altı gün tedavi sonrası, yüksek çinko konsantrasyonlarının (&gt; 42 uM) yetiştirilen bitkiler, toksisite Zn nedeniyle büyüme gecikmeli gösterdi. Şekil 7 de gösterir kadmiyum (Şekil 7C) maruz kalan bitkilerin tipik sürgün büyüme hızındaki düşüşün, kök büyümesi ve klorotik yaprak belirtileri. Deney 2 İki hafta sonra, adım 1 ve 2 de tarif edildiği gibi Col-0 bitki yetiştirildi, modifiye edilmemiş (dolu) solüsyonu 20 uM CD içeren hidrofonik çözelti 80 ml ile değiştirildi. 72 saat sonras, kök dokuları Tris, 20 mM (pH 8.0) ve 5 mM EDTA, 80 ml içeren yeni bir kaba bitkiler ile bütün köpük tahta aktarılarak yıkanmıştır. Bu çözelti, kök yüzeyine bağlanmış ağır metalleri kaldırır. Bitkiler 5 dakika için bir döner sallayıcı üzerinde EDTA içeren çözelti içinde kuluçkalanmıştır. EDTA çözeltisi daha sonra Dİ su 80 ml ile ikame edilmiş ve bitkiler, 5 dakika daha döner çalkalayıcıda inkübe edildi. DI suyla Bu durulama işlemi iki kez tekrar edilmiştir. DI su ile bitkiler durulandıktan sonra, yaprak ve kök dokuları, bağımsız olarak toplandı ve ICP-OES 1 işlendi. 8 yaprak elementel kompozisyon, kökleri, farklı olduğunu göstermektedir burada yaprak dokusundaki makro-besleyiciler (Ca, K, Mg) köklerine oranla daha yüksek bir konsantrasyonda mevcut bulunmaktadır. Diğer yandan, Zn ve Fe gibi mikrobesinler tercihli köklerde biriktirilir. esas olmayan eleman kadmiyum konsantrasyonu yüksek olduğu bulunmuştur<html> Köklerde Gher sürgünler ile karşılaştırıldığında. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/54317/54317fig1.jpg" /> Arabidopsis tohumu Şekil 1. Buhar fazlı sterilizasyon. 1.5 ml santrifüj tüplerine göre Arabidopsis tohum (A) miktarı. (B) sterilizasyon için hazır tüp raf tutucu açık kapakları tohum, bir mürekkep işaretli kapakta yer almaktadır ile bir tüp içeren tüpler. (C) Sterilizasyon bir kurutucu, kapağın içinde kurmak ve vana kapalı. (D) öncesi ve sterilizasyon sonrasında mürekkep işareti güçlü rengi ile tohum sterilizasyon sürecine dahil bir tüpün kapağı üzerinde mürekkep işareti. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54317/54317fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> dosyaları / ftp_upload / 54317 / 54317fig2.jpg &quot;/&gt; Şekil 2. Tohum kaplama adımı. (A) Tohumlar kaplama önce sterilize kağıt üzerine yerleştirilir. Steril bir kürdan bu aşama için gereklidir. (B) Hafif ve orta plaka tarafında medya veya su ile kürdan sonuna ıslatın. (C) Tohumlar, MS plakaları ¼ taşınır. (D) tohum ideal yoğunluğudur ≈1 tohum / cm2. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54317/54317fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/54317/54317fig3.jpg" /> Şekil besin çözeltisi fidan tutmak için kullanılan 3. Köpük fişi. Köpük tüpü fişinin yarısında bir kesi suda bitki yetiştirme plakalardan nakli sırasında fide tutma yardımcı olur.<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54317/54317fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/54317/54317fig4.jpg" /> Şekil 4. Köpük tahta hazırlanması. (A) büyük miktarlarda köpük panoların hazırlanması önce konteyner boyutu ile şablon köpük kurulu boyutunu kontrol edin. Köpük kurulu merkezinde yapılan iki küçük delikler o tutun ve cımbız kullanarak köpük ele almak daha kolay olduğundan emin olun. (B- C) mantar delici köpük gemide delik oluşturmak için kullanılır. (D) köpük gemide oluşturulan köpük tüp fişi ve delikler arasındaki uygun bir uyum kontrol edin. