फेस्टुका रूब्रा और ज़िया मेस की जड़ों में औपनिवेशीकरण पैटर्न और फंगल रणनीतियों का पता लगाने के लिए एक उपकरण के रूप में माइकोराइजल मैप्स
Summary
यहां प्रोटोकॉल दो प्रजातियों के लिए जड़ों में आर्बसकुलर माइकोराइजल औपनिवेशीकरण पैटर्न और रणनीति के आकलन के तरीकों का वर्णन करता है: ज़िया मेस और फेस्टुका रूबरा। माइकोपैट विधि का उपयोग मापदंडों की गणना, माइकोराइजल संरचनाओं को डिजिटल डेटा में बदलने और जड़ों में उनकी वास्तविक स्थिति के मानचित्रण की अनुमति देता है।
Abstract
आर्बसकुलर माइकोराइजल कवक पौधों की जड़ों में सिम्बियोट्स हैं। उनकी भूमिका मेजबान विकास को बनाए रखने और पारिस्थितिक तंत्र में पोषण संतुलन बनाए रखने के लिए है। औपनिवेशीकरण प्रक्रिया कई कारकों पर निर्भर है जैसे मिट्टी की पारिस्थितिकी, कवक और मेजबान की आनुवंशिक विविधता, और कृषि संबंधी प्रथाएं। उनकी सिंक्रनाइज़ कार्रवाई एक जटिल हाइफल नेटवर्क के विकास की ओर ले जाती है और जड़ कोशिकाओं में पुटिकाओं और आर्बस्कुल्स के द्वितीयक विकास की ओर ले जाती है। इस शोध का उद्देश्य फेस्टुका रूबरा और ज़िया मेस की जड़ों में फंगल संरचनाओं की स्थिति के लिए माइकोराइजल पैटर्न (माइकोपैट) विधि की दक्षता का विश्लेषण करना था। एक अन्य उद्देश्य प्रत्येक प्रजाति के माइकोराइजल मानचित्रों द्वारा प्रकट फंगल औपनिवेशीकरण रणनीति का पता लगाना था। कई सूक्ष्म छवियों का अधिग्रहण और संयोजन विकसित संरचनाओं की यथार्थवादी स्थिति पर जानकारी प्रदान करने के लिए मकई और लाल फेस्क्यू पौधों दोनों में माइकोराइजल औपनिवेशीकरण मूल्यांकन की अनुमति देता है। देखे गए माइकोराइजल पैटर्न लागू उपचार और विकास चरण के कारण मिट्टी के सहजीवी कवक के साथ संबंध विकसित करने के संदर्भ में प्रत्येक पौधे की परिवर्तनीय दक्षता को उजागर करते हैं। माइकोपैट विधि के माध्यम से प्राप्त माइकोराइजल विस्तृत नक्शे मिट्टी से सहजीवी अधिग्रहण में पौधे की दक्षता का जल्दी पता लगाने के लिए उपयोगी हैं।
Introduction
आर्बुस्कुलर माइकोराइजा (एएम) कवक मिट्टी से उत्पन्न एंडोफाइट्स की एक श्रेणी है जो लगातार शोधकर्ताओं के लिए रुचि का क्षेत्र है। अधिकांश पौधों की जड़ों में उनकी उपस्थिति और पोषक तत्व चक्रों में उनकी भागीदारी उन्हें हर पारिस्थितिकी तंत्र की स्थिरता में महत्वपूर्ण घटक बनाती है जहां जड़ी-बूटियों के पौधे मौजूद होते हैं। उनके अतिरिक्त-रेडिकुलर माइसेलियम के माध्यम से, एएम पौधे की जड़ों के लिए एक फंगल विस्तार के रूप में कार्य करताहै, खासकर कठिन-से-पहुंच वाले क्षेत्रों में। मुख्य गतिविधि मेजबान पौधे की जड़ों में है, जहां एएम बड़े हाइफे नेटवर्क और विशिष्ट इंट्रासेल्युलर संरचनाओं को विकसित करता है जिन्हें आर्बसकुल्स कहा जाता है। मेजबान विशिष्टता की कमी सिम्बियोनेट को एक ही समय में कई प्रजातियों को उपनिवेशित करने की अनुमति देती है। यह क्षमता एएम को पारिस्थितिकी तंत्र में संसाधन आवंटन और पोषक तत्व विनियमन की भूमिका प्रदान करती है; कवक पौधे के अस्तित्व में भी सहायता प्रदान करता है और पौधे के प्रदर्शन 4,5,6,7 में सहायता करता है। मेजबान जड़ों के लिए एएम प्रजातियों की प्रतिक्रिया इंट्रा-रेडिकुलर माइसेलियम के विस्तार और स्थान में दिखाई देती है और आर्बस्कुल्स की उपस्थिति और आकार इंट्रासेल्युलर रूप से विकसित होता है। इंट्रासेल्युलर आर्बसक्यूल्स दो सिम्बियोन्ट्स के बीच एक इंटरचेंज बिंदु के रूप में कार्य करते हैं और तेजी से हस्तांतरण प्रक्रियाओं की विशेषता वाले क्षेत्रों का प्रतिनिधित्व करते हैं। एएम द्वारा उत्पादित संरचनाएं प्रजातियों पर निर्भर हैं, और, जड़ों में आर्बसक्यूल्स के अलावा, वे पुटिकाओं, बीजाणुओं और सहायक कोशिकाओं को भी विकसित करते हैं।
