Mikroyeşil Fizyolojisi'nin Uzay Uçuşu Ile İlgili_CO2 Seviyeleri altında Değerlendirilmesi Amacıyla Düşük Maliyetli Yüksek Karbondioksit Büyüme Odası İnşası ve Işletilmesi

Aşırı karbondioksit seviyelerinin 3000 yüzde milyonun bitki büyümesini ve beslenmesini nasıl etkilediğiyle ilgileniyoruz. Düşük maliyetli, aşırı CO2 odası geliştirmek istedik. Çünkü şu anda, çok az büyüme odası aşırı CO2 seviyelerini koruyabiliyor.

Başlamak için, işlem için gereken ekipmanı kurup çalıştırın. Odanın elektronik olmayan tüm yüzeylerini, duvarlar, tavan ve kapı dahil olmak üzere, litrede 7,8 mililitre suda hazırlanmış SA-20 dezenfektan ile silin. Odanın kapısını açık bırakın ve odanın gece boyunca hava kurumasına izin verin.

Burgu olmadan 0,25x MS bazal tuz ortamı hazırlayın; 4,3 gram MS tuzu ve bir gram 2-etansülfonik asit bir litre deiyonize suda çözünürülür. Bir Molar Potasyum Hidroksit kullanarak ortam pH'ını 5.7'ye ayarlayın. Çözeltiyi son hacmde dört litre kadar seyreldin ve 700 mililitre alikot bir litrelik şişelere dağıtın.

Sonra otoklavlanabilir şişeleri tohum sterilizasyonu ve durulama için damıtılmış veya deionize suyla doldurun. MS ortamını ve hazırlanmış suyu sıvı döngüyle 30 dakika boyunca otoklav yapın. Hidroponik kutuları, aletleri ve kapları alüminyum folyoya sarın.

Sarılmış malzemeleri 30 dakikalık kuru döngüyle otoklavlayın. Ve sonraki adımları laminar akış başlıkta gerçekleştirin. Kapüşonun içinde, %0,05 Triton X-100 içeren %2 çamaşır suyu çözeltisine turp tohumları ekleyin ve tohum süspansiyonunu oda sıcaklığında beş dakika boyunca nazikçe sallayın.

Tohumlardan çamaşır suyu çözeltiyi boşaltın ve tohumları steril suyla üç kez durulayın. Durulamadan sonra, tohumları bir gece boyunca steril suda bekleterek eşit şekilde çimlenmeyi teşvik edin. Sonra, her hidroponik kutuyu steril 0,25x MS ortamıyla doldurun, keçe yüzeyi yaklaşık bir ila iki milimetre sıvıyla kaplanana kadar.

Keçe ile sıvı arasında hava boşluğu olmadığından emin olun. Steril forseps kullanarak, her hidroponik kutudaki keçe üzerine 30'a kadar turp tohumu yerleştirin. Tohumları forsepsle keçeye nazikçe bastırın ve tohumların iç kısmındaki uç deliklerinin üzerinde ortalandığından emin olun.

Çimlenme sırasında nemi korumak için her bitkili hidroponik kutuyu streç sargı veya steril kapaklarla örtün. Birincil karbondioksit regülatatörünü yaklaşık 10 pound/inch kare olarak ayarlayın. Şimdi, karbondioksit tankındaki ana valfi yavaşça açın.

İkincil aşağı adım regülatörü inç kare başına bir ila üç pound arasında ayarlayın. Tezgah üstü kuluçka odalarını açın ve iç sıcaklığı 23 derece Celsius olarak ayarlayın. İç fanın çalıştığından emin olun ve hava dolaşımını korumak için fanın engelsiz olduğundan emin olun.

Sonra, Control_chamber_JoVE açın. Thonny'deki py kodu. Karbondioksiti ışık ayarlarında doğrulayın.

Programı çalıştır. Sonra solenoidlerin, sensörlerin ve ışıkların doğru şekilde yanıt verip vermediğini kontrol edin. Ortam stabil hale geldiğinde, kapalı hidroponik kutuları her odanın içine yerleştirin.

