从环境样品中筛选高通量的安德森菌: 植物组织、散装土壤和根际土壤

* These authors contributed equally
Environment

Your institution must subscribe to JoVE's Environment section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

Welcome!

Enter your email below to get your free 10 minute trial to JoVE!





We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.

If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.

 

Summary

我们提出了一个快速筛选环境样品的协议, 以寻找有助于在陆地系统中实现微量营养素生物利用度和周转的环境样本。

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Lewis, R. W., Islam, A. A., Dilla-Ermita, C. J., Hulbert, S. H., Sullivan, T. S. High-throughput Siderophore Screening from Environmental Samples: Plant Tissues, Bulk Soils, and Rhizosphere Soils. J. Vis. Exp. (144), e59137, doi:10.3791/59137 (2019).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

在各种生态现象中, 从土壤中的铁 (fe) 生物地球化学循环, 到病原体竞争、植物生长促进和跨王国信号转形, 都具有重要的意义。此外, 在含金属矿物和矿石的生物浸出和生物聚集方面, 也具有商业利益。快速、具有成本效益和可靠的方法来定量评估复杂样品中的虹吸菌生产, 是确定基氏菌活性的生态影响的重要方面的关键, 包括生产新的差旅费的微生物。本文提出的方法是评估土壤或植物组织等环境样本中微生物群落的亲菌活性。样品在改性 m9 培养基 (无铁) 中均质稀释, 富集培养3天。使用一种新的96孔微板 cas (铬偶氮醇磺酸盐)-fe agar 法, 在24小时、48小时和 72小时 (h) 对样品中的硅粉产量进行了评估, 这是对传统上繁琐和耗时的色谱法评估西德多磷的一种适应活动, 在个别栽培的微生物分离体上进行。我们将我们的方法应用于4种不同的小麦基因型系, 包括 Lewjain、madsenpi561725, 以及通常生长在内陆太平洋西北部的 pi561727。在观察到的特定类型的植物组织中, 小麦的基因型对类似物的生产有明显的影响。我们成功地利用我们的方法快速筛选植物基因型对土壤生产的影响, 这是陆地和水生生态系统中的一个关键功能。我们产生了许多技术复制, 在土壤和植物组织中产生了非常可靠的统计差异。重要的是, 结果显示, 该方法可用于快速检测复杂样品中的岩体生产, 具有高度的可靠性, 从而使社区能够保存下来, 以便以后进行识别分类群和功能基因的工作。

Introduction

Siderophores 是重要的生物分子, 主要涉及铁螯合的生物利用度, 但在陆地和水生生态系统中具有广泛的附加用途, 从微生物仲裁传感、信号到微生物植物宿主,复杂微生物群落内的植物生长促进、合作和竞争1,2。虹旋动物可根据其活性位点和结构特点进行广泛分类, 形成四种基本类型: 羧酸盐、羟基酸盐、儿茶酚和 3,4 型混合型。许多微生物能够排泄一种以上的类动物 5, 在复杂的群落中 , 绝大多数生物对膜受体进行生物处理, 以便吸收更多种类的虹吸 1, 6。最近的工作表明, 在社区一级, 甚至在王国间的通信和生物地球化学转移, 西德罗帕特别重要, 78910 ,11

硫化铬 (cas) 已被用作螯合剂, 以结合铁 (fe) 的方式, 增加配体 (即 siderophores) 可以导致 cas-fe 复合物的离解, 在培养基中产生很容易识别的颜色变化12. 当 cas 与 fe 结合时, 染料以皇家蓝色的形式出现, 当 cas-fe 复合物分离时, 介质会根据用于清除 fe13 的配体类型改变颜色。schwyn 和 neilands 于1987年建立的最初的液化培养基已在许多方面进行了修改, 以适应不断变化的微生物目标14、生长习惯和限制15, 以及除铁以外的各种金属, 包括铝、锰、钴、镉镍、锂、锌16、铜17, 甚至砷18

