सीटू में रूट ग्रोथ को visualizing और मापने का बेहद चुनौतीपूर्ण है । हम पोषक तत्व संवर्धन के जवाब में समय के साथ जड़ विकास और प्रसार को ट्रैक करने के लिए एक अनुकूलन rhizobox विधि प्रस्तुत करते हैं । इस विधि एक कार्बनिक नाइट्रोजन स्रोत के जवाब में जड़ प्लास्टिक में मक्का genotypic मतभेदों का विश्लेषण करने के लिए प्रयोग किया जाता है ।
जड़ें बेहद मुश्किल अध्ययन करने के लिए कर रहे हैं । मृदा दोनों एक दृश्य और यांत्रिक बाधा है, यह मुश्किल विनाशकारी फसल या महंगे उपकरणों के बिना सीटू में जड़ों को ट्रैक करने के लिए बना । हम एक अनुकूलन योग्य और सस्ती rhizobox विधि है कि समय पर जड़ विकास के गैर विनाशकारी दृश्य की अनुमति देता है वर्तमान और विशेष रूप से स्थानीयकृत संसाधन पैच के जवाब में जड़ प्लास्टिक का अध्ययन करने के लिए अनुकूल है । विधि 15N-लेबल फली अवशेषों युक्त पैच को प्लास्टिक की प्रतिक्रियाओं में मक्का genotypic भिंनता का आकलन द्वारा मान्य किया गया था । तरीके समय पर प्रतिनिधि विकासात्मक माप प्राप्त करने के लिए, संसाधन युक्त और नियंत्रण पैच में जड़ लंबाई घनत्व को मापने, जड़ विकास दर की गणना, और संयंत्र की जड़ों और गोली से 15N वसूली निर्धारित करने के लिए वर्णित हैं । लाभ, निरंतर, और विधि के संभावित भविष्य अनुप्रयोगों पर भी चर्चा कर रहे हैं । हालांकि देखभाल सुनिश्चित करने के लिए लिया जाना चाहिए कि प्रयोगात्मक शर्तों मूल विकास डेटा पूर्वाग्रह नहीं है, rhizobox प्रोटोकॉल यहां प्रस्तुत की पैदावार विश्वसनीय परिणाम अगर विस्तार करने के लिए पर्याप्त ध्यान के साथ बाहर ले जाया ।
हालांकि अक्सर अपने aboveground समकक्षों की तुलना में अनदेखी की, जड़ों संयंत्र पोषक तत्व अधिग्रहण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं । रूट निर्माण और रखरखाव की पर्याप्त कार्बन लागत को देखते हुए, पौधों की जड़ें विकसित करने के लिए तंत्र विकसित किया है जहां चारा निवेश के लायक है । रूट सिस्टम इस प्रकार कुशलतापूर्वक और गतिशील मेरा संसाधन पैच कर सकते है proliferating के आकर्षण के बीच में, तेज की दर को विनियमित करने, और तेजी से translocating पोषक तत्वों के लिए आगे1परिवहन के लिए फ्लोएम । प्लास्टिक की प्रतिक्रियाओं संयंत्र प्रजातियों या पादी2,3 के बीच व्यापक रूप से भिन्न हो सकते हैं और4,5शामिल पोषक तत्वों के रासायनिक रूप पर निर्भर करता है. जड़ प्लास्टिक में भिंनता आगे का पता लगाया जाना चाहिए, के रूप में जटिल विषम मृदा संसाधनों को जड़ प्रतिक्रियाओं को समझने प्रजनन और प्रबंधन रणनीतियों कृषि में पोषक तत्वों का उपयोग क्षमता बढ़ाने के लिए सूचित कर सकता है ।
अपनी आवश्यकता और प्रासंगिकता संयंत्र प्रणालियों को समझने के लिए के बावजूद, visualizing और प्रासंगिक तराजू पर जड़ प्लास्टिक को बढ़ाता तकनीकी चुनौतियों बन गया है । मिट्टी से जड़ मुकुट खुदाई (“shovelomics”6) एक आम तरीका है, लेकिन ठीक जड़ों का दोहन छोटे मिट्टी समुच्चय के बीच pores, और खुदाई अनिवार्य रूप से इन नाजुक जड़ों के नुकसान के कुछ डिग्री की ओर जाता है । इसके अलावा, विनाशकारी फसल यह असंभव समय के साथ एक जड़ प्रणाली में परिवर्तन का पालन करने के लिए बनाता है । में सीटू इमेजिंग तरीकों जैसे एक्स-रे गणना टोमोग्राफी उच्च स्थानिक संकल्प7पर जड़ों और मिट्टी संसाधनों के प्रत्यक्ष दृश्य की अनुमति है, लेकिन महंगे है और विशेष उपकरणों की आवश्यकता होती है । Hydroponic प्रयोगों मिट्टी से जड़ों को निकालने के साथ जुड़े बाधाओं से बचने के लिए, लेकिन रूट आकृति विज्ञान और वास्तुकला यांत्रिक बाधाओं और मिट्टी की शारीरिक जटिलता की तुलना में जलीय मीडिया में अलग8,9. अंत में, rhizosphere प्रक्रियाओं और कार्यों इन कृत्रिम मीडिया में विकासात्मक प्लास्टिक के साथ एकीकृत नहीं किया जा सकता है ।
