Agradecemos Squire Valleevue y Valley Ridge Farms de Case Western Reserve University, incluyendo A. Locci, C. Bond, y A. Alldridge, ayuda establecer al jardín común. J. Hooks, L. Huffman, L. Gonzales, SC Leahy, B. Ochocki, A. Ubiles, C. Yu, X. Zhao, y NM Zimmerman proporcionado asistencia sobre el terreno. AJB y JHB fueron financiados por los fondos de inicio de CWRU a JHBGAD el apoyo de una subvención de los Programas de Verano en Investigación de Pregrado de CWRU financiados por el Instituto Médico Howard Hughes. Este trabajo también fue apoyado por el financiamiento de la Fundación Nacional de Ciencias para JHB (DEB 1250170).

1. Recoger Suelos de campo para producir tratamientos de suelos heterogéneos y homogéneos <ol><li> Identificar dos especies cooccurring plantas en hábitats similares y tipos de suelos para el estudio (por ejemplo, la Figura 1a). Determine la cantidad de suelo necesaria basado en el tamaño del parche suelo a utilizar en el experimento (por ejemplo, de un tercio a la mitad de la zona de la raíz primaria de las especies focales &quot;, o el volumen abarcado por la bola de la raíz) y el número de parches necesarios para el experimento (véase el Protocolo 2 y 3, a continuación). <ol><li> Para Rumex spp. (Figura 1a), utilice los parches de suelo de 10 cm x 10 cm x 18 cm (largo x ancho x profundidad) para la zona de la raíz aproximada de 10 cm de radio desde la base de la planta a 18 cm de profundidad (5.655 cm 3 de suelo de esta zona definida de influencia de la raíz para una planta individual se obtiene 3 parches de suelo de 1.800 cm 3). </li></ol></li><li> Encuesta de sitio sobre el terreno para localizar individuos adultos de las dos especies focales. Evite los individuos cuya roozona de t probable que se superpone con las otras especies focales (por ejemplo, individuos Rumex encuentran dentro de 0,25 m de las otras especies). Marque el número de individuos necesarios para obtener la cantidad necesaria de suelo con banderas pines. <ol><li> Mark 20 elegido aleatoriamente individuos de cada Rumex spp. por 20 unidades experimentales (2 especies x 2 tratamientos de suelo x 5 repeticiones) que cada uno requiera 3 parches de suelo de cada especie clave (como en el Protocolo 2, a continuación). </li></ol></li><li> Esterilizar el equipo del suelo recogida (palas, guantes, el transporte de contenedores) con una mezcla aproximadamente 01:10 de blanqueador (5-10% de NaClO) y agua para eliminar todas las partículas del suelo. Equipos seco antes de su uso para evitar los efectos del blanqueo en la biota del suelo. Etiquete cada pieza del equipo con la cinta de laboratorio para indicar la especie focal cuyo suelo se recogerá o transporte para evitar la contaminación cruzada (por ejemplo, una etiqueta de pala para la especie A y una segunda pala de la especie B). </li><li> Compruebe tiempo y condiciones del suelones antes de comenzar la recogida de residuos de las precipitaciones recientes. Evitar recolectar los suelos que son demasiado húmedo (fangosa o totalmente saturado) o el cobro del suelo durante un evento de precipitación para minimizar la compactación del suelo. Evitar recolectar suelos que son demasiado seco (muy duras y difíciles de insertar una pala en) para ayudar en la separación de la tierra de las raíces. </li><li> Recoger suelo de campo de los individuos marcados de las dos especies focales en lotes replicadas para evitar pseudoreplication (por ejemplo, una sola muestra de suelo que contiene un patógeno poco común de ser mezclado posteriormente a través de repeticiones experimentales). <ol><li> Desenterrar la zona raíz completa de un individuo de la especie A (como se define en el paso 1.1) con la pala estériles debidamente etiquetados, eliminar las raíces gruesas visibles desde el suelo con los guantes estériles debidamente etiquetados, y colocar el suelo en etiquetado adecuadamente el contenedor de transporte estéril (por ejemplo, cubo). Para un experimento con 4 unidades experimentales en cada bloque y 1 planta individual&#39;S zona de la raíz proporcionar suficiente suelo para 1 unidad experimental (como en la Sección 1.2.1), repita este procedimiento para 3 personas adicionales de las especies A. </li><li> Repita la Sección 1.5.1 para las especies B. </li><li> Transporte la recogida de residuos réplica de ambas especies al sitio experimental. Coloque el suelo en unidades experimentales para el bloque 1 del experimento (como en el Protocolo 2 o 3, más