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54317/54317fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> . Üst görünümü (A) ve yan görünüm (B) hidroponik deney için Şekil 5. Hava pompası ayar numaraları gösterir: 1 - pompa besleyen hava; 2 - hava akışını kontrol etmek için bir supap sistemi hava pompası bağlayarak, plastik boru; 3 - valf sistemi; 4 ve 5 - havalandırma için kabarcık taşlarla valf sistemi bağlayan plastik boru; 6 ve 7 -. (Balık tankları için satılır) kabarcık taşları <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54317/54317fig5large.jpg" target="_blank">bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 6," src="/files/ftp_upload/54317/54317fig6.jpg" /> Şekil 6. hidroponik sistem fidelerin aktarılması. (A) orta kalınlıkta levha dışında bir fide almak için cımbız kullanın. (B) fide roo yerleştirinKöpük tüpü fişindeki kesi boyunca t. (C) köpük tahta içine köpük tüp fişini takın. Hazır fide ile (D) tamamlanmış bir köpük tahta ayarı besin çözeltisi üzerine yerleştirilmek için. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54317/54317fig6large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 7," src="/files/ftp_upload/54317/54317fig7.jpg" /> Şekil 7. besleyici çözeltiler eksikliği ya da elemanların toksik etkilerini test etmek için değiştirilebilir 4 haftalık hidroponik Muameleden 6 gün sonra Arabidopsis yetiştirilir. (AB) bitkileri ile yetiştirilen 0, 7, 14, 21, 28, 35, 42, ve Zn 50 uM. ile yetiştirilen bitkiler ile karşılaştırıldığında yüksek Zn (&gt; 42 uM) göstermek gecikmeli büyüme (toksisite) Zn olmadan bitkiler de gecikmeli göstermek ekledi ise büyüme (besin eksikliği) yetiştirilen bitkiler<html> 7 uM Zn 2+. (C) Bitkiler (resim CD maruz 6 gün sonra alınmıştır) besleyici çözelti yokluğunda (sol) veya 20 uM Cd varlığında büyütülür. Kadmiyum poz klorozu neden olur ve büyümeyi azaltır. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54317/54317fig7large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 8," src="/files/ftp_upload/54317/54317fig8.jpg" /> Bitkilerden elde edilen kökler ve sürgünlerin Şekil 8. Element bileşim olup hidroponokal biçimde büyütülmüştür. Gerekli mineralleri çinko ve demir kökleri daha konsantre ise saplar, kökler göre daha fazla makro besinleri (Ca, K, Mg) ihtiva etmektedir. Benzer olmayan temel unsur kadmiyum tercihen kökleri birikir. Hata çubukları,% 95&#39;lik güven aralıklarını (n = 14, sürgünler ve n = 9, kökler) temsil eder._upload / 54317 / 54317fig8large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız. <table><tbody><tr><td> Besin türü </td><td> Tuz / Reaktif </td><td> Topraksız çözelti içinde konsantre </td><td> birim </td></tr><tr><td> makrobesin </td><td> 3 KNO </td><td> 1.250 </td><td> mM </td></tr><tr><td> makrobesin </td><td> KH 2 PO 4 </td><td> 0.625 </td><td> mM </td></tr><tr><td> makrobesin </td><td> MgSO 4 </td><td> 0.500 </td><td> mM </td></tr><tr><td> makrobesin </td><td> Ca (NO 3) 2 </td><td> 0.500 </td><td> mM </td></tr><tr><td> Mikronutrient </td><td> H 3 BO 3 </td><td> 17.500 </td><td> iM </td></tr><tr><td> Mikronutrient </td><td> MnCl2 </td><td> 5.500 </td><td> iM </td></tr&gt; <tr><td> Mikronutrient </td><td> ZnSO 4 </td><td> 0.500 </td><td> iM </td></tr><tr><td> Mikronutrient </td><td> Na 2 MoO 4 </td><td> 0.062 </td><td> iM </td></tr><tr><td> Mikronutrient </td><td> NaCl2 </td><td> 2.500 </td><td> iM </td></tr><tr><td> Mikronutrient </td><td> CoCl2 </td><td> 0.004 </td><td> iM </td></tr><tr><td> Mikronutrient </td><td> FeEDTA </td><td> 12.500 </td><td> iM </td></tr></tbody></table> Topraksız çözeltide besinlerin Tablo 1. Etkili konsantrasyonu.

