빠른 반복률 형광계 (FRRf)는 광계 II 광생리학 및 일차 생산성을 측정하는 유익한 방법입니다. 여기서 우리는 큐벳 타입 FRRf를 사용하여 기질 동물 플랑크톤에 대한 후생대 조류, Colacium sp.의 PSII 광생리학을 측정하는 프로토콜을 설명한다.
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방법 논문
Cuvette-type Fast Repetition Rate Fluorometer에 의한 Colacium sp.의 부착 단계의 광생리학 측정
이 논문에서
요약
초록
빠른 반복률 형광계 (FRRf)는 광시스템 II (PSII) 광생리학 및 일차 생산성을 측정하는 유익한 방법입니다. FRRf는 다양한 진핵 조류 및 시아 노 박테리아에 대한 PSII 흡수 단면 (σ PSII), 최대 광화학 효율 (Fv / Fm), 효과적인 광화학 효율 (Fq '/ Fm') 및 비 광화학 담금질 (NPQNSV)을 측정 할 수 있지만 현재까지 거의 모든 FRRf 연구는 식물성 플랑크톤에 중점을 두었습니다. 여기서, 프로토콜은 후생대 알가 콜라시움 sp의 PSII 광생리학을 측정하는 방법을 기술한다. Ehrenberg 1834 (Euglenophyta)는 큐벳 형 FRRf를 사용하여 부착 된 단계 (동물 플랑크톤에 부착)에 있습니다. 먼저, 우리는 기질 동물 플랑크톤 (Scapholeberis mucronata O.F. Müller 1776, Cladocera, Daphniidae)이 기준선 형광에 미치는 영향과 플랑크톤 콜라시움 sp의 σ PSII, Fv / Fm, Fq '/ Fm'및 NPQNSV에 미치는 영향을 추정했습니다. 이 방법론을 검증하기 위해, 우리는 S. mucronata에 부착 된 Colacium sp.의 광생리학 측정을 기록하고 이러한 결과를 플랑크톤 단계와 비교했습니다. 대표적인 결과는 프로토콜이 Colacium sp. 광생리학에 대한 칼슘 (Ca) 및 망간 (Mn)의 효과를 결정하고 부착 단계와 플랑크톤 단계 사이의 Mn 농축의 다양한 효과를 확인하는 방법을 보여주었습니다. 마지막으로, 우리는이 프로토콜이 다른 periphytic 조류에 적응할 수 있는지에 대해 논의합니다.
서론
엽록소 가변 형광은 조류 광계 II (PSII) 광생리학을 측정하는 데 유용한 도구입니다. 조류는 PSII 광생리학을 변경함으로써 과도한 빛과 영양 결핍과 같은 다양한 환경 스트레스에 반응합니다. 빠른 반복률 형광계(FRRf)는 PSII 광생리학1,2을 측정하고 일차 생산성1,3,4를 추정하는 일반적인 방법으로, 식물성 플랑크톤 PSII 광생리학을 모니터링할 수 있을 뿐만 아니라 넓은 공간 및 시간적 척도5,6,7에서 1차 생산성을 모니터링할 수 있습니다. FRRf는 PSII (σ PSII) 흡수 단면, 반응 중심 ([RCII]) 농도, 최대 광화학 효율 (Fv / Fm), 효과적인 광화학 효율 (Fq ' / Fm') 및 비 광화학 담금질 (
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프로토콜
1. 샘플링
- 양동이로 표면에서 호수 물을 수집하십시오. S. mucronata (도 1A-C) 필터에 부착된 Colacium sp.를 표적으로 하기 위해 100 μm 나일론 메쉬 net52를 사용하여 0.5-10 L의 호수 물을 여과한다.
참고 : S. mucronata는 종종 갈대 (phragmites) 지역과 같이 얕고 부영양적이며 진흙 투성이의 물에 조밀하게 응집됩니다. - 농축된 샘플을 350mL의 호수 물과 함께 500mL 플라스틱 병에 보관하십시오. 어두운 환경에서 보관하십시오.
- 실험실에서 샘플 물을 500 mL 비이커에 붓고 몇 분 동안 정착시킵니다.
- 호수 물을 0.2 μm 공극 크기 필터를 통해 여과한다.
- S를 데리러 오십시오. mucronata 개인은 100x 배율로 광학 현미경으로 피펫을 사용합니다. Błędzki 및 Rybak53에 따라 종 식별을 수행하십시오.
- 이를 유리 슬라이드 위에 ....