adelante), donde un bloque contiene una unidad experimental de cada combinación de tratamiento (es decir, cada especie x cada tratamiento del suelo). </li><li> Repita la Sección 1.5.3. </li><li> Repetir secciones 1.5.1-1.5.4 para los bloques restantes en el experimento. Recoja el suelo de grupos de individuos, al menos, 1 m de distancia desde distintos puntos de recogida anteriores para cada replicar recolección para minimizar pseudoreplication. </li></ol></li></ol><img alt="Figura 1" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/51580/51580fig1highres.jpg" width="500" /> Figure 1. Campo Ejemplo de diseño experimental manipulación inducida suelo-plantas heterogeneidad. (A) Los suelos son recogidos de la zona de la raíz de la influencia de sus congéneres (α) y (β heterospecifics) en el campo, siguiendo los protocolos estándar para el estudio de los efectos de la planta-suelo evaluaciones Resolución 9 . (B) los tratamientos experimentales con suelos heterogéneos compuestos por los suelos de planta A (α) los suelos y los suelos de planta B (suelos &#39;β&#39;) están dispuestas en una cuadrícula y los tratamientos del suelo homogeneizadas crean con una mezcla a partes iguales de los suelos de estos dos orígenes . En este ejemplo, las redes de los suelos de campo se insertan en macetas de gran diámetro hundidos en el suelo y el área alrededor de cada cuadrícula se llena con gruesa, arena esterilizada. Esta cifra ha sido modificado de Brandt et al. 10 2. Un experimento Ejemplo Field, Creación de cuadrículas de heterogéneos y homogéneos del suelo para medir las respuestas de Plantas Población <ol><li> Utilice los suelos de una colección suelo de campo de repetición (Protocolo 1) para producir un tratamiento heterogénea (es decir, células de la red alterna contienen de suelo recogida de la especie A o la especie B) y un tratamiento homogéneo (es decir, cada celda de la cuadrícula contiene una mezcla 1:1 de suelo de especies A y B) (Figura 1b) para el bloque 1 del experimento en los pasos siguientes. <ol><li> Esterilizar el equipo de manejo del suelo (paletas, guantes, rejilla de plástico) con una mezcla aproximadamente 01:10 de blanqueador (5-10% de NaClO) y agua para eliminar todas las partículas del suelo. Equipos seco antes de su uso para evitar los efectos del blanqueo en la biota del suelo. Etiquete cada pieza del equipo con la cinta de laboratorio para indicar la especie focal cuyo suelo que se encargará de evitar la contaminación cruzada (por ejemplo, una etiqueta de la paleta de la especie A y una segunda paleta de la especie B) y la rejilla de plástico para indicar si se va a utilizar para el tratamiento del suelo heterogéneo u homogéneo. </li><li> Coloque la rejilla de plástico extraíble enun bote hundido en el suelo [u otra parcela o un recipiente lo suficientemente grande como para dar cabida a la red] para ser llenado de campo recogió del suelo (por ejemplo, 1800 cm 3 celdas / sistema que en el paso 1.1.1). Utilice una rejilla construida a medida de las dimensiones deseadas, por ejemplo, una cuadrícula de 2 x 3 con 6 células del tamaño determinados en el paso 1.1 (Figura 1b). <ol><li> Para el tratamiento heterogéneo de alternancia de tipos de parche suelo, el lugar paletadas de tierra de la especie A en celdas de la cuadrícula para α suelo y los suelos de la especie B en células para suelo β (Figura 1b). </li><li> Para el tratamiento homogéneo, colocar alternando paletadas de suelos A y B en cada celda de la cuadrícula, teniendo cuidado de distribuir uniformemente los dos tipos de suelo y evitar la formación de capas de cada tipo de suelo (Figura 1b). Por ejemplo, el parche de suelo de 1.800 cm 3 (Sección 1.1.1), colocar 900 cm 3 de cada tipo de suelo en cada cuadrícula. </li><li> Sea sUre para producir cantidades iguales de perturbación (es decir, romper los terrones de suelo en el mismo grado) al crear tratamientos del suelo heterogéneos y homogéneos para evitar confundir la perturbación del suelo con la heterogeneidad del suelo. </li></ol></li><li> Si cualquier área vacía se mantiene alrededor del exterior de la red dentro de la olla grande utilizado (como en la Figura 1b), llenar esta área con arena estéril. Esterilizar arena usando cualquier método estándar (por ejemplo, esterilización en autoclave, irradiación gamma). </li><li> Levante la rejilla de plástico verticalmente fuera de la olla, dejando a los parches de suelo intacto. Esto permite que las raíces de