Burada, bitki besleme çalışmaları için başarılı bir hidroponik sistem kurmak için takip etmesi kolay bir protokol sunuyoruz. Bu protokol Arabidopsis'te kapsamlı bir şekilde test edilmiştir ve belirli beslenme gereksinimlerini veya esansiyel olmayan elementlerin bitki büyümesi ve gelişimi üzerindeki etkisini incelemek için diğer bitki türlerine kolayca uyarlanabilir.

Topraksız: A yönlü Sistemi Toksik Elements Besin Uygunluk ve Pozlama Besin Tahsis ve Bitki Cevapları Eğitim için

Hydroponic systems have been utilized as one of the standard methods for plant biology research and are also used in commercial production for several ...

Aşağıdaki protokol, laboratuvar ortamında hidroponik bir sistem kurmak için adım adım talimatlar sağlamaktadır. Bu protokol Arabidopsis thaliana için optimize edilmiştir. Hidroponik kültürün başarılı bir şekilde kurulmasına katkıda bulunan temel faktörlerden biri, deneyde kullanılan fidelerin sağlıklı olmasıdır.Bu nedenle, aletlerin, tohumların ve kültür ortamlarının sterilizasyonu, kontaminasyon riskini azaltmada önemli bir rol oynar ve bitkilerin hidroponik sisteme aktarılmadan önce iyi bir başlangıç yapmalarını sağlar. Bu adımda, çamaşır suyu ile hidroklorik asit arasındaki reaksiyondan açığa çıkan klor gazı, tohumların yüzeyini sterilize eder. Tohumları 1,5 millilitre santrifüj tüpüne aktarmadan önce, tüpü etiketlemek ve tohumları tanımlamak için bir kurşun kalem kullanın.Sterilizasyon sırasında mürekkep solabileceği için kurşun kalem tercih edilir. Ayrıca tüpün kapağını bir Sharpie ile işaretleyin. Bu işaret, açığa çıkan klor gazı nedeniyle sterilizasyon süreci boyunca silinecektir.Tüp başına önerilen ekim hacmi yaklaşık 100 microliters'dir. Etiketlenmiş tüpü, kapağı açık şekilde desikatöre veya vakum odasına yerleştirin. Desikatörü aktif bir kimyasal çeker ocak içerisine yerleştirin.250 mililitrelik bir behere 100 mililitre çamaşır suyu dökün, behere desikatöre yerleştirin ve desikatörün vanasını kapatın. Bir büret kullanarak çamaşır suyuna hızlıca 3 mililitre %12'lik hidroklorik asit ekleyin. Kapağı hemen kapatın.Sterilizasyon işleminin dört saat boyunca sürmesine izin verin. İşte dört saatlik sterilizasyonun ardından ve çamaşır suyu çıkarıldıktan sonra, aktif bir laminar akışlı kabin içindeki desikatör. Kırmızı işaretin solması, yeterli miktarda klor gazının üretildiğini göstermektedir.Desikatörün kapağını genişçe açın ve sterilize edilmiş tohumları en az 30 dakika boyunca havalandırın. Bundan sonra tohumlar hemen kullanılabilir veya kuru bir yerde saklanabilir. Bu adım, transplantasyon aşaması öncesinde sağlıklı fideler elde edilmesine yardımcı olur.Tohum plaklarını başlatmak için gereken malzemeler şunlardır: Steril tohumlar, 1/4 MS besi ortamı plakları, steril filtre kağıdı, millipore bant, steril kürdanlar, markör kalem, alüminyum folyo. İlk olarak tohumları santrifüj tüpünden steril bir filtre kağıdına aktarın.Kürdanın bir ucunu hafifçe ıslatın ve bu nemlendirilmiş ucu kullanarak tohumları filtre kağıdından alın ve agar yüzeyine yerleştirin. Tohumları, santimetrekare başına yaklaşık bir tohum yoğunluğunda plaka üzerine yayın. Burada adımı göstermek için yalnızca birkaç tohum kullanıyoruz ancak plakayı tohumlarla doldurabilirsiniz.Bitki yaşını takip etmek için tarihi plağın kapağına yazın. Plak kapağını plak gövdesine sabit tutmak için mikropor bant kullanın. Bu bant aynı zamanda hava ile plağın içindeki mikroklimal arasında nem değişimine izin verir.Bitkiyi iki gün boyunca soğuk odaya yerleştirmeden önce, plakayı kapatmak ve ışığı engellemek için alüminyum folyo kullanın. Çimlenme sürecine yardımcı olmak için daha uzun süreler uygulanabilir. 1/4 MS gibi, hidroponik çözeltinin de hazırlandıktan sonra sterilize edilmesi gerekir.Arabidopsis thaliana yetiştirmek için aşağıdaki besin çözeltisini başarıyla kullandık, ancak bu çözelti özel deneylere veya farklı bitki türlerine uyarlanacak şekilde modifiye edilebilir. Demir-EDTA hariç, her bir makrobesinin stok çözeltisinin farklı şişelerde ve tüm mikrobesinlerin tek bir şişede hazırlanması önerilir. 