许多人类病原体, 以及促进植物生长的微生物(pgpm) 已被确定为产生异种的生物 3,19, 20, 重要的根际和内生 pgpm 经常测试对幼儿园生产呈阳性4。传统的铁基液体法已适用于种植中分离物的微滴法, 用于杀菌剂生产 21.然而, 这些技术没有认识到微生物群落作为一个整体 (微生物群) 的重要性, 在土壤和植物系统中的合作和潜在的生物群落生产监管22。为此, 我们在传统 cas 检测的基础上, 开发了一种基于传统 cas 检测方法的特定环境下的高通量社区级的硅粉生产评估, 但在微板中具有复制、测量方便、可靠性和可重复性测定。

在这项研究中, 提出了一个具有成本效益的, 高通量 cas-fe 检测硅粉生产, 以评估丰富的硅粉生产从复杂的样品 (即土壤和植物组织同质)。从四个不同的小麦 (Lewjain、madsen、pi56725 和pi561727。据推测, 小麦基因型的根本差异可能导致在招募和选择亲体生产群落方面的差异。特别令人感兴趣的是与 pi561725 等基因系相关的微生物群落之间的差异, 该系与铝相比, 具有almt1 (铝活化麦芽运输器 1), 因此耐铝。敏感的 pi561727 等基因线, 它拥有一个非铝反应形式的基因, almt123,24, 25,26。这项研究的主要目的是开发一种简单、快速的方法, 定量评估复杂样品类型的 siderophore 丰富培养物中的亲菌产量, 同时保存这些培养物, 供今后的工作使用。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

注: 现场地点位置: 华盛顿州立大学植物病理学农场 (46°46'38.0"N 117°04'57.4"W)。2017年10月19日, 用机械播种机播种种子。每个小麦基因型都种植在头上, 相距约1米, 以避免根系重叠。2018年8月9日采集了植物和土壤样本, 届时植物已做好收获准备。从四个小麦基因型的三个副本中收集了样本: pi561727、pi561725、madsen、lewjain。

1. 改性 m9 介质的制备

  1. 使用 na2 po4* 7h2 o(12.8 g/2 ml)、kh2po 4 (0.3 g2, 200 ml)、ncl (0.5 g2, 200 ml) 和 nh4cl (1 g/2) 试剂制备 mL 盐溶液。
  2. 使用18克 mgso型 9h 2o 在100毫升的双去离子水 (ddh2o)中制备 0.75 m mgso 4 *7h2o
  3. 通过添加 14.7 gccl * 22o100 ml 的 ddh 2H, 使ccl 2* 2h2o 的 1 m.
  4. 将 6.0. 48 g 的管溶解在156毫升的 ddh2o 中搅拌, 制备缓冲液.使用 5m naoh 将 ph 值调整为6.8。
  5. 通过将20克葡萄糖溶解成100毫升的 ddh2o, 制备20% 的葡萄糖 (一水葡萄糖).
  6. 准备解决方案和单独高压灭菌, 但葡萄糖。高压灭菌 (0.22μm) 后, 对葡萄糖溶液进行灭菌, 以添加到 m9 介质中。
  7. 通过将 pipes 缓冲液的 156 ml、mL 盐溶液的 40 ml、ccl 2·2h 2H 溶液的20μl、mgso 4·7h2o 的266μl 和20% 葡萄糖溶液的4 ml 混合在一起制备改性的 mL 介质.柜, 使用无菌技术。
  8. 为保存改性的 m9, 密封容器, 用铝箔覆盖, 以防止紫外线, 并放置在4°c。