diferentes individuos interactúen en la tierra y cada planta de experimentar múltiples parches, lo cual es esencial para permitir que las raíces de plantas que crecen en múltiples parches de suelo (es decir, células de la cuadrícula). </li><li> Repetir secciones 2.1.2-2.1.4 para un segundo par de unidades experimentales para producir un bloque de ensayo completo (es decir, una rejilla de suelo heterogéneo en el que para plantar cada focaespecies l y una rejilla de suelo homogéneo en el que plantar cada especie focal, para un total de 4 unidades experimentales). </li></ol></li><li> Repita el paso 2.1 para el resto de los bloques en el experimento con el suelo restante replicar colecciones (Protocolo 1). Selección aleatoria de bloques y parcelas dentro de los bloques, a través del área experimental, utilizando tela del paisaje alrededor de las parcelas si así lo desea, para mantener a la sombra de la vegetación exterior como mínimo (no se muestra). </li><li> Planta semillas de especies focales en cada celda de la cuadrícula de cada maceta experimental (2 especies focales x 2 tratamientos al suelo). Utilice semilla agrupada para evitar genotipos de plantas de confusión o de las comunidades microbianas de semillas en la superficie con los tratamientos del suelo. Por ejemplo, las semillas de plantas de cada Rumex spp. en la olla para que las especies (Figura 1a) pegadas individualmente a palillos de plástico con pegamento soluble en agua en 12 lugares de siembra (2 posiciones por celda) para identificar claramente los individuos plantados. </li><li> Mida res de poblaciónponses de las unidades experimentales, tales como la germinación y la supervivencia, a través de un censo regular de individuo marcados lugares de plantación de semillas (por ejemplo, el uso de palillos de dientes como en la etapa 2.3). Minimizar la perturbación del suelo para cualquier respuesta medida para evitar la mezcla del suelo entre los parches. <ol><li> Determinar los intervalos de censo apropiados basados ​​en la tasa esperada de respuestas de la población de las especies focales. Por ejemplo, realizar censos semanales de Rumex spp. que puede germinar rápidamente. </li><li> Continuar el experimento durante un tiempo apropiado basado en la historia de vida de las especies focales. Por ejemplo, continuar el experimento durante al menos 2 años para perenne de corta vida Rumex spp. para obtener datos sobre todas las etapas de la vida. </li></ol></li></ol> 3. Un experimento de efecto invernadero ejemplo, con suelo heterogéneo y se homogeneizaron en Potes a medida individual respuestas de las plantas <ol><li> Utilice los suelos de un campo de recogida de residuos replicar (Protocolo 1)para producir un tratamiento heterogénea (es decir, cada medio de una olla llena de suelo recogida de la especie A o la especie B) y un tratamiento homogéneo (es decir bote contiene una mezcla 1:1 de suelo de las especies A y B) (Figura 2a) para el bloque 1 del experimento en los pasos siguientes. <ol><li> En el contenedor de transporte (por ejemplo, cubo) y antes del encapsulamiento, mezclar el suelo recogida campo de cada especie con arena estéril para producir una mezcla 01:01. Haga esto para mitigar la compactación del suelo y mejorar el drenaje de las macetas, que es especialmente útil para las raíces de lavado, lo que facilita la separación de las raíces de la tierra. Esterilizar arena usando cualquier método estándar (por ejemplo, esterilización en autoclave, irradiación gamma). </li><li> Asegúrese de producir cantidades iguales de perturbación (es decir, romper los terrones de suelo en el mismo grado) al mezclar cada lote de suelo de campo con arena. </li></ol></li><li> Esterilizar el equipo de manipulación del suelo (paletas, guantes, hojas de plástico) con un punto de accesomadamente 01:10 mezcla de cloro (5-10% de NaClO) y agua para eliminar todas las partículas del suelo. Equipos seco antes de su uso para evitar los efectos del blanqueo en la biota del suelo. Etiquete cada pieza del equipo con la cinta de laboratorio para indicar la especie focal cuyo suelo que se encargará de evitar la contaminación cruzada (por ejemplo, una etiqueta de la paleta de la especie A y una segunda paleta de la especie B) y cada lado de una hoja de plástico rígido para indicar qué el tipo de suelo se potted en cada lado de la misma en el tratamiento del suelo heterogéneo. </li><li> Cree un tratamiento de suelos heterogéneos utilizando el campo de