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Methodenartikel

Mykorrhizakarten als Werkzeug zur Erforschung von Besiedlungsmustern und Pilzstrategien in den Wurzeln von Festuca rubra und Zea mays

2.8K Aufrufe

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DOI:

10.3791/63599

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26. August 2022

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Das Protokoll beschreibt hier die Methoden zur Beurteilung der arbuskulären Mykorrhiza-Besiedlungsmuster und -Strategien in Wurzeln für zwei Arten: Zea mays und Festuca rubra. Der Einsatz der MycoPatt-Methode ermöglicht die Berechnung von Parametern, die Umwandlung von Mykorrhizastrukturen in digitale Daten und die Kartierung ihrer realen Position in Wurzeln.

Zusammenfassung

Arbuskuläre Mykorrhizapilze sind Symbionten in den Wurzeln von Pflanzen. Ihre Aufgabe ist es, die Wirtsentwicklung aufrechtzuerhalten und das Ernährungsgleichgewicht in den Ökosystemen aufrechtzuerhalten. Der Besiedlungsprozess hängt von mehreren Faktoren wie der Bodenökologie, der genetischen Vielfalt der Pilze und des Wirts sowie agronomischen Praktiken ab. Ihre synchronisierte Wirkung führt zur Entwicklung eines komplexen Hyphennetzwerks und zur sekundären Entwicklung von Vesikeln und Arbuskeln in den Wurzelzellen. Ziel dieser Forschung war es, die Effizienz der Mykorrhizamuster-Methode (MycoPatt) zur Positionierung von Pilzstrukturen in den Wurzeln von Festuca rubra und Zea mays zu analysieren. Ein weiteres Ziel war es, die Pilzbesiedlungsstrategie zu erforschen, wie sie durch Mykorrhizakarten jeder Art sichtbar wird. Die Aufnahme und Assemblage mehrerer mikroskopischer Bilder ermöglicht die Beurteilung der Mykorrhizabesiedlung sowohl in Mais- als auch in Rotschwingelpflanzen, um Informationen über die realistische Position der entwickelten Strukturen zu liefern. Die beobachteten Mykorrhizamuster unterstreichen die unterschiedliche Effizienz jeder Pflanze in Bezug auf die Entwicklung von Verbindungen mit symbiotischen Bodenpilzen, die durch angewandte Behandlungen und Wachstumsstadien verursacht werden. Mykorrhiza-Detailkarten, die mit der MycoPatt-Methode gewonnen werden, sind nützlich für die Früherkennung der Pflanzeneffizienz bei der symbiotischen Aufnahme aus dem Boden.

Einleitung

Arbuskuläre Mykorrhiza (AM) Pilze sind eine Kategorie von bodenbürtigen Endophyten, die für Forscher ständig von Interesse sind. Ihre Anwesenheit in den Wurzeln der meisten Pflanzen und ihre Beteiligung an Nährstoffkreisläufen machen sie zu lebenswichtigen Komponenten für die Stabilität jedes Ökosystems, in dem krautige Pflanzen vorhanden sind 1,2. Durch ihr extraradikuläres Myzel wirken AM als Pilzverlängerung für Pflanzenwurzeln, insbesondere in schwer zugänglichen Bereichen3. Die Hauptaktivität liegt in den Wurzeln der Wirtspflanze, wo AM große Hyphennetzwerke und spezifische intraze....

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Protokoll

1. Auswahl des biologischen Materials, Wurzelprobenahme und Lagerung

  1. Sammeln Sie die gesamte Pflanzenwurzel mit einer Schaufel (Abbildung 1A) separat für jede Variante und replizieren Sie. Entfernen Sie vorsichtig von Hand die großen Bodenaggregate von den Wurzeln. Waschen Sie das gesamte Wurzelsystem und messen Sie es auf einer Skala mit 1 cm x 1 cm großen Zellen (Abbildung 1B). Schneiden Sie die Wurzeln für jede Pflanze separat und legen Sie sie in eine Plastiktüte.
  2. Sammeln Sie alle sauberen Wurzeln jeder Pflanze in einer Plastiktüte und sammeln Sie alle Proben einer Var....

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Ergebnisse

Die korrekte Anwendung der schonenden Zerkleinerungsmethode der Wurzeln nach den Färbevorgängen liefert gute Details der Mykorrhizastrukturen, sowohl für Zea mays (Abbildung 8A-C) als auch für Festuca rubra (Abbildung 9A-E), einen guten Kontrast zwischen Mykorrhizastrukturen und Wurzelzellen und eine Bestätigung der Stele aufgrund der blauen Farbe. Wenn die Reinigungs- und Färb.......

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Diskussion

Studien zur Mykorrhizabesiedlung sind entscheidend für die Entwicklung neuer Strategien im agronomischen Bereich. Das Potenzial mehrerer Kulturpflanzen, eine symbiotische Assoziation mit arbuskulären Mykorrhizen zu bilden, machte sie zu einem wichtigen Bestandteil der nachhaltigen Entwicklung des Agrarökosystems und der Erhaltung seiner Gesundheit 16,17,18,19,20.

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Offenlegungen

Die Autoren erklären keine Interessenkonflikte.

Danksagungen

Dieser Artikel verwendet Daten aus zwei Promotionsstudien im Themenbereich "Corn Mycorrhizal Patterns Driven by Agronomic Inputs", durchgeführt von Victoria Pop-Moldovan, und "Mycorrhizal Status and Development of Colonization in Mountain Grassland Dominant Species", durchgeführt von Larisa Corcoz, unter der Koordination von Prof. Dr. Roxana Vidican.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
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DeckgläserMenzel-GlaserD 263 Mhttps://si.vwr.com/store/product/20545757/cover-glasses-menzel-glaser
Pinzette, PMPVitalab9.171 411http://shop.llg.de/info881_Forceps_PMP_lang_UK.
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Glas 47 mLIndigokartenBORCAN 47 ML HEXAGONALhttps://indigo.com.ro/borcan-47-ml-hexagonal
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Referenzen

  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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Nachdrucke und Genehmigungen

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