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결과
S. mucronata에 의한 기준선 형광 (도 5) 또는 Chl-a 형광 (도 6)의 유의한 효과는 최대 5 명 (inds.) mL-1까지 없었다. 그러나 Fv / Fm 및 NPQNSV는 S. mucronata가 7.5 inds·mL-1 일 때 크게 영향을 받았다. 따라서 부착 단계에서 Colacium sp.의 광생리학을 측정하기 위해 우리는 충분한 Colacium sp. 풍부 (>50 cells·mL-1)와 큐벳의 S. mucronata (≤5 inds·mL-1)의 수가 적기 위해 Colacium sp.의 부담이 높은 S. mucronata
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토론
이 프로토콜은 자연 환경에서 부착 된 단계 동안 Colacium sp.의 광생리학이 AF-6 배지의 플랑크톤 단계와 비교할 수 있음을 처음으로 입증했습니다. 추가적으로, 굶주린 S. mucronata의 장 내용물은 기준선에 영향을 미치지 않았고 밀도가 ≤5 inds·mL-1일 때 Chl-a 형광에 영향을 미치지 않았다(도 5 및 도 6). 이러한 결과는 이 프로토콜이 낮은 기질 유기체 풍부도 하에서 보정 없이 부착된 단계 동안 Colacium sp.의 광생리학을 측정할 수 있음을 시사한다. 그러나 3.2.1-3.2.8 단계의 결과는 가장 높은 S. mucronata 풍부도가 Fv/Fm 및 NPQNSV에 유의하게 영향을 미쳤지만 .......
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공개 사항
저자는 선언 할 공개가 없습니다.
감사의 글
이 사업은 일본 지역 활성화 보조금과 일본 환경부 환경 연구 기술 개발 기금 (제 5-1607 호)에 따라 "수질 및 수질 환경 보호를위한 수질 및 호수 바닥 환경에 관한 연구"라는 제목의 시가 현 공동 연구 기금의 지원을 받았다. https://www.kantei.go.jp/jp/singi/tiiki/tiikisaisei/souseikoufukin.html. 저자는 영어 리뷰에 대해 Enago (www.enago.jp)에게 감사하고 싶습니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| Acrodisc 주사기 필터 | Pall Corporation, Ann Arbor, MI, USA | 0.2 μ m 기공 크기 | |
| Act2Run | CTG Ltd., West Molesey, UK | ||
| Biotin | Wako | 023-08711 | AF-6 매체 |
| CaCl2· 2H2O | Wako | 031-25031 | AF-6 매체 |
| CaCO3 | Wako | 036-00382 | AF-6 매체 |
| 구연산 | Wako | 036-05522 | AF-6 매체 |
| CoCl2· 6H2O | Wako | 036-03682 | AF-6 매체 |
| 집중 클로렐라 | Recenttec, 도쿄, 일본 | 20 mg C· mL− 1 ; 4 °에 저장; C | |
| FastOcean Act2 | CTG Ltd., West Molesey, UK | ||
| Fe-citrate | Wako | 093-00952 | AF-6 매체 |
| FeCl3· 6H2O | Wako | 091-00872 | AF-6 매체 |
| HCLP-880PF | Nippon Medical and Chemical Instruments Co., Ltd., Osaka, Japan | LED 전구 | |
| 포함 K2HPO4 | Wako | 160-04292 | AF-6 medium |
| KH2PO4 | Wako | 167-04241 | AF-6 중간 |
| MgSO4· 7H2O | Wako | 137-00402 | AF-6 매체 |
| MnCl3· 4H2O | Wako | 139-00722 | AF-6 중간 |
| Na2EDTA | Wako | 343-01861 | AF-6 중간 |
| Na2MoO4 | Wako | 196-02472 | AF-6 중간 |
| NaNO3 | Wako | 191-02542 | AF-6 중간 |
| NH4NO3 | Wako | 015-03231 | AF-6 미디엄 |
| 플랑크톤 카운터 | Matsunami Glass, 오사카, 일본 | S6300 | |
| Pylex 시험관 | CTG Ltd., West Molesey, UK | 림 포함, 16 x 100 mm | |
| Vit. B1 | Wako | 203-00851 | AF-6 미디엄 |
| Vit. B12 | Wako | 226-00343 | AF-6 미디엄 |
| Vit. B6 | Wako | 165-05401 | AF-6 medium |
| ZnSO4· 7H2O | Wako | 264-00402 | AF-6 미디엄 |
참고문헌
- Kolber, Z., Falkowski, P. G. Use of active fluorescence to estimate phytoplankton photosynthesis in situ. Limnology and Oceanography. 38 (8), 1646-1665 (1993).
- Kolber, Z. S., Prášil, O., Falkowski, P. G.
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