las mezclas de arena del suelo de las dos especies focales (de la Sección 3.1.1). <ol><li> Coloque la lámina de plástico rígido en el centro de una olla a dividir por la mitad (Figura 2a). Utilice una olla de tamaño tal que la mitad de ella es equivalente en volumen al tamaño del parche de suelo adecuado (paso 1.1). Por ejemplo, use una olla con un diámetro de 15 cm y 18 cm de profundidad para el Rumex spp. en la Figura 1a (volumen total de3181 cm 3). </li><li> Haga que dos investigadores añaden simultáneamente el suelo recogida de campo de cada especie en el lado adecuado de la olla (por ejemplo α suelo de la especie A) con paletas apropiadamente etiquetados, para mantener a los lados incluso cuando el bote está vacío. </li><li> Retire el separador de plástico levantándola verticalmente fuera de la tierra, dejando a los parches de suelo intacto. Esto permite que las plantas experimentan ambos parches de suelo dentro de una olla, esenciales para las plantas de experimentar la heterogeneidad. </li><li> Repita Secciones 3.3.1-3.3.3 por 3 unidades experimentales adicionales para producir un bloqueo completo de tratamiento de suelos heterogéneos (2 especies x 2 tipos de parches de suelo en el tratamiento heterogéneo; Figura 2). </li></ol></li><li> Cree un tratamiento del suelo homogénea utilizando el campo mezclas de arena del suelo de las dos especies focales (de la Sección 3.1.1). <ol><li> Repita la Sección 3.3.1. Haga que dos investigadores añadir simultáneamente tanto α y β suelos tantolados de la olla con paletas apropiadamente etiquetados, distribuyendo uniformemente ambos tipos de suelo dentro de cada parche y evitar la creación de capas. Repita la Sección 3.3.3. </li><li> Repita la Sección 3.4.1 para una segunda unidad experimental para producir un bloqueo completo de tratamiento del suelo homogéneo (una olla para cada una de las especies focales 2). </li></ol></li><li> Repita los pasos 3.2 a 3.4 para el resto de los bloques en el experimento con el suelo restante replicar colecciones (Protocolo 1). Selección aleatoria de bloques y parcelas dentro de los bloques, a través del banco de efecto invernadero. </li></ol><img alt="Figura 2" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/51580/51580fig2highres.jpg" width="500" /> Figura 2. Ejemplo de efecto invernadero experimental de diseño manipular la heterogeneidad del suelo inducida por la planta. (A) Los suelos recogidos en la zona de la raíz de la influencia de la especie A (α suelos) y la especie B (β suelos) en el campo son el lugard en cada mitad de una olla (tratamiento heterogéneo) o mezclado en toda la olla (tratamiento homogéneo). (B) Las plantas de la especie A continuación, se plantaron en el experimento en cada tipo de parche del suelo en el tratamiento heterogéneo y en un lado de la tratamiento homogéneo. Aquí, sólo una especie (A) se muestra plantado en este diseño. Un diseño totalmente recíproco incluiría plantas de la segunda especie focal (B) plantadas en cada tratamiento del suelo y el tipo de parche en el tratamiento heterogéneo. <ol start="6"><li> Plantas de semillero de plantas de especies focales A y B en cada tipo de parche del suelo en un diseño factorial (2 especie x 3 tipos de parche suelo [α suelo, β suelo, y una mezcla homogénea de α y β del suelo]; Figura 2b). </li><li> Mida las respuestas de las plantas individuales que indican el rendimiento de la planta, tales como el tamaño de la planta, la producción de biomasa o los rasgos funcionales. Rasgos apropiados para medir dependerán de las especies focales y las cuestiones científicas deinterés. <ol><li> Continuar el experimento hasta que las plantas aparecen grande en relación a los parches de suelo (por ejemplo, aproximadamente 1,5 veces la anchura del parche suelo para herbáceas formadoras de rosetas) para asegurar las raíces de las plantas están creciendo en ambos parches de suelo. Experimental duración dependerá pues de la tasa de crecimiento de las especies focales. </li><li> Plantas de cosecha y / o respuestas de medida antes que las plantas convierten destinan a macetas (es decir, el crecimiento de raíces se ve limitada por los confines de la olla y raíces círculo del fondo de la olla) si se desean respuestas realistas para el medio ambiente del suelo. Por ejemplo, las raíces de plantas de maceta enlazado es poco probable que alimentarse a lo largo de la columna de suelo de una manera similar a las plantas en el campo. </li></ol></li></ol>