Odanın kapısını kapat. Ve karbondioksit konsantrasyonunun üç ila beş dakika içinde sabit noktaya döndüğünü doğrulayın. Işık parazitini önlemek için oda kapısı panellerini alüminyum folyo veya karartma filmiyle kaplayın.

Bitkileri her gün kontrol etmek için kapağı aç ve incelemeden sonra kapak bantla okuyun. Oda okumalarını günde bir ila üç kez RealVNC ile veya yerel olarak yüksek çözünürlüklü multimedya arayüz ekranı aracılığıyla izleyin. Tohumların nem örtüleriyle üç ila dört gün boyunca çimlenmesine izin verin, ta ki yatak kurşunu ortaya çıkana kadar.

Çoğu fide kökü keçe alt tabakaya girdikten sonra nem örtülerini çıkarın. Sistem tarafından oluşturulan e-posta uyarılarına derhal yanıt verin ve herhangi bir anormallik veya manuel müdahaleyi kaydedin. Bitki büyümesi istenen aşamaya ulaşana kadar kuluçkaya devam edin.

Büyüme döngüsünün sonunda, odanın kapısını açın ve bitkileri odadan çıkarın. Bitkilerin işlemesi, biyokütle, klorofil veya besin analizi gibi deneysel hedefler için gereklidir. Kontrol komutunu durdur ve tezgah üstü kuluçka makinesi ile ışıkları kapat.

Chamber_data_csv çevresel veri dosyasını yeniden adlandırın ve yeniden adlandırılan dosyayı bir flash belleğe kopyalayın. Odanın içinden kondensat çıkarın ve elektronik olmayan iç yüzeyleri %70 etanol ile silin. Odanın kapısını açık bırakın ve hava pompasını oda ve boru kuruyana kadar çalıştırın.

Son olarak, enerji şeritlerini kapatın ve sızıntıyı önlemek ve gaz tasarrufu sağlamak için karbondioksit tankı valfini kapatın. Turp mikroyeşillikleri, ekimden 10 gün sonra tipik gelişime ulaşır. Karbondioksit düzenleme sistemi, çevresel ve aşırı karbondioksit koşulları için hedef konsantrasyonları korudu.

Turp deneylerinde ortalama karbondioksit konsantrasyonları ortam muamelesi için 618 milyon parça, aşırı koşullar için ise 3061 milyon parça idi. Turp odalarındaki karbondioksit seviyeleri, bitki kütlesi arttıkça gündüz daha değişken hale geldi ve konsantrasyonları korumak için sık sık enjeksiyon gerektirdi. Gece bitki solunumu, turp odasındaki karbondioksit konsantrasyonlarının 1.200 parça milyonun üzerine çıkmasına neden olur.

Karbondioksit seviyeleri, ortam odasında ışık dönemi başladıktan kısa süre sonra yaklaşık 400 yüzde milyona düştü; bu da gündüz zamanlarının hızlı bir şekilde alındığını gösteriyor. Her iki durumda da odaların sıcaklıkları gündüz saatlerinde yaklaşık 25 derece Celsius civarında, gece ise belirlenen 23 derece Celsius seviyesine yakın kaldı. Turp deneyi boyunca bitki transpirasyonu arttıkça göreceli nem kademeli olarak arttı.

Deney boyunca hava basıncı sabit ve neredeyse aynı şekilde çevresel ve aşırı karbondioksit işlemleri arasında kaldı. Yöntemimiz, uzay biyolojisi, mikroyeşil fizyolojisi veya bitkilerin yüksek karbondioksite verdiği tepkilerle ilgilenen araştırmacılar tarafından kullanılabilir. Hastalıkları önlemek için bu protokolü uygularken sterillik ve hijyenliğe dikkat etmek kritik öneme sahiptir.

Kameralar düzenli olarak kontrol edilmelidir ve düzgün çalıştığından emin olunmalıdır. Bu odalar, çeşitli karbondioksit konsantrasyonlarının diğer küçük bitkilerin fizyolojisini nasıl etkilediğini araştırmak için kullanılabilir.