2. cas-fe-agar 培养基的制备

  1. 在 cas 检测中使用前, 在 100 mm hcl 100 mmhno3中酸洗所有玻璃器皿至少2小时。
  2. 准备一个充满实验室级沙子的铝制烤盘, 并用铝箔覆盖。在121°c 下的高压灭菌器 30分钟, 并放在一边。
  3. 将 0.0365 g 添加到20毫升 ddh2o,制备 hdtma (六烷基三甲基溴铵), 并将溶液置于 37°c, 以促进增溶。
  4. 以 10 mm hcl 为溶剂制备 10 mm hcl 并生成 1 mm fcl 3·6h2o.在用无菌磁搅拌棒轻轻搅拌时, 将 0.0302 g cas加入25 毫升的 ddh2o。然后在 cas 溶液的25毫升中加入5毫升fecl 3·6h2o (10 mm hcl), 同时继续轻轻搅拌 (溶液变成深红色黑色).
  5. 在轻轻搅拌的同时, 慢慢地将 hdtma 溶液的20毫升加入 fe-cas 溶液中 (这就产生了一个深蓝色的溶液)。
  6. 将15.12 克的管材溶解到375毫升的 ddh2o 中, 轻轻搅拌, 制备缓冲液。使用 5m naoh 将 ph 值调整为6.8。加水, 使体积达到450毫升。在溶液中加入5克琼脂糖。在121°c 下对管板缓冲液和 cas-fe 溶液进行30分钟的高压灭菌。
  7. 在每个方案都经过高压灭菌后, 请小心地将整个 cas-fe 解决方案添加到生物安全柜中的整个 pipes 缓冲器中。
  8. 将混合溶液放在50°c 的水浴中。
    注: 在每次检测之前, 在 cas-fe-agar 介质中快速制备所有试剂, 因为在50°c 下的长期储存会导致 cas-fe 复合物的沉淀, 并在凝固介质中冷却。
  9. 将无菌试剂船放置在生物安全柜中的无菌砂中, 加热至50°c。将 cas-fe-agar 转移到船上, 然后在一个清晰的、平底的、无菌的96孔微板中快速将100μl 输送到每口井。

3. Pyoverdine/EDTA 标准制剂

  1. 吡咯烷酮制剂
    1. 在以前制备的改性 m9 培养基中制备800μm 吡咯烷酮标准 (琥珀酸、2-羟基谷氨酰胺和琥珀氨酸形式的吡咯烷酮的混合物)。
    2. 将此解决方案稀释为400、200、100、50、25、12.5 和6.25μm 解决方案。
  2. edta 标准制备
    1. 加入0.594 克乙二胺四乙酸 (edta:c10h 14 n 2 na 2o 8. 2h2 o),加入 500毫升, 制备 3200μm edta 标准.
    2. 将此解决方案稀释为1600、800、400、200、100、50、25、12.5 和6.25μm 解决方案。
  3. 标准曲线生成
    1. 加入每浓度吡咯烷酮和 edta 100μl, 分离含有 100μl cas-fe 琼脂培养基的96孔微板的井。对每个浓度进行重复的技术复制。此外, 添加只有 m9 (没有 edta 或吡咯烷酮) 的空白井。
    2. 使用微板读取器, 测量在22°c 孵育1小时、6小时和24小时后的吸收率 (在420纳米和665纳米), 并使用吸收率测量生成标准曲线。
      注: 对于420纳米测量, 从含有井的吡咯烷酮或 edta 的吸收率中减去空白的吸收率。对于665纳米, 从空白处减去含有井的吡咯烷酮或含有井的 edta 的吸收率。然后, 将日志10(μm 吡咯酮或 edta) 回归到吸收率测量中。为了便于解释样品结果, 请使用吸收作为 x 轴, 并使用日志10(μm 吡咯烷酮或 edta) 作为 y 轴。

4. 收集环境样本: 土壤和植物组织

  1. 用0.22μm 过滤的 ddh 2o清洗取样设备 (铲子和剪刀), 然后用70% 乙醇擦拭, 取样前和样品之间用纸巾擦拭, 以保持无菌技术, 减少交叉污染。
  2. 从田间植物中的植物组织 (谷物和芽) 中获取垃圾, 并将其放入贴有标签的塑料储物袋中, 留下足够的茎茬, 以便轻松地拔除所需的土壤和根部样品。
  3. 挖出一个约15厘米深、23厘米宽的小根球, 放在一个单独的、贴有标签的塑料袋中, 以便在实验室环境中制备样品。这一步骤类似于 mmpherson 等人的方法.
  4. 将所有样品 (谷物、芽、散装土壤和根球) 直接放在单独的袋子里, 保持在 4°c, 直到样品被加工成用于基体生产分析。
  5. 将根系相关土壤样本分解为块状、松散的根际土壤和紧密结合的根际土壤。
    1. 把根球从袋子里拿出来。轻轻甩掉根球的土壤。脱落的土壤, 以及留在袋子中的土壤包括 "散装" 土壤。
    2. 使用橡胶木棍进一步去除根球的土壤。这是松散的根际土壤。
    3. 通过与紧固样品的根部并将其放入离心管中, 产生紧密结合的根际土壤。加入30毫升ddh2o, 并将其涡旋2-3分钟。去除根系, 得到紧密结合的根际土壤泥浆稀释。