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Los autores no tienen nada que revelar.

Inducida por la planta-suelo heterogeneidad es muy probable que en las comunidades naturales, porque las plantas tienen efectos grandes y con frecuencia de cada especie en su ambiente del suelo y de las plantas posteriores que experimentan que el suelo (por ejemplo, Petermann et al. 13). Sin embargo, nuestra comprensión de la función de este tipo de heterogeneidad en las comunidades de plantas es mínima 10,14. A continuación, presentamos un método para manipular los suelos he...

Uno de los objetivos principales de la ecología de la comunidad es para explicar y predecir los procesos que rigen la asamblea comunitaria. Sin embargo, las comunidades de plantas son con frecuencia más diversa de lo predicho por la teoría de la convivencia 1, y los ecologistas de restauración tienen que entender los mecanismos de coexistencia para restaurar con éxito diversas comunidades nativas 2. La heterogeneidad ambiental es un mecanismo teóricamente importante que puede ayudar a explicar los altos niveles de diversidad de la comunidad, pero las manipulaciones experimentales de la heterogeneidad son infrecuentes 3 ​​y se centran en la heterogeneidad abiótica (por ejemplo, revisado en Lundholm 4). Teoría que incorpore la heterogeneidad generalmente asume que la heterogeneidad es extrínseca a la comunidad montaje. Heterogeneidad extrínseca se rige por factores como la tipología del paisaje, que son independientes de la composición de la comunidad. Heterogeneidad extrínseca puede dar lugar a la convivencia a través del lugar de partición (reviese casaron en Melbourne et al. 3, por ejemplo Pacala y Tilman 5 y Chesson 6). Sin embargo, gran parte de la heterogeneidad ambiental pertinente a las comunidades de plantas pueden ser intrínsecas a la comunidad, el desarrollo ya que la comunidad se reúne y en función de la identidad de la especie en la comunidad. Heterogeneidad intrínseca puede ser resultado de evaluaciones bióticos, que pueden conducir a la coexistencia través de la frecuencia-dependencia negativa (por ejemplo, Bever et al. 7). Aquí se describe un nuevo método para la manipulación de la heterogeneidad del suelo inducida por la planta, un tipo de heterogeneidad del suelo que es intrínseca a la comunidad y surge de evaluaciones planta-suelo. Evaluaciones planta-suelo (PSF) se producen cuando las plantas influir en la estructura del suelo, la química o la biota de una manera que afecta el rendimiento de plantas subsiguiente en ese suelo, y PSF tener grandes efectos en el rendimiento promedio de las plantas en las comunidades de plantas nativas 8. Estudios de PSF típicamente han recogido ya sea suelos del campo o suelos acondicionado experimentalmente, a continuación, se le preguntó cómo las plantas realizan en el suelo en relación con la misma especie heteroespecíficos o esterilizada del suelo 9. Si las plantas se desempeñan mejor en el suelo conspecific relativa para hacer referencia a los suelos, a continuación, PSF son positivos, mientras que si las plantas se desempeñan mejor en los suelos de referencia, PSF son negativos. PSF negativo recíproco puede conducir a la convivencia dependiente de la frecuencia entre las especies 7. Mientras que los efectos medios de fibras discontinuas de poliéster son bien caracterizados 8, los efectos de la heterogeneidad espacial en fibras discontinuas de poliéster, son poco conocidos 10. Debido PSF ocurren en la escala de las plantas individuales y 7 porque las plantas son a menudo no aleatoriamente distribuidos en el espacio y el tiempo, PSF es probable que conduzcan a la heterogeneidad del suelo, lo que llamamos suelo heterogeneidad inducida por planta. A diferencia de muchas otras formas de heterogeneidad (por ejemplo, la topología de paisaje), este heterogeneitY es intrínseca a la comunidad de montaje y por lo tanto puede influir en asamblea de la comunidad de manera diferente que las formas más extrínsecas de heterogeneidad. Con el fin de comprender la influencia de esta forma de la heterogeneidad en el rendimiento de plantas y la convivencia, necesitamos métodos experimentales que manipulan suelo heterogeneidad inducida por planta. Aquí, se demuestra un método de este tipo, que utiliza los suelos condicionadas por dos especies para crear un tratamiento heterogénea con parches separados de dos orígenes de suelo y un tratamiento homogéneo, que es una mezcla de los dos orígenes de suelo. Esta mezcla del suelo podría representar al menos dos escenarios plausibles en el campo: (1) las perturbaciones (por ejemplo, roedores, la agricultura) que mezcla los suelos de diferentes orígenes o (2) plantas de dos especies que crecen en las proximidades, de tal manera que sus zonas de influencia de la raíz entremezclan y homogeneizar. Se presentan dos experimentos de ejemplo que utiliza el suelo heterogeneidad inducida por planta para responder a las preguntas clave a diferentes nivels de organización ecológica: (1) ¿responden las poblaciones de plantas para plantar inducido por la heterogeneidad del suelo? y (2) ¿responden las plantas individuales de suelo heterogeneidad inducida por la planta? Se describe un experimento de campo con 6 parches de suelo para hacer frente a la primera pregunta y un experimento en invernadero utilizando 2 parches de suelo para hacer frente a la segunda pregunta. La cuantificación de la población y las respuestas de cada instalación a la heterogeneidad del suelo es esencial para la comprensión de cómo el montaje influencias heterogeneidad comunidad.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1119">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Shovel(s)</td>