हम निर्माण और rhizoboxes के उपयोग के लिए एक प्रोटोकॉल वर्तमान (संकीर्ण, स्पष्ट तरफा आयताकार कंटेनरों) के रूप में एक कम लागत, अनुकूलन विधि समय के साथ मिट्टी में जड़ विकास की विशेषता है । विशेष रूप से डिजाइन फ्रेम जड़ों gravitropism के कारण वापस पैनल के खिलाफ तरजीही बढ़ने के लिए प्रोत्साहित, जड़ लंबाई माप की सटीकता में वृद्धि. Rhizoboxes सामांयतः रूट विकास और rhizosphere बातचीत10,11,12का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल कर रहे हैं, लेकिन यहां प्रस्तुत विधि अपनी एकल डिब्बे डिजाइन और सस्ती के साथ सादगी में एक लाभ प्रदान करता है सामग्री, और स्थानीयकृत पोषक तत्वों के लिए रूट प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए बनाया गया है । हालांकि, विधि भी अन्य जड़ और rhizosphere प्रक्रियाओं की एक सीमा का अध्ययन करने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है इस तरह के इंट्रा/प्रजाति प्रतियोगिता, रासायनिक यौगिकों, रोगाणुओं, या एंजाइम गतिविधि के स्थानिक वितरण. यहां, हम 15N-लेबल फली अवशेषों के पैच के जवाब में मक्का संकर के बीच genotypic मतभेदों की जांच और प्रतिनिधि परिणामों को उजागर करने के लिए rhizobox विधि को मांय ।
इस प्रोटोकॉल में वर्णित rhizoboxes के लिए रूट और rhizosphere विज्ञान में विभिंन प्रश्नों के उत्तर इस्तेमाल किया जा सकता है, और विविध का उपयोग करता है कहीं पाया है10,20,21,22<s…
The authors have nothing to disclose.
लेखकों को अपनी प्रतिक्रिया के लिए अनाम समीक्षक, साथ ही साथ J.C. काहिल और टैन rhizobox प्रोटोकॉल विकसित करने पर प्रारंभिक मार्गदर्शन के लिए बाऊ स्वीकार करना चाहूंगा । वित्त पोषण के लिए फाउंडेशन द्वारा प्रदान किया गया था खाद्य और कृषि अनुसंधान, अमेरिका के कृषि विभाग (USDA) राष्ट्रीय खाद्य और कृषि संस्थान, कृषि प्रयोग स्टेशन परियोजना CA-D-PLS-२३३२-H, A.G. के लिए और UC डेविस संयंत्र विभाग द्वारा J.S. के लिए एक फैलोशिप के माध्यम से विज्ञान
1.27 cm diameter PVC pipe | JM Eagle | 530048 | 305 cm per box, cut into lengths as specified in the protocol |
PVC side elbows | Lasco | 315498 | 2 per box |
PVC 90-degree elbows | Charlotte | PVC 02300 0600 | 4 per box |
PVC T joints | Charlotte | PVC 02402 0600 | 4 per box |
Extruded acrylic panes | TAP Plastics | N/A | 2 per box, 0.64 cm thick x 40.5 cm wide x 61 cm long |
HDPE spacers (sides) | TAP Plastics | N/A | 2 per box, 0.64 cm thick x 2.5 cm wide x 57 cm long |
HDPE spacers (bottom) | TAP Plastics | N/A | 1 per box, 0.64 cm thick x 2.5 cm wide x 40.5 cm long |
HDPE spacers (patch) | TAP Plastics | N/A | 2 per box, 0.64 cm thick x 3.8 cm wide x 28 cm long |
Polyester batting | Fairfield | #A-X90 | 2.5 cm x 40.5 cm strip per box |
20-thread screws | N/A | N/A | 3.2 cm long, 0.64 cm diameter |
Washers | N/A | N/A | 0.64 cm internal diameter |
Hex nuts | N/A | N/A | sized to fit the screws |
Light deprivation fabric | Americover, Inc. | Bold 8WB26.5 | 1 piece 95 cm wide and 69 cm long per box |
Sand | Quikrete | No. 1113 | |
Field soil | N/A | N/A | |
Transparencies for tracing | FXN | FXNT1319100S | One per side of the box to be traced |