5. 菌落富集培养物的制备及 cas-fe 异种菌的生产试验

注: 所有玻璃器皿应在开始检测前进行酸洗。

  1. 土壤样品制备 (针对三种土壤样品类型中的每一种)
    1. 通过在不打开样品袋的情况下尽可能地混合和转动土壤, 使样品袋中的每个土壤样品同质化。
      注: 这有助于减少土壤的自然空间变异性, 并与正常的土壤取样程序保持一致。根据实验设计, 可酌情采用其他方法对环境样品进行均质化。
    2. 在每个样品经过彻底混合后, 在修改后的 mL 介质中, 每个土壤都有2.0 克和悬挂 2.0 g, 然后在无菌 50 毫升的离心管中稀释10-3 至总体积为20毫升, 并配有无菌泡沫塞, 允许曝气。
    3. 对于紧密结合的根际样品, 将根际土壤泥浆的2毫升添加到改性 mL 介质的20毫升中, 然后在无菌的50毫升离心管中稀释10-3 毫升, 并使用无菌泡沫塞进行曝气。
  2. 组织样本 (根、芽和谷物) 制备
    1. 用70% 乙醇对样品进行表面消毒。macerate 2.0 g 新鲜组织在20毫升的改性 mL 培养基中使用高的搅拌机30秒。将样品转移到无菌的50毫升离心管中, 然后在无菌的50毫升离心管中稀释10-3 至总体积为20毫升, 并配有无菌泡沫塞, 以便曝气。
  3. 铁含量限制对细粒生物生产的富集
    1. 在室温下培养50毫升离心管, 在160转/分时摇晃。

6. 用于检测环境样品中的硅粉生产的 cas-fefe 琼脂检测

  1. 在24小时、48小时和72小时启动浓缩培养后, 使用无菌技术从浓缩管中取出1毫升的子样品, 并在2毫升离心管中以 10, 000 x g 离心剂 1分钟, 将细胞造成颗粒。
  2. 收集分离的上清液。采用无菌技术, 将上清液100μl 加入到 cas-fe-agar 的100μl 溶液中, 在微板中一式两份或三份。也加入100μl 的无菌 m9 培养基 (作为空白)。然后在28°c 下孵育板。
  3. 将每个样品剩余的上清液和颗粒 (未添加到微滴板) 悬浮到其自己的无菌2毫升离心管中。在每个样品上清液管中加入400μl 的无菌甘油, 并重新悬浮颗粒以创建甘油库存。将库存冻结在-80°c, 以便以后进行分析。
    注: 此步骤可以修改, 以生成甘油库存根据任何首选的内部协议。
  4. 测量6、24、48和72小时的吸收率, 波长为420纳米。
  5. 使用由吡咯烷或 edta 生成的标准曲线, 用吡咯烷酮当量来解释样品吸收率测量。
    注: 吡咯烷酮被确定为一个优越的标准相比 edta (vide infra), 所以 edta 没有被用来解释目前的研究结果。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

荧光假单胞菌法生物合成的吡咯烷酮混合物作为解释和量化样品吸收率 (在420纳米) 的标准, 以μm 中的吡咯丁酮当量计算. 图1显示了吸收率之间的关系 (420nm) 和吡咯烷酮的起始浓度 (以μm1) 记录10摩尔)。edta 没有提供足够的标准, 因为样品的吸收率测量比除虫白都丁所能达到的要高, 而 r2的含量更低 (图 2)。虽然最初的工作是利用 cas-fe 分析作为检测 630 nm 的硅粉检测方法, 但在一项使用非常相似的方法进行的相关研究中 (cas-fe-agar 与改性 m9 混合在一起, 在微板中生成200μl 柱), 观察到:峰值吸收率为665纳米, 但就样品引起的吸收率变化而言, 420 纳米的吸收率更容易重现 (图 3)。