			<td style="width:136px;">Any</td>
			<td style="width:71px;">NA</td>
			<td style="width:696px;">It is helpful to have at least two shovels, one for each species of soil origin.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Trowel(s)</td>
			<td style="width:136px;">Any</td>
			<td style="width:71px;">NA</td>
			<td style="width:696px;">It is necessary to have at least two trowels of identical size, one for each species of soil origin.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Gloves</td>
			<td style="width:136px;">Any</td>
			<td style="width:71px;">NA</td>
			<td style="width:696px;">Gardening gloves can be used.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Diluted bleach</td>
			<td style="width:136px;">Any</td>
			<td style="width:71px;">NA</td>
			<td style="width:696px;">We use an ~1:10 concentration of household bleach (containing 5-10% NaClO) to water to sterilize all equipment between soil collections.</td>
		</tr>
		<tr height="50">
			<td height="50" style="height:50px;width:216px;">Plastic grid(s)</td>
			<td style="width:136px;">Any</td>
			<td style="width:71px;">NA</td>
			<td style="width:696px;">CUSTOM. We used plastic sheeting from the construction of greenhouse walls to create the grid used in the field experiment. However any stiff plastic that can be manipulated can be used. It is helpful to have three grids to produce reciprocal heterogeneous treatments and a homogeneous treatment without needing to sterilize between each experimental unit.</td>
		</tr>
		<tr height="47">
			<td height="47" style="height:47px;width:216px;">Plastic dividers</td>
			<td style="width:136px;">Any</td>
			<td style="width:71px;">NA</td>
			<td style="width:696px;">CUSTOM. We used stiff sheets of plastic, cut to fit the pot minimum width, such that they can slide down to the bottom of the pot for the greenhouse experiment. It is helpful to have at least two dividers, one for heterogeneous and one for homogeneous treatments, if investigators want to randomize the order in which experimental units within a block are filled without needing to sterilize the divider in between each experimental unit.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Buckets or wheelbarrows</td>
			<td style="width:136px;">Any</td>
			<td style="width:71px;">NA</td>
			<td style="width:696px;">Any container for transporting soils.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Seeds</td>
			<td style="width:136px;">Any</td>
			<td style="width:71px;">NA</td>
			<td style="width:696px;">We collect seeds in the field by hand. Seeds can also be ordered from horticultural suppliers, if appropriate.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Plastic toothpicks</td>
			<td style="width:136px;">Soodhalter Plastics, Inc.</td>
			<td>805KP</td>
			<td style="width:696px;">We plant individual seeds glued on toothpick in the field experiment, to facilitate monitoring germination and survival of individuals.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Water soluble glue</td>
			<td style="width:136px;">Elmer&#39;s</td>
			<td style="width:71px;">Elmer&#39;s Glue-all</td>
			<td style="width:696px;">Any water soluble glue can be used to adhere seeds to plastic toothpicks.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Pots</td>
			<td style="width:136px;">Any</td>
			<td style="width:71px;">NA</td>
			<td style="width:696px;">Pot size will depend on experimental plants used and number of soil patches desired (e.g. 2 or 6).</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Sand</td>
			<td style="width:136px;">Any</td>
			<td style="width:71px;">NA</td>
			<td style="width:696px;">Coarse sand may be mixed with field soils to improve drainage in pots.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Lab tape&#160;</td>
			<td style="width:136px;">Any</td>
			<td style="width:71px;">NA</td>
			<td style="width:696px;">Tape may be used to label equipment used in handling soils with the species of origin.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Pin flags</td>
			<td style="width:136px;">Any</td>
			<td style="width:71px;">NA</td>
			<td style="width:696px;">Flags can be used to identify individuals in the field, prior to soil collection.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Landscape fabric</td>
			<td style="width:136px;">Any</td>
			<td style="width:71px;">NA</td>
			<td style="width:696px;">Landscape fabric can be used in the field to minimize the growth of plants outside experimental plots.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

