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방법 논문

Festuca rubra와 Zea mays의 뿌리에서 식민지화 패턴과 곰팡이 전략을 탐구하는 도구로서의 균근 지도

2.8K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/63599

⸱

2022년 8월 26일

 ,  ,  , 

이 논문에서

요약

여기의 프로토콜은 Zea mays 와 Festuca rubra의 두 종에 대한 뿌리의 arbuscular mycorrhizal 식민지화 패턴과 전략을 평가하는 방법을 설명합니다. MycoPatt 방법을 사용하면 매개 변수 계산, 균근 구조를 디지털 데이터로 변환하고 뿌리에서 실제 위치를 매핑 할 수 있습니다.

초록

Arbuscular 균근 곰팡이는 식물의 뿌리에있는 공생체입니다. 그들의 역할은 숙주 발달을 유지하고 생태계의 영양 균형을 유지하는 것입니다. 식민지화 과정은 토양 생태학, 곰팡이와 숙주의 유전 적 다양성, 농업 관행과 같은 여러 요인에 따라 달라집니다. 그들의 동기화 된 작용은 복잡한 균사 네트워크의 발달로 이어지고 뿌리 세포에서 소포와 arbuscules의 2 차 발달로 이어진다. 이 연구의 목적은 Festuca rubra 및 Zea mays의 뿌리에서 곰팡이 구조의 위치를위한 균근 패턴 (MycoPatt) 방법의 효율성을 분석하는 것이 었습니다. 또 다른 목표는 각 종의 균근 지도에 의해 밝혀진 곰팡이 식민지화 전략을 탐구하는 것이었습니다. 여러 현미경 이미지의 획득 및 조립을 통해 옥수수 및 적색 페스 큐 식물 모두에서 균근 집락 평가를 통해 개발 된 구조의 실제 위치에 대한 정보를 제공 할 수 있습니다. 관찰 된 균근 패턴은 적용된 처리 및 성장 단계로 인한 토양 공생 균류와의 연결 개발 측면에서 각 식물의 다양한 효율성을 강조합니다. MycoPatt 방법을 통해 얻은 Mycorrhizal 상세지도는 토양에서 공생 획득에서 식물 효율성을 조기에 감지하는 데 유용합니다.

서론

Arbuscular mycorrhiza (AM) 곰팡이는 연구자들에게 지속적으로 관심있는 토양 매개 내생 식물의 범주입니다. 대부분의 식물의 뿌리에 존재하고 영양 순환에 관여하기 때문에 초본 식물이 존재하는 모든 생태계의 안정성에 중요한 구성 요소가 됩니다 1,2. 그들의 여분의 방사상 균사체를 통해 AM은 특히 도달하기 어려운 지역에서 식물 뿌리에 대한 곰팡이 확장 역할을합니다3. 주요 활동은 숙주 식물 뿌리에 있으며, AM은 큰 균사 네트워크와 arbuscules라고하는 특정 세포 내 구조를 개발합니다. 숙주 특이성이 없기 때문에 공생체가 동시에 여러 종을 식민지화 할 수 있습니다. 이 능력은 AM에게 생태계에서 자원 할당 및 영양 조절의 역할을 제공합니다. 곰팡이는 또한 식물 생존을 지원하고 식물 성능 4,5,6,7을 돕습니다. 숙주 뿌리에 대한 AM 종의 반응은 방사상 내 균사체의 확장 및 위치 및 세포 내에서 ....

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프로토콜

1. 생물학적 물질 선택, 뿌리 샘플링 및 저장

  1. 각 변종에 대해 별도로 삽 (그림 1A)으로 식물의 전체 뿌리를 수집하고 복제하십시오. 뿌리에서 큰 토양 응집체를 손으로 부드럽게 제거하십시오. 전체 뿌리 시스템을 씻고 1cm x 1cm 셀로 눈금으로 측정하십시오 (그림 1B). 각 식물에 대해 뿌리를 따로 자르고 비닐 봉지에 넣으십시오.
  2. 비닐 봉지에 각 식물의 깨끗한 뿌리를 모두 모으고 하나의 큰 봉지에 한 변종의 모든 샘플을 수집하십시오. 각 가방에 스테이지/변형 이름과 샘플링 날짜를 적습니다. 가공할 때까지 뿌리를 -4°C에서 -20°C 사이의 온도에서 냉장고 또는 냉동고에 보관하십시오.

2. 현미경을 위한 뿌리 처리, 제거 및 염색

알림: 프로토콜의 이 단계에서는 장갑, 마스크 및 미생물학적/화학적 후드를 사용하십시오.

  1. 루트 해동 과정이 실온에서 천천히 수행되는지 확인하십시오. 모든 가공 단계에서 작은 항아리 (30-50 mL)를 사용하여 필요한 약제의 양을 ....

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결과

염색 절차 후 뿌리의 부드러운 분쇄 방법을 올바르게 사용하면 Zea mays (그림 8A-C)와 Festuca rubra (그림 9A-E) 모두에 대해 균근 구조에 대한 좋은 세부 사항, 균근 구조와 뿌리 세포 사이의 좋은 대비, 파란색으로 인한 비석 확인. 세척 및 염색 절차가 성공하지 못하면 뿌리 샘플을 분쇄하기 어렵고 균근 구조가 명확하게 표시되지 않습니다(그림 10A-E). 이 경우 전체 클리어링 염색 절차를 반복하십시오.