在所有组织类型的富集培养物中观察到了硅粉的产生, 在72小时的铁缺陷富集和48小时孵育后的硅粉活性似乎趋于稳定 (补充图 1)。因此, 在48小时孵育时评估了72小时浓缩过程中的侧生活性, 以确定基因型和样本类型对侧生分离的影响 (图 4)。散装土壤样品中的亲菌活性相对较低, 在对散装土壤进行取样的小麦基因型之间没有差异 (图 4 a)。与 madsen 和 pi561727 的松散结合土壤相比, 从 pi561725 基因型中分离出的松散结合土壤的富集显示出更大的种质体产量, 但与 Lewjain 不同 (图 4b)。紧密结合土壤中的亲菌产量受基因型的影响不大 (图 4c)。

无论基因型如何, 谷物组织的丰富培养都能产生相对较低的亲菌产量 (图 4d)。与其他基因型相比, Lewjain 芽组织的丰富显著降低了侧翻体的产量, pi561725 芽组织培养导致了更多的不同的侧生体产量 (图 4e)。与所有其他基因型相比, pi561725 根组织富集培养中的亲体活性提高了200% 以上 (图 4f)。

Figure 1
图1。在420纳米和655纳米的吸收率与除虫白浓度对着干法.(a) 在420纳米的吸收率与在μm 中的除虫梨浓度着圆木10浓度的吸收。拟合多项式曲线, 得到了用吡咯烷等等价解释吸收率的解释方程。(b) 665 纳米的吸收率与μm. r2 中的除虫梨浓度志10浓度的吸收率是皮尔逊相关系数的平方, 该方程解释了拟合曲线。点是在28°c 孵育6小时后在800、400、200、100、50、25、12.5 和6.25μm 吡咯酮和6.25μm 吡咯烷酮处进行的吸收测量的副本。请点击这里查看此图的较大版本.

Figure 2
图2。吸收在420纳米和655纳米的回归对 log10 浓度的 edta。(a) 在420纳米的吸收率与 edta 的对数10 浓度在μm 中的回归。拟合多项式曲线, 得到了用吡咯烷等等价解释吸收率的解释方程。(b) 665 纳米的吸收率与μm. r2 中 edta 的日志10浓度对齐平,是皮尔逊相关系数的平方, 该方程解释了拟合曲线。点是3200、1600、800、400、200、100、50、25、12.5 和 6.25μm edta 在28°c 孵育6小时后的吸收率测量和误差条的副本。请点击这里查看此图的较大版本.

Figure 3
图3。吸收扫描的微板井含有200μl 柱的 1:1 cas-fe-agar 和改性 m9 或 m9 培养基, 产生的样品.在测量微板读取器中的吸收率之前, 在28°c 下孵育了72小时。吸收扫描显示, 不含样本 (黑线) 的三个空白处产生了紧密聚集的曲线, 峰值为 665 nm。吸收扫描显示, 三个空白含有产生样本 (灰色线) 的样品产生了更大的变异性, 但在420纳米的吸收率更一致, 而665纳米。请点击这里查看此图的较大版本.

Figure 4
图4。吡咯烷酮相当于亲菌富集培养物.与 (a) 块状 (b) 松散结合的和 (c) 紧密结合的土壤以及小麦 (d) 谷物 (e) 芽和 (f) 根的组织同质化物有关的吡咯烷酮类化合物。在将亚样本转移到微板并在28°c 孵育之前, 对硅粉富集培养物进行了72小时的培养。用铬偶氮醇 s. gen型/线孵育48小时后对 siderophore 的生产进行了评估: lew = Lewjain、mad = madsen、725 = pi561725 和 725 = pi561727。星号在alpha = 0.008 (在邦费罗尼校正之后) 代表了重要。条形是标准偏差。请点击这里查看此图的较大版本.