experimental protocol for manipulating plant-induced soil heterogeneity

Teoría de la Convivencia ha tratado a menudo heterogeneidad ambiental como independiente de la composición de la comunidad, sin embargo retroalimentaciones bióticas tales como evaluaciones planta-suelo (PSF) tienen grandes efectos sobre el rendimiento de la planta, y crean heterogeneidad ambiental que depende de la composición de la comunidad. Comprender la importancia de la PSF para la asamblea de la comunidad de plantas requiere la comprensión del papel de la heterogeneidad en PSF, además de significar efectos de PSF. Aquí se describe un protocolo para la manipulación de suelo heterogeneidad inducida por planta. Dos ejemplos de experimentos se presentan: (1) un experimento de campo con una rejilla de 6 parches de suelos para medir respuestas de la población de plantas y (2) un experimento en invernadero con suelos de 2 parches para medir las respuestas de las plantas individuales. Los suelos se pueden recoger en la zona de influencia de la raíz (suelos de la rizosfera y justo al lado de la rizosfera) de plantas en el campo de las especies de plantas de la misma especie y heteroespecíficos. Replicar recogeriones se utilizan para evitar pseudoreplicating muestras de suelo. Estos suelos se colocan entonces en parcelas separadas, para los tratamientos heterogéneos o mixtos para un tratamiento homogeneizado. Se debe tener cuidado para asegurar que los tratamientos heterogéneos y homogeneizadas experimentan el mismo grado de perturbación del suelo. Las plantas pueden ser colocadas entonces en estos tratamientos del suelo para determinar el efecto de la heterogeneidad del suelo inducida por la planta en el rendimiento de la planta. Se demuestra que los resultados de la heterogeneidad inducida de plantas en los diferentes resultados que las predichas por los modelos de convivencia tradicionales, tal vez debido a la naturaleza dinámica de estas evaluaciones. Se necesita Teoría que incorpore la heterogeneidad ambiental influenciado por la comunidad de montaje y el trabajo empírico adicional para determinar cuando la heterogeneidad intrínseca a la comunidad montaje dará lugar a diferentes resultados de la asamblea frente a la heterogeneidad extrínseca a la composición de la comunidad.