균근 패턴 방법과 MycoPatt 도구를 사용하여 식민지화 메커니즘을 완전히 탐구.......

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토론

균근 식민지화에 대한 연구는 농업 분야의 새로운 전략 개발에 필수적입니다. 여러 재배 식물이 arbuscular mycorrhizas와 공생 관계를 형성 할 수있는 잠재력은 농업 생태계의 지속 가능한 발전과 건강 유지의 중요한 구성 요소가되었습니다 16,17,18,19,20. 따라서 식물이 토양의 영양 네트워크, 수확량 및 생존 잠재력과 어떻게 연결될 수 있는지에 대한 필수 데이터를 제공하는 식민지화 메커니즘 및 곰팡이 전략에 대한 더 나은 이해가 필요합니다. 따라서 스마트 농업 맥락에서 이것은 금세기의 필수품이며 식민지화에 대한 심층적 인 평가를 수행하는 것이 중요하며 연구는 뿌리에서 곰팡이 위치에 대한 현실적인 이미지를 제공해야합니다.<.......

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공개 사항

저자는 이해 상충이 없음을 선언합니다.

감사의 글

이 논문은 빅토리아 팝 몰도바 (Victoria Pop-Moldovan)가 수행 한 "농업 학적 투입물에 의해 구동되는 옥수수 균근 패턴"과 라리사 코르 코즈 (Larisa Corcoz)가 수행 한 "산 초원 우성 종의 균근 상태 및 식민지화 개발"이라는 주제 분야의 두 가지 박사 연구 결과를 얻은 데이터를 사용합니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
사과 식초 5%FABRICA DE CONSERVE RAURENI S.R.L.O?ET DE MERE
블루 잉크Pelikan4001https://www.pelikan.com/pulse/Pulsar/ro_RO.Store.displayStore.224848./cerneal%C4%83-4001-de-la-pelikan
커버 슬립Menzel-GlaserD 263 Mhttps://si.vwr.com/store/product/20545757/cover-glasses-menzel-glaser
집게, PMPVitalab9.171 411http://shop.llg.de/info881_Forceps_PMP_lang_UK.
htm? UID=55005bf838d80000000000000
& 앰프; OFS=33
유리병 47mL인디고 카드BORCAN 47ML 육각형https://indigo.com.ro/borcan-47-ml-hexagonal
라미네이팅 파우치복숭아PP525-08명함(60x90mm) / https://supremoffice.ro/folie-laminare-60x90mm-125mic-carte-vizita-100-top-peach-pp525-08-510328
마이크로플로우 클래스 II ABS 캐비닛Bioquell UK Ltd마이크로플로우 클래스 II ABS 캐비닛http://www.laboratoryanalysis.co.uk/graphics/products/034_11%20CLASS%202BSC%20(STD).pdf
현미경 슬라이드DeltalabD100001https://distrimed.ro/lame-microscop-matuite-la-un-capat-26x76-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 365MicrosoftOffice 365Excel 및 Powerpoint; 스프레드시트 및 프레젠테이션
NaOHOltchim01-2119457892-27-0065
http://www.sodacaustica.com.ro/pdf/fisa-tehnica-soda-caustica.pdf 니트릴 장갑SemperGuard816780637https://www.sigmaaldrich.com/RO/en/product/aldrich/816780637?gclid=CjwKCAjwuYWSBhByEiwAKd
_n_rmo4RRt8zBql7ul8ox
AAYhwhxuXHWZcw4hlR
x0Iro_4IyVt69aFHRoCmd
wQAvD_BwE
Optika 사진기OPTIKACP-8; P8 프로 카메라, 8.3 MP CMOS, USB 3.0https://www.optikamicroscopes.com/optikamicroscopes/product/c-p-series/
Optika 현미경OPTIKAB383pLhttps://www.optikamicroscopes.com/optikamicroscopes/product/b-380-series/
보호 마스크 FFP3헤르메스 선물HERMES000100EN 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
메스컷픽9409814https://shop.thgeyer-lab.com/erp/catalog/search/search.action;jsessionid=C258CA
663588CD1CBE65BF
100F85241B?model.query=9409809
화이트 와인 식초 9%FABRICA DE CONSERVE RAURENI S.R.L.O?ET DE VIN ALB
https://www.raureni.ro/ro-ro/produs/otet-de-mere 스 https://www.raureni.ro/ro-ro/produs/otet-de-vin-alb

참고문헌

  1. Trivedi, P., Leach, J. E., Tringe, S. G., Sa, T., Singh, B. K. Plant-microbiome interactions: From community assembly to plant health. Nature Reviews Microbiology. 18 (11), 607-621 (2020).
  2. Jeffries, P., Barea, J. M. 4 Arbuscular Mycorrhiza: A Key Component of Sustainable Plant-Soil Ecosystems. The Myco....

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