Figure 4
补充图1。随着时间的推移, 吡咯烷酮等价物。用与 (a) 块状 (b) 松散结合和 (c) 紧密结合的土壤相关的铬偶氮醇 s. siderophore 浓缩培养物进行24小时、48小时和72小时后评估的异丙酚富集培养物的吡咯烷酮当量当量, 以及小麦 (d) 粒 (e) 芽和 (f) 根的组织均质.在将亚样本转移到微板并在28°c 孵育之前, 对硅粉富集培养物进行了72小时的培养。并进行了分类采样, 以评估每个时间点的虹吸剂产量。基因型本系是 lew = Lewjain、mad = madsen、725 = pi561725 和 725 = pi561727。在24小时、48小时和72小时孵育后对 siderophore 的生产进行了评估。条形是标准偏差。请点击这里查看此图的较大版本.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

这项工作的主要成果是生产了一种新的方法, 可用于快速丰富生产的微生物, 同时定量测量环境样品中的亲菌生产活性。该方法快速、简单且具有成本效益, 结果表明, 该方法可用于检测复杂和新颖的样本类型 (如土壤和植物组织) 中的虹吸剂活性. 该协议还产生了浓缩培养物中的甘油库存, 通过 dna 或 rna 技术, 可以很容易地通过时间来适应对缺铁期间微生物群落结构和功能变化的研究.那些有兴趣在生态研究中研究侧翼活性的动力学的人也可能从这种方法中受益。研究结果还表明, 吡咯烷酮当量 (吡啶是环境28和医学29) 定量评价异种动物产量的良好方法。一个重要的发现是, 665 纳米的吸收率测量不足以确定与420纳米的吸收率测量相比, 可用于测定 siderophore 活性 (图 1)。特别重要的是, 发现665纳米的吸收率聚集在广泛的吡咯烷酮浓度上 (吡咯烷胺μm = 50-800μm, log10(μm 吡咯烷酮) = 0.18-0.76), 这表明在这一波长上有一个探测上限 (应当指出的是, 虽然与 edta 相比, 吡咯烷酮是一个优越的标准, 但成本也很高, 因此建议与 edta 或其他具有成本效益的螯合剂进行初步工作, 以确保在掌握该方法之前掌握了该方法。生成吡咯烷酮标准。

在整个协议中, 有几个关键步骤需要密切关注。首先, 在处理金属时, 特别是在低浓度的金属 (如 fe) 中, 尽可能保持无金属玻璃器皿和其他器皿是很重要的。其次, 由于通过铁的限制, 培养物被丰富起来用于硅粉生产, 因此在整个工作流程中保持无菌条件以减少环境污染物的影响是非常重要的。最后, csa-fe-agar 的编写工作需要认真注意细节, 并应尽可能按照描述进行编写。例如, 如果 cas-fe-agar 溶液保持温暖, 但不能快速使用, cas-fe 就会沉淀。此外, 在转移到微板的过程中, 必须保持 cas-fe-agar 的温暖。这是通过使用加热的无菌砂和快速将介质转移到生物安全柜中的微板来实现的。

该方法的一个局限性是, 因为有些植物也产生侧翻 (植物类);这些可有助于在植物组织同质化培养物中的活性。另外, 实地复制的结果差异相对较高, 这表明更多的复制可能对今后的研究有益。该技术的另一个局限性是, 虽然微板方法是高通量, 但样品的采集和制备很耗时。不过, 由于单个微板可用于96个样品 (包括标准), 因此与现有技术相比, 时间和成本输入要低得多。这主要是因为其他现有的方法依赖于在 petri 培养皿30中进行 cas-fe 检测, 与微板相比, 这种测定的时间和成本效益都较低。此外, 由于溶解性 cas-fe 配合物容易沉淀12, 所提出的方法优于基于液的方法, 也适用于96井的形式。

根据所报告的调查结果, 鉴于 pi561725 和 pi561727 之间的主要区别分别是alm1almt1 的存在, 结果表明alm1的存在可能导致选择植物和土壤中的微生物群落, 通过丰富的培养物进行评估, 具有更大的食草动物生产潜力。今后的工作应进一步调查使用更多复制的现象, 特别是澄清 almt1的存在是否专门为增强的侧翻活动做出了选择。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