Especies respondieron inducida por plantar a la heterogeneidad del suelo en diversas formas, tanto en la población y el nivel individual (Figuras 3 y 4), con implicaciones para la asamblea de la comunidad. Para determinar si las poblaciones de plantas responden a la heterogeneidad del suelo inducida por la planta, un experimento de campo se estableció que en el Protocolo 2, utilizando tres pares de especies congéneres. Las poblaciones de plantas se censaron a la semana durante tres m...

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Experimental Protocol for Manipulating Plant-induced Soil Heterogeneity | Environment | Video

Experimental Protocol for Manipulating Plant-induced Soil Heterogeneity

Comprender el papel de la heterogeneidad ambiental en la coexistencia de especies se ha centrado generalmente en los tipos de heterogeneidad que son extrínsecos a la composición de especies de la comunidad. Proporcionamos métodos detallados para la creación de nuevos tratamientos de la heterogeneidad del suelo utilizando los suelos sometidos a la retroalimentación acondicionado planta-suelo, o la heterogeneidad intrínseca a la composición de la comunidad.

Protocolo Experimental para la inducida por la planta Manipulación de la heterogeneidad del suelo

Coexistence theory has often treated environmental heterogeneity as being independent of the community composition; however biotic feedbacks such as ...

experimental-protocol-for-manipulating-plant-induced-soil

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18.6K vistas.  Case Western Reserve University.  Comprender el papel de la heterogeneidad ambiental en la coexistencia de especies se ha centrado generalmente en los tipos de heterogeneidad que son extrínsecos a la composición de especies de la comunidad. Proporcionamos métodos detallados para la creación de nuevos tratamientos de la heterogeneidad del suelo utilizando los suelos sometidos a la retroalimentación acondicionado planta-suelo, o la heterogeneidad intrínseca a la composición de la comunidad. 

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Design and Operation of a Continuous 13C and 15N Labeling Chamber for Uniform or Differential, Metabolic and Structural, Plant Isotope Labeling

Tracing rare stable isotopes from plant material through the ecosystem provides the most sensitive information about ecosystem processes; from CO2 fluxes and soil organic matter formation to small-scale stable-isotope biomarker probing. Coupling multiple stable isotopes such as 13C with 15N, 18O or&#160;2H has the potential to reveal even more information about complex stoichiometric relationships during biogeochemical transformations. Isotope labeled plant material has been used in various studies of litter decomposition and soil organic matter formation1-4. From these and other studies, however, it has become apparent that structural components of plant material behave differently than metabolic components (i.e. leachable low molecular weight compounds) in terms of microbial utilization and long-term carbon storage5-7. The ability to study structural and metabolic components separately provides a powerful new tool for advancing the forefront of ecosystem biogeochemical studies. Here we describe a method for producing 13C and 15N labeled plant material that is either uniformly labeled throughout the plant or differentially labeled in structural and metabolic plant components.
Here, we present the construction and operation of a continuous 13C and 15N labeling chamber that can be modified to meet various research needs. Uniformly labeled plant material is produced by continuous labeling from seedling to harvest, while differential labeling is achieved by removing the growing plants from the chamber weeks prior to harvest. Representative results from growing Andropogon gerardii Kaw demonstrate the system&#39;s ability to efficiently label plant material at the targeted levels. Through this method we have produced plant material with a 4.4 atom%13C and 6.7 atom%15N uniform plant label, or material that is differentially labeled by up to 1.29 atom%13C and 0.56 atom%15N in its metabolic and structural components (hot water extractable and hot water residual components, respectively). Challenges lie in maintaining proper temperature, humidity, CO2 concentration,&#160;and light levels in an airtight 13C-CO2 atmosphere for successful plant production. This chamber description represents a useful research tool to effectively produce uniformly or differentially multi-isotope labeled plant material for use in experiments on ecosystem biogeochemical cycling.

Design and Operation of a Continuous 13C and 15N Labeling Chamber for Uniform or Differential, Metabolic and Structural, Plant Isotope Labeling

This method explains how to build and operate a continuous 13C and 15N isotope labeling chamber for uniform or differential plant tissue labeling. Representative results from metabolic and structural labeling of Andropogon gerardii are discussed.

Diseño y aplicación de un continuo<sup&gt; 13</sup&gt; C y<sup&gt; 15</sup&gt; N Cámara Etiquetado de Uniforme o Diferencial, metabólico y estructural, Planta de