पौधे की जड़ों 8,9 में एएम सिम्बियोन्ट्स के आकलन में कई चुनौतियां हैं। पहला एक मेजबानों की पूरी वनस्पति अवधि के दौरान उनका निरंतर विकास है, जो हाइफल आर्बसुलर संरचना में कई बदलावों की ओर जाता है। आर्बसकुलर विकास के विभिन्न चरण, उनके पतन तक, जड़ों में स्पष्ट रूप से मौजूद होते हैं, लेकिन सेनेसेंट एएम संरचनाएं कभी-कभी पच जाती हैं, जो उन्हें केवल आंशिक रूप से दिखाई देती हैं। दूसरी चुनौती को धुंधला विधि और प्रोटोकॉल, जड़ प्रणालियों की बड़ी विविधता, उनकी कोशिकाओं के आयाम और मोटाई में अंतर द्वारा दर्शाया जाता है, जो एक एकीकृत विधि का प्रस्ताव करना कठिन बनाता है। अंतिम चुनौती एएम उपनिवेशीकरण के मूल्यांकन और स्कोरिंग द्वारा दर्शाया गया है। ऐसे कई तरीके हैं जो निष्पक्षता की विभिन्न डिग्री के साथ एएम स्कोर करते हैं, और उनमें से अधिकांश अभी भी माइक्रोस्कोपी तकनीकों तक ही सीमित हैं। सरल लोग रूट कॉर्टेक्स में संरचनाओं की उपस्थिति / अनुपस्थिति पर आधारित हैं, जबकि अधिक जटिल लोग दृश्य स्कोरिंग और उपनिवेशीकरण कक्षाओं के उपयोग पर आधारित हैं, उपनिवेशीकरण घटना की आवृत्ति और तीव्रता के एकीकरण के साथ। पिछले दशकों में कई प्रजातियों की माइकोराइजल स्थिति पर बहुत सारे डेटा का उत्पादन किया गया है, लेकिन अधिकांश विधियां रूट कॉर्टेक्स में प्रत्येक संरचना की वास्तविक स्थिति को इंगित किए बिना उपनिवेशीकरण के देखे गए मूल्य तक ही सीमित हैं। एएम उपनिवेशीकरण पर अधिक सटीक परिणामों की आवश्यकता के जवाब के रूप में, जड़ों में माइकोराइजल पैटर्न (माइकोपैट) के सूक्ष्म विश्लेषण पर आधारित एक विधि को डिजिटल रूप में, विस्तृत माइकोराइजल मानचित्र11 को इकट्ठा करने के लिए विकसित किया गया था। इसके अलावा, विधि औपनिवेशीकरण मापदंडों की उद्देश्य गणना और जड़ में प्रत्येक संरचना की वास्तविक स्थिति के निर्धारण की अनुमति देती है।
एएम फंगल संरचनाओं की स्थिति निम्नलिखित दो प्रश्नों के उत्तर देने में महत्वपूर्ण हो सकती है। पहला एक पौधे के वनस्पति चक्र से एक विशिष्ट क्षण में उपनिवेशीकरण के विश्लेषण से संबंधित है। पुटिका बहुतायत का निरीक्षण करना बहुत उपयोगी है, रिपोर्ट करें कि वे जड़ में कैसे स्थित हैं, और एक बहुत ही स्पष्ट उपनिवेश छवि और पैरामीटर प्रदान करते हैं। दूसरा एक फंगल रणनीति और इसके अभिविन्यास का पता लगाने और यहां तक कि इसके भविष्य के विकास के पूर्वानुमान से संबंधित है। माइकोपैट का एक अनुप्रयोग दैनिक, हर 2-3 दिनों, साप्ताहिक, या विभिन्न विकास चरणों के दौरान विश्लेषण किए गए पौधों के लिए हो सकता है। इस संदर्भ में, एएम उपनिवेशीकरण के जैविक तंत्र को बेहतर ढंग से समझने के लिए पुटिकाओं / आर्बसकुल्स का स्थान महत्वपूर्ण है। ये पैरामीटर और अवलोकन गणितीय मापदंडों के पूरक के लिए बहुत उपयोगी हैं।
