1,439 Views
•
07:06 min
•
September 28, 2022
DOI:
Floem samlades in direkt från växter för att observera translokationen av organiska föreningar genom långa avstånd, medan det är svårt att förvärva floloem från växtplantor. En enkel och effektiv metod, split-root-tekniken, introducerades för att studera translokationen av PFAA i växter, under relativt kortvarig exponering. Denna metod kan också avslöja långväga transporter av olika föreningar i växter.
Den givna koncentrationen av mål-PFAA måste vara relativt högre än deras koncentration i den verkliga miljön, vilket säkerställer övervakningen av mål-PFAA i vete i ospikad lösning. Börja med att välja Triticum aestivum eller vetefrön av liknande storlek och desinficera dem i 15 minuter med en 8% väteperoxidlösning. Skölj noggrant de desinficerade fröna med avjoniserat vatten.
Placera fröna på det fuktiga filterpapperet i mörkret vid rumstemperatur i 5 dagar för spiring. Välj cirka 9 grodda plantor, av enhetlig storlek, och överför dem till plastbägare med 250 ml 1/4 styrka av Hoaglands lösning. Före behandlingen, odla plantorna i tillväxtkammare i 7 dagar med en cykel på 14 timmar vid 22 grader Celsius och 10 timmar vid 27 grader Celsius.
För odling av plantor, förbered 2 centrifugrör, A och B, var och en innehållande 50 ml 1/4 styrka av Hoaglands lösning. Lös upp den kommersiella perfluoroktansyran, eller PFOA, och perfluoroktansulfonsyra, eller PFOS, i metanol och späd den med den sterila näringslösningen som stamlösning, tillsätt sedan stamlösningen till rör B med 100 mikrogram per liter PFOA och PFOS. Separera sedan hela rötterna på en veteplanta i 2 lika delar med pincett med rötterna anslutna till samma skott och sätt sedan in dem i rör A respektive B.
Försegla de 2 rören med aluminiumfolie innan du odlar dem i en inkubator i 7 dagar med en cykel på 14 timmar vid 22 grader Celsius och 10 timmar vid 27 grader Celsius. Efter 7 dagar samlar du veteplantorna och separerar dem i 3 delar med sax, såsom skott och rötter odlade i den spikade lösningen av perfluoroakylsyror, eller PFAA, i ospikad lösning. Frys torka växtproverna i en lyofilisator vid minus 55 grader Celsius i 48 timmar.
Efter 2 dagar, homogenisera. Väg roten och skjut prover. Samla de spetsade och ospikade lösningsproverna.
I ett 15-ml polypropenrör tillsätt 2 ml natriumkarbonatbuffert, 1 ml tetrabutylammoniumvätesulfat, 5 ml metyltert-butyleter och den homogeniserade roten eller skottet. När du är klar, skaka röret vid 250 rpm i 20 minuter före centrifugering vid 2000 g i 10 minuter vid rumstemperatur för att erhålla den supernatanta organiska fasen. Efter den andra extraktionen, slå samman liknande behandlingsextrakt och förånga dem till torrhet i en mild kväveström, rekonstituera sedan med 5 ml metanol och virvla dem och bibehålla samma hastighet i cirka 30 sekunder.
Konditionera PestiCarb-patronen med 5 ml 0,1% ammoniumhydroxid i metanol, 5 ml vatten och 5 ml metanol. Tillsätt 5 ml extraktionsmetanollösning genom PestiCarb-patronen för att avlägsna pigmentet. Eluera patronen med 5 ml metanol och samla i provrören.
Indunsta den uppsamlade 10 ml metanollösningen till torrhet och rekonstituera med 200 mikroliter metanol före virvel och centrifugera sedan provet vid 10 000 g i 20 minuter vid rumstemperatur. Konditionera den polarförstärkta polymerextraktionspatronen med 5 ml metanol och 5 ml vatten för att aktiveras. Tillsätt 1 ml av den spikade lösningen eller 50 ml av de ospikade lösningsproverna genom cylinderampullen.
Lude mål-PFAA med 10 ml metanol. Indunsta extraktet med en mild kväveström och rekonstituera sedan det indunstade extraktet med 200 mikroliter metanol för analys. Split-root-experimentet undersökte långväga transport av PFAA i vete.
Det observerades att PFOA och PFOS togs upp av veteroten med en koncentration av 11,94 nanogram per gram respektive 30,67 nanogram per gram torrvikt i spetsad lösning och överfördes till skotten med en koncentration av 5,01 nanogram per gram och 4,17 nanogram per gram torrvikt. Det visade sig att PFOA och PFOS upptäcktes i veterötter odlade i den ospikade lösningen med en koncentration av 0,26 nanogram per gram respektive 0,64 nanogram per gram torrvikt. Det föreslog att PFOA och PFOS kunde uppleva långväga transporter genom floem från skottet till roten.
Det noterades att PFOA och PFOS också hittades i den ospikade näringslösningen med en koncentration av 17,8 nanogram per liter respektive 28,5 nanogram per liter, vilket tyder på att PFOA och PFOS kunde passera genom roten Casparian strip. Försiktighetsåtgärder måste vidtas för att säkerställa att den spikade lösningen i rör B inte förorenar den ospikade lösningen i rör A.Den visuella demonstrationen av denna metod kan ge en enkel operation för att avslöja långväga transport av PFAA i vete.
Detta protokoll beskriver en enkel och effektiv metod för långväga transport av perfluoralkylsyror i vete.
Read Article
Cite this Article
Liu, S., Zhou, J., Zhu, L. Investigating Long-Distance Transport of Perfluoroalkyl Acids in Wheat via a Split-Root Exposure Technique. J. Vis. Exp. (187), e64400, doi:10.3791/64400 (2022).
Copy