10x besin çözeltisi deneyden önce hazırlanabilir, ancak otoklavlanması ve soğuk odada saklanması gerekir.Aşağıdakiler bitki tutucularını hazırlamak için ihtiyacınız olan malzemelerdir. Hidroponik kap, köpük levha, maket bıçağı, mantar delicisi, steril köpük tüp tıkaçları, cımbız. İlk olarak kabın boyutunu ölçün.Ardından köpük levhayı gereken boyutlara göre kesin. Bu işlem için bir maket bıçağı kullanışlı olacaktır. Köpük levhanın boyutunun kaba tam olarak uyup uymadığını kontrol edin.Kartonu tutmak için küçük cımbızlar kullanın. Gerekirse köpük kartonun boyutunu ayarlayın. Bitkilerin sabitleneceği konumları işaretlemek için bir kurşun kalem kullanın.Köpük levhada delikler açmak için bir mantar delicisi kullanın. Önerilen yoğunluk: 10 santimetrekare başına bir bitki. Ardından, bir jilet yardımıyla her bir köpük tıpası boyunca bir kesik oluşturun.Ustura bıçaklarını kullanırken aşırı dikkatli olun. Her delik bir köpük tıpa ile doldurulacaktır. Bu nedenle deliklerin boyutunun tıpalarla orantılı olması gerekmektedir.Hidroponik düzenek kurulmadan önce iki tıpayı deionize suda bekletin ve sıvı otoklavda sterilize edin. Şimdi fideleri aktarın ve hava pompasını kurun. Bu, çalışma konsantrasyonundaki hidroponik çözeltidir.Bunlar steril köpük tüp tapalarıdır. Ve bunlar da 12 günlük medium plak seedlings'lerdir. Plağı açın.Küçük bir cımbız kullanarak bir fideyi nazikçe ortam plağından çıkarın ve kökü köpük tıpanın kesiği boyunca yerleştirin. Fideyi tutan köpük tüpü dikkatlice köpük levhaya yerleştirin ve levhayı hidroponik çözelti içeren kaba yerleştirin. İstenen bitki sayısına ulaşana kadar transplantasyona devam edin.Köpük tüp tıkaçlarının hidroponik solüsyonla doyurulduğundan emin olun. Ardından, küçük akvaryum tipi hava pompaları, plastik borular, akvaryum hava taşları, valf sistemi ve bir hava pompası kullanılarak havalandırma sisteminin nasıl kurulacağını göstereceğiz. İlk olarak, hava hattı borusunun kısa, kesilmiş kısmını hava taşlarına bağlayın.Ardından taşları valf sistemine bağlayın. Daha sonra valf sistemini pompaya bağlayın. Pompa çalıştırıldıktan sonra, sahnedeki kişi hava akış hızını kontrol etmek için valfi ayarlamaktadır.Hava akışı, kök sistemine zarar vermeden yalnızca yeterli oksijeni sağlayacak düzeyde olmalıdır. Şimdi, fidelerin bulunduğu köpük levhayı hidroponik düzeneğe yerleştirin. Çözeltiye ulaşan ışığı sınırlamak ve alg gelişimini engellemek için kabın yanlarını kapatın.Yeni transplant edilen fidelerin kurumasına neden olabilecek yoğun ışığı önlemek için kapların üstlerini şeffaf kapaklarla kapatın. Bitkiler büyüdüğünde kapakları çıkarın. Bitki besin maddeleriyle ilgilenen araştırmacılar için hidroponik deneyler, ilgili elementlerin konsantrasyonlarını manipüle ederek bitki yanıtlarını farklı besin koşulları altında test etmek için ideal bir sistem sunar.Araştırmacılar besin açısından yeterli, yetersiz veya toksik koşullar oluşturabilirler. Bunlar, protokolde açıklandığı şekilde hidroponik sistemde yetiştirilen Arabidopsis fideleridir. Hidroponik solüsyonun bileşimi değiştirilmeden önce bitkilerin hidroponik sistemde üç hafta boyunca büyümesine izin verilmiştir.Sahnede yer alan kişi, bitkilere uygulama yapmadan önce hidroponik çözeltiyi yeniliyor. Hidroponik çözeltiyi zenginleştirmek için toksik bir element olan kadmiyumun stok çözeltisi kullanılmıştır. Bu deneyde kullanılan kadmiyum konsantrasyonu 20 micromolar idi.Çözelti hazırlandıktan sonra, bitkiler tekrar kaplarına yerleştirilir. Altı günlük uygulama sonucunda, kadmiyuma maruz kalan bitkilerde büyüme gecikmesi ve kloroz belirtileri görülmüştür. Hem sürgün hem de kök biyokütlesinde azalma da gözlemlenmiştir.Bu şekil, hidroponik sistemde farklı çinko konsantrasyonlarına maruz bırakılarak yetiştirilen Arabidopsis bitkileri için yapılan farklı bir deneyi göstermektedir. 42 µM'den yüksek çinko konsantrasyonlarında yetiştirilen bitkiler, yüksek çinko konsantrasyonları nedeniyle gelişim geriliği göstermiştir. Çinko eklenmeden yetiştirilen bitkiler ise, 7 µM çinko ile yetiştirilen bitkilere kıyasla çinko eksikliği nedeniyle gelişim geriliği göstermiştir.Sonuç olarak, bu hidroponik sistem hem düşük maliyetli hem de ölçeklenebilirdir. Toksik elementlere karşı bitki hassasiyetini test etmemize veya bitki besin gereksinimlerini incelememize olanak tanır. Elementel analiz veya gen ekspresyon analizi için hem kökler hem de sürgünler ayrı ayrı gözlemlenebilir ve toplanabilir.