इस लेख का उद्देश्य विभिन्न विकास चरणों के दौरान ज़िया मेस (मकई) की जड़ों में और विभिन्न दीर्घकालिक निषेचन स्थितियों के तहत फेस्टुका रूबरा (लाल फेस्क्यू) जड़ों में देशी एएम कवक उपनिवेशीकरण क्षमता और रणनीति का पता लगाने के लिए माइकोपैट प्रणाली की क्षमता का प्रदर्शन करना है। उद्देश्य को पूरा करने के लिए, दो प्रयोगों से दो बड़े डेटाबेस का विश्लेषण किया गया था। मकई प्रयोग कोजोकाना (46 °44’56″lat. N और 23°50’0″ लंबे) में स्थापित किया गया था। ई), कृषि विज्ञान और पशु चिकित्सा चिकित्सा विश्वविद्यालय के प्रायोगिक उपदेशात्मक फार्म में क्लुज एक दोमट बनावट मिट्टी के साथ एक फेओज़ियोम पर12. लाल फेस्क्यू प्रयोग 2001 में घेसारी, अपुसेनी पर्वत (46 ° 49’064 ” लैट एन और 22 ° 81’418″ लंबे घेसरी में स्थापित एक बड़ी प्रयोगात्मक साइट का एक हिस्सा है। ई), एक प्रीलुवोसोल (टेरा रोसा) मिट्टी के प्रकार13,14 पर। मकई को पांच अलग-अलग विकास फेनोफेज12: बी 1 = 2-4 पत्तियों में एकत्र किया गया था (माइकोराइजल उपनिवेशीकरण की शुरुआत के लिए एक नियंत्रण बिंदु के रूप में); बी 2 = 6 पत्तियां; बी 3 = 8-10 पत्ते; बी 4 = कोब गठन; बी 5 = शारीरिक परिपक्वता। 2-4 पत्तियों के चरण (ए0) से शुरू होकर, एक कार्बनिक उपचार लागू किया गया था, जिसके परिणामस्वरूप दो-स्नातक कारक (ए 1 = नियंत्रण और ए 2 = उपचारित) हुआ। लाल फेस्क्यू की जड़ों को पांच दीर्घकालिक निषेचन13,14: वी 1 = नियंत्रण, गैर-निषेचित के साथ एक प्रयोग से फूलों पर एकत्र किया गया था; V2 = 10 t.ha-1 खाद; V3 = 10 t.ha-1 खाद + N 50 kg.ha-1, P2O5 25 kg.ha-1, K2O 25 kg.ha-1; V4 = N 100 kg.ha-1, P2O5 50 kg.ha-1, K2O 50 kg.ha-1; V5 = 10 t.ha-1 खाद + N 100 kg.ha-1, P2O5 50 kg.ha-1, K2O 50 kg.ha-1. प्रत्येक निषेचन संस्करण से प्रत्येक विकास चरण में पांच पौधे एकत्र किए गए थे। नमूना प्रसंस्करण समय और धुंधला होने की गुणवत्ता के संदर्भ में धुंधला प्रोटोकॉल और उनके प्रदर्शन का विश्लेषण किया गया था। एएम हाइफे विकास और जड़ों में इसकी संरचनाओं की उपस्थिति के बीच संबंध का प्रत्येक प्रजाति के लिए अलग से विश्लेषण किया गया था और उपनिवेशीकरण के लिए सबसे अनुमेय जड़ों की पहचान के साथ जारी रखा गया था। प्रत्येक रूट सिस्टम के विशिष्ट औपनिवेशीकरण पैटर्न का विश्लेषण उपनिवेशन मानचित्रों और एएम मापदंडों के मूल्य के आधार पर किया गया था।
मकई एक वार्षिक पौधा है, जिसका अर्थ है जड़ों की निरंतर वृद्धि, और यह बढ़ते चरणों में माइकोपैट को लागू करने का मुख्य कारण था। लाल फेस्क्यू एक घास के मैदान से एक बारहमासी पौधा है जिसे विभिन्न उर्वरकों के साथ लंबे समय तक इलाज किया जाता है। इसकी जड़ों में 1 वर्ष का कम विकास होता है, और एंथेसिस को वनस्पति बिंदु माना जाता है जब पौधा अपने चयापचय को वनस्पति से उत्पादक में बदल देता है। इन तीव्र गतिविधि अवधियों के दौरान इन पौधों को पकड़ने के लिए, उपर्युक्त समय बिंदुओं को चुना गया था। प्राकृतिक घास के मैदानों में उगाए जाने पर वनस्पति अवधि के दौरान नमूना लेना इस प्रजाति के लिए मुश्किल होता है।
Protocol
Representative Results
Discussion
कृषि विज्ञान क्षेत्र में नई रणनीति के विकास के लिए माइकोराइजल औपनिवेशीकरण पर अध्ययन महत्वपूर्ण हैं। आर्बसकुलर माइकोराइजा के साथ सहजीवी संबंध बनाने के लिए कई खेती वाले पौधों की क्षमता ने उन्हें कृषि …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
