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我们描述了一个协议,以水稻(Oryza水稻 L.)为模型物种,从湿地环境中取样、保存和分割完整的根部和周围的岩石圈土壤。保存后,可以使用元素成像技术(如同步加速器 X 射线荧光 (XRF) 化学光谱成像技术分析样品。
根与土壤环境广泛相互作用,但可视化根与周围岩石圈之间的这种相互作用是具有挑战性的。湿地植物的岩石圈化学由于从根部到散装土壤的陡峭氧梯度,在捕获方面尤其具有挑战性。这里描述了一个协议,通过猛击冷冻和冷冻干燥,有效地保留了湿地植物的根系结构和岩石圈化学。大满贯冷冻,样品被冻结在铜块之间预先冷却液氮,尽量减少根部损伤和样品失真,可能发生闪光冻结,同时仍然尽量减少化学规格的变化。虽然样品失真仍有可能,但快速且成本最低的多个样品的能力增加了获得满意样品和优化成像时间的潜力。资料显示,该方法成功地保存了与铁斑块相关的稻根和生虫的减少砷物种。这种方法可用于研究各种湿地环境中的植物-土壤关系,这些环境跨越了从微量元素循环到植物化应用等各种浓度范围。
根及其生殖球是动态的,异质的,对于理解植物如何获得矿物养分和污染物1,2,3至关重要。根系是营养物质(例如磷)和污染物(例如砷)从土壤转移到植物的主要途径,因此了解这个过程对食物数量和质量、生态系统功能和植物灭菌有影响。然而,根是动态的空间和时间增长,以满足营养获取的需求,他们往往在功能,直径和结构(例如,横向根,冒险根,根毛)2。根系的异质性可以在从细胞到生态系统的空间尺度上以及从每小时到十进制的时间尺度上进行研究。因此,根及其周围土壤(或日光圈)的动态和异质性对捕捉日光圈化学提出了挑战。尽管面临这一挑战,但必须研究土壤环境中的根源,以描述这种关键的植物与土壤关系。
湿地植物的岩石圈化学研究尤其具有挑战性,因为从散装土壤到根部存在陡峭的氧梯度,在空间和时间上都发生了变化。由于根部需要氧气来恢复,湿地植物已经适应了湿地土壤的低氧条件,创造了4,5。Aerenchyma 是空心皮质组织,从芽延伸到根部,允许空气通过植物扩散到根部。然而,其中一些空气泄漏到岩石圈在较低的亚化部分的根,特别是附近的横向根结,不太成熟的根尖和拉长区
1. 准备防冻设备
2. 样品收集和大满贯冻结
这种方法允许在湿地植物的根和生土层中保存根部和化学物种,并进入散装土壤。在这项工作中,该方法用于评估稻米(Oryza水稻 L.)中与Fe和Mn氧化物以及植物养分的规格和共定位。水稻是在特拉华大学的水稻设施中种植的,在那里,30个稻田间皮(每株2米x2米,49株)用于在各种水土管理条件下种植水稻,目的是降低水稻谷物的吸收率和CD。这个实验提供了1470种单个植物,在整个生长季节.......
本文描述了一种利用可用于元素成像和/或化学规格映射的重度冷冻技术获取湿地植物根部保存的散装土壤和生肖球的协议。
与现有方法比较,此方法有几个优点。首先,这种方法允许同时调查根部和周围的生虫圈。目前存在的方法是,通过冲走土壤和保存根31、32或在人工环境中种植植物(如rhizotbox),以及使用DGT方法检查根-土壤.......
作者没有什么可透露的。
作者承认向塞弗斯和塔佩罗提供联合种子赠款,以支持特拉华大学和布鲁克黑文国家实验室之间的合作。这项研究的部分内容使用了国家同步光源II的XFM(4-BM)光束线,这是美国能源部(DOE)科学用户设施办公室,由布鲁克黑文国家实验室根据合同号为能源部科学办公室运营。DE-SC0012704。
....Name | Company | Catalog Number | Comments |
Copper blocks | McMaster Carr | 89275K42 | |
Diamond blade | Buehler | 15 LC, 102 mm x 0.3 mm | operation speed: 225 rpm |
Epoxy forms | Struers | 40300085 | FixiForm |
Epoxy | Epotek | 301-2FL | |
Superglue | Loctite | 404 | |
Thin sectioning machine | Buehler | PetroThin | |
Wet saw | Buehler | IsoMet 1000 |
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