hydroponics-versatile-system-to-study-nutrient-allocation-plant

Research

JoVE Journal

Biology

Biyoloji

Kaynak: Nathoo, N., ve diğerleri. Bitki/Mikrop Moleküler Etkileşimlerinin ve Sinyallemenin Eşzamanlı ve Sistematik Analizi için Hidroponik Birlikte Yetiştirme Sistemi. J. Vis. Uzm. (2017).Bu video, steril koşullar altında bitki-bakteri etkileşimlerini incelemek için hidroponik bir birlikte yetiştirme sistemini göstermektedir. Bitki fideleri steril, asidik bir büyüme ortamına aktarılır, inkübe edilir ve Agrobacterium ile aşılamadan önce kontaminasyon açısından incelenir. Aktive edilmiş...

Bitki konakçılarının ve etkileşen bakterilerin moleküler tepkilerini incelemek için bir birlikte yetiştirme sistemi

Tarif edilen hidrofobik kokültivasyon sistemi, metal örgülü elekler ile bozulmamış bitkileri destekler ve bunları bakteriler ile birlikte yetiştirir. Bitki dokuları, bakteriler ve salgılanan moleküller daha sonra aşağı akış analizleri için ayrıca hasat edilebilmekte, aynı anda her iki bitki barınağının ve etkileşen mikropların veya mikrobiyolojilerin moleküler tepkileri araştırılabilmektedir.

Bitki / Mikrop Moleküler Etkileşimlerinin ve Sinyalizasyonunun Eşzamanlı ve Sistematik Analizi için Hidroponik Birlikte Yetiştirme Sistemi

Basit, çok yönlü ve düşük maliyetli vitro hydroponic sistemi başarılı bir şekilde, Steril koşullar altında büyük ölçekli deneyler etkinleştirme optimize edildi. Bu sistem bir çözüm ve moleküler, biyokimyasal ve fizyolojik çalışmalar için kökleri tarafından verimli kendi emilimi kimyasal uygulama kolaylaştırır.