यह पेपर विक्टोरिया पॉप-मोल्दोवन द्वारा आयोजित “कॉर्न माइकोराइजल पैटर्न संचालित एग्रोनोमिक इनपुट्स” और “माउंटेन ग्रासलैंड प्रमुख प्रजातियों में माइकोराइजल स्थिति और उपनिवेशीकरण का विकास” के विषयगत क्षेत्र में दो पीएचडी अध्ययनों से उत्पन्न डेटा का उपयोग करता है, जो प्रोफेसर डॉ रोक्साना विडिकन के समन्वय में लारिसा कॉर्कोज़ द्वारा आयोजित किया गया था।
Materials
| Apple vinegar 5% | FABRICA DE CONSERVE RAURENI S.R.L. | OȚET DE MERE | https://www.raureni.ro/ro-ro/produs/otet-de-mere |
| Blue Ink | Pelikan | 4001 | https://www.pelikan.com/pulse/Pulsar/ro_RO.Store.displayStore.224848./cerneal%C4%83-4001-de-la-pelikan |
| Cover slips | Menzel-Glaser | D 263 M | https://si.vwr.com/store/product/20545757/cover-glasses-menzel-glaser |
| Forceps, PMP | Vitalab | 9.171 411 | http://shop.llg.de/info881_Forceps_PMP_lang_UK. htm?UID=55005bf838d8000000000000 &OFS=33 |
| Glass jar 47 mL | Indigo Cards | BORCAN 47 ML HEXAGONAL | https://indigo.com.ro/borcan-47-ml-hexagonal |
| Laminating Pouches | Peach | PP525-08 | Business Card (60x90mm) / https://supremoffice.ro/folie-laminare-60x90mm-125mic-carte-vizita-100-top-peach-pp525-08-510328 |
| Microflow Class II ABS Cabinet | Bioquell UK Ltd | Microflow Class II ABS Cabinet | http://www.laboratoryanalysis.co.uk/graphics/products/034_11%20CLASS%202BSC%20(STD).pdf |
| Microscope slides | Deltalab | D100001 | https://distrimed.ro/lame-microscop-matuite-la-un-capat-26×76-mm-deltalab/?utm_source=Google%20Shopping&utm_campaign= google%20shopping%20distrimed&utm_medium=cpc& utm_term=1647&gclid=CjwKCAjwu YWSBhByEiwAKd_n_odzr8CaCXQ hl9VQkAB3p-ODo2Ssuou9cnoRtz1Gb xsjqPY7F05HmhoCj6oQAvD_BwE |
| Microsoft Office 365 | Microsoft | Office 365 | Excel and Powerpoint; spreadsheet and presentation |
| NaOH | Oltchim | 01-2119457892-27-0065 | http://www.sodacaustica.com.ro/pdf/fisa-tehnica-soda-caustica.pdf |
| Nitrile gloves | SemperGuard | 816780637 | https://www.sigmaaldrich.com/RO/en/product/aldrich/816780637?gclid=CjwKCAjwuYWSBhByEiwAKd _n_rmo4RRt8zBql7ul8ox AAYhwhxuXHWZcw4hlR x0Iro_4IyVt69aFHRoCmd wQAvD_BwE |
| Optika camera | OPTIKA | CP-8; P8 Pro Camera, 8.3 MP CMOS, USB 3.0 | https://www.optikamicroscopes.com/optikamicroscopes/product/c-p-series/ |
| Optika Microscope | OPTIKA | B383pL | https://www.optikamicroscopes.com/optikamicroscopes/product/b-380-series/ |
| Protective mask FFP3 | Hermes Gift | HERMES000100 | EN 149-2001+A1:2009 / https://www.emag.ro/set-10-masti-de-protectie-respiratorie-hermes-gift-ffp3-5-straturi-albe-hermes000100/pd/DTZ8CXMBM/#specification-section |
| Scalpel | Cutfix | 9409814 | https://shop.thgeyer-lab.com/erp/catalog/search/search.action;jsessionid=C258CA 663588CD1CBE65BF 100F85241B?model.query=9409809 |
| White wine vinegar 9% | FABRICA DE CONSERVE RAURENI S.R.L. | OȚET DE VIN ALB | https://www.raureni.ro/ro-ro/produs/otet-de-vin-alb |
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