提交人没有利益冲突可供披露。

Acknowledgments

作者感谢卡利亚尼·穆洪农在实验室程序方面的协助、李·奥普达尔在小麦基因型收获方面的帮助、华盛顿州协和葡萄研究理事会和华盛顿州立大学农业维持中心。用于 bioag 赠款的自然资源, 以支持这项工作。usda/nifa 通过 hatch 项目1014527提供了额外资金。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Agarose Apex LF451320014
Aluminum Baking Pan
Aluminum Foil
Ammonium chloride, granular Fiesher Scientific 152315A
Autoclave and Sterilizer Thermo Scientific
Calcium chloride dihydrate Fiesher Scientific 171428
CAS (Chrome Azurol S) Chem-Impex Int'l Inc) 000331-27168
Dextrose Monohydrate (glucose), crystalline powder Fiesher Scientific 1521754
EDTA, disodium salt, dihydrate, Crystal J.T.Baker JI2476
Glycerol, Anhydrous Baker Analyzed C22634
HDTMA (Cetyltrimethylammomonium Bromide Reagent World FZ0941
Hydrochloride acid ACROS Organic B0756767
Infinite M200 PRO plate reader TECAN
Iron (III) chloride hexahydrate, 99% ACROS Organic A0342179
Laboratory Fume Hood Thermo Scientific
Laboratory Incubator VWR Scientific
Magnesium Sulfate Fiesher Scientific 27855
Niric Acid, (69-70)% J.T.Baker 72287
PIPES buffer, 98.5% ACROS Organic A0338723
Potassium phosphate, dibaisc,powder J.T.Baker J48594
Pyoverdine SIGMA-ALDRICH 078M4094V
Sand
SI-600R Shaker Lab Companion
Sodium chloride, granular Fiesher Scientific 136539
Sodium hydroxide, pellets J.T.Baker G48K53
Sodium phosphate, dibasic heptahydrate, 99% ACROS Organic A0371705