Küçük moleküllere steril koşullarda bitki yanıt-e doğru değerlendirmek için Hydroponic sistemi esnek bir düşük maliyetli

Görselleştirme ve kök büyüme in situ ölçme son derece zordur. Biz kök gelişimi ve nükleer silahların yayılmasına karşı zaman içinde yanıt-e doğru besin zenginleştirme izlemek için özelleştirilebilir rhizobox Yöntem mevcut. Bu yöntem kök plastisite yanıt bir organik azot kaynağı olarak Mısır genotypic farklılıklar analiz etmek için kullanılır.

Kök büyüme ve yerelleştirilmiş besin kavramaları görselleştirmek için en iyi duruma getirilmiş bir Rhizobox Protokolü

Burada bir hidroponik bitki büyüme tahlil türler varlığı ölçmek ve bitki kökleri ilk kolonizasyon ve farklı büyüme ortamları içine transfer edildikten sonra bakterilerin uzamsal dağılımı görselleştirmek için açıklanmaktadır.

Yüzen hidroponik sistemde Arabidopsis thaliana kökleri üzerinde bakteriyel kolonizasyon ve bakım izleme

Bu yüksek verimli, telemetrik, bütün bitki su ilişkileri gravimetrik fenotitipleme yöntemi, doğrudan ve eşzamanlı gerçek zamanlı ölçümlerin yanı sıra dinamik bitki-çevre etkileşimlerinde yer alan çoklu verim ile ilgili fizyolojik özelliklerin analizini sağlar.

Bitki-Çevre Etkileşimlerinin Gerçek Zamanlı Fizyolojik Fenotimi için Telemetrik, Gravimetrik Platformu

Bu protokol, kütle spektrometresi görüntüleme ile birlikte ince filmlerdeki (DGT) difüzif gradyanlar kullanılarak birden fazla labile inorganik besin ve kirletici çözünür türünün mm altı 2D görselleştirilmesi için bir iş akışı sunar. Karasal bitkilerin rizosferinde solutların nicel haritalandırılması için çözünür örnekleme ve yüksek çözünürlüklü kimyasal analiz ayrıntılı olarak açıklanmıştır.

Topraktaki Labile, Inorganik Bitki Besinleri ve Kirleticilerin İki Boyutlu Görselleştirilmesi ve Nicelleştirilmesi

Mikroplu veya mikropsuz filogenetik olarak farklı çeşitli bitkilerin büyümesini destekleyen cam bazlı, yarı hidroponik bir deney sistemi için bir protokol sunuyoruz. Sistem, farklı büyüme ortamlarıyla uyumludur ve aşağı akış analizi için tahribatsız kök eksüda örneklemesine izin verir.

Yarı Hidroponik Kök Eksüda Profillemesi için Çok Yönlü Cam Kavanoz Sistemi

Edimsel koşullanma paradigması kullanarak rasgele nokta kinematograms ve bilgisayar tarafından oluşturulan omurgasızlar video oynatma kullanan bir kertenkele görsel duyarlılık testi.

Kertenkeleler Hareket Hız ve Yön Visual Hassasiyet Test

Kayma akışı içinde derme çatma bir besin bir deniz manzarası ve yüzme davranışı içinde bakteri deniz mikropların kemotaktik toplayıcı davranış eğitimi için mikroakışkan kanalları ve deneylerde bunların uygulanmasını imalat açıklanmıştır.

Mikro Ölçekli Besin Katmanlar Deniz Mikro-organizmalar kemotaktik Tepki

Öğrenin topraksız kültür sistemi kurulumunu Arabidopsis thaliana kullanarak bitki beslenmesi araştırmaları için. Bu yöntem, toksik elementlerin etkisini ve besin gereksinimlerini incelemeye olanak tanır.

Topraksız: A yönlü Sistemi Toksik Elements Besin Uygunluk ve Pozlama Besin Tahsis ve Bitki Cevapları Eğitim için

Daha fazla video keşfet