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Butaite, E., Baumgartner, M., Wyder, S., Kummerli, R. Siderophore cheating and cheating resistance shape competition for iron in soil and freshwater Pseudomonas communities. Nature Communications. 8, (2017).
  2. Ghirardi, S., et al. Identification of Traits Shared by Rhizosphere-Competent Strains of Fluorescent Pseudomonads. Microbial Ecology. 64, (3), 725-737 (2012).
  3. Hider, R. C., Kong, X. L. Chemistry and biology of siderophores. Natural Product Reports. 27, (5), 637-657 (2010).
  4. Saha, M., et al. Microbial siderophores and their potential applications: a review. Environmental Science and Pollution Research. 23, (5), 3984-3999 (2016).
  5. Bhattacharyya, P. N., Jha, D. K. Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR): emergence in agriculture. World Journal of Microbiology, Biotechnology. 28, (4), 1327-1350 (2012).
  6. Lewis, R. W., Islam, A., Opdahl, L., Davenport, J. R., Sullivan, T. S. Phylogenetics, Siderophore Production, and Iron Scavenging Potential of Root Zone Soil Bacteria Isolated from 'Concord' Grape Vineyards. Microbial Ecology. Accepted (2018).
  7. Li, S. S., et al. The opportunistic human fungal pathogen Candida albicans promotes the growth and proliferation of commensal Escherichia coli through an iron-responsive pathway. Microbiological Research. 207, 232-239 (2018).
  8. Lorenz, N., Shin, J. Y., Jung, K. Activity, Abundance, and Localization of Quorum Sensing Receptors in Vibrio harveyi. Frontiers in Microbiology. 8, (2017).
  9. O'Brien, S., Fothergill, J. L. The role of multispecies social interactions in shaping Pseudomonas aeruginosa pathogenicity in the cystic fibrosis lung. Fems Microbiology Letters. 364, (15), (2017).
  10. Ozkaya, O., Balbontin, R., Gordo, I., Xavier, K. B. Cheating on Cheaters Stabilizes Cooperation in Pseudomonas aeruginosa. Current Biology. 28, (13), (2018).
  11. Popat, R., et al. Environmental modification via a quorum sensing molecule influences the social landscape of siderophore production. Proceedings of the Royal Society B-Biological Sciences. 284, (1852), (2017).
  12. Schwyn, B., Neilands, J. B. Universal chemical assay for the detection and determination of siderophores. Analytical Biochemistry. 160, (1), 47-56 (1987).
  13. Sullivan, T. S., Ramkissoon, S., Garrison, V. H., Ramsubhag, A., Thies, J. E. Siderophore production of African dust microorganisms over Trinidad and Tobago. Aerobiologia. 28, (3), 391-401 (2012).
  14. Buyer, J. S., DeLorenzo, V., Neilands, J. B. Production of the siderophore aerobactin by a halophilic Pseudomonad. Applied and Environmental Microbiology. 57, (8), 2246-2250 (1991).
  15. Perez-Miranda, S., Cabirol, N., George-Tellez, R., Zamudio-Rivera, L., Fernandez, F. O-CAS, a fast and universal method for siderophore detection. Journal of Microbiological Methods. 70, (1), 127-131 (2007).
  16. Nakouti, I., Hobbs, G. A new approach to studying ion uptake by actinomycetes. Journal of Basic Microbiology. 53, (11), 913-916 (2013).
  17. Wang, L. J., et al. Diisonitrile Natural Product SF2768 Functions As a Chalkophore That Mediates Copper Acquisition in Streptomyces thioluteus. Acs Chemical Biology. 12, (12), 3067-3075 (2017).
  18. Retamal-Morales, G., et al. Detection of arsenic-binding siderophores in arsenic-tolerating Actinobacteria by a modified CAS assay. Ecotoxicology and Environmental Safety. 157, 176-181 (2018).
  19. Desai, A., Archana, G. Role of Siderophores in Crop Improvement. (2011).
  20. Dertz, E. A., Raymond, K. N. Comprehensive coordination chemistry II. Que, L., Tolman, W. B. 8, Elsevier, Ltd. (2003).
  21. Arora, N. K., Verma, M. Modified microplate method for rapid and efficient estimation of siderophore produced by bacteria. 3 Biotech. 7, 9 (2017).
  22. Bandyopadhyay, P., Bhuyan, S. K., Yadava, P. K., Varma, A., Tuteja, N. Emergence of plant and rhizospheric microbiota as stable interactomes. Protoplasma. 254, (2), 617-626 (2017).
  23. Lakshmanan, V., Castaneda, R., Rudrappa, T., Bais, H. P. Root transcriptome analysis of Arabidopsis thaliana exposed to beneficial Bacillus subtilis FB17 rhizobacteria revealed genes for bacterial recruitment and plant defense independent of malate efflux. Planta. 238, (4), 657-668 (2013).
  24. Sasaki, T., et al. A wheat gene encoding an aluminum-activated malate transporter. The Plant Journal. 37, (5), 645-653 (2004).
  25. Mahoney, A. K., Yin, C., Hulbert, S. H. Community Structure, Species Variation, and Potential Functions of Rhizosphere-Associated Bacteria of Different Winter Wheat (Triticum aestivum) Cultivars. Frontiers in Plant Science. 8, (132), (2017).
  26. Rayburn, A. L., Wetzel, J., Baligar, V. Mitotic analysis of sticky chromosomes in aluminum tolerant and susceptible wheat lines grown in soils of differing aluminum saturation. Euphytica. 127, (2), 193-199 (2002).
  27. McPherson, M. R., Wang, P., Marsh, E. L., Mitchell, R. B., Schachtman, D. P. Isolation and Analysis of Microbial Communities in Soil, Rhizosphere, and Roots in Perennial Grass Experiments. Journal of Visualized Experiments. (137), 57932 (2018).
  28. Mirleau, P., et al. Fitness in soil and rhizosphere of Pseudomonas fluorescens C7R12 compared with a C7R12 mutant affected in pyoverdine synthesis and uptake. FEMS Microbiology Ecology. 34, (1), 35-44 (2000).
  29. Visca, P., Imperi, F., Lamont, I. L. Pyoverdine siderophores: from biogenesis to biosignificance. Trends in Microbiology. 15, (1), 22-30 (2007).
  30. Louden, B. C., Haarmann, D., Lynne, A. M. Use of Blue Agar CAS Assay for Siderophore Detection. Journal of Microbiology, Biology Education. 12, (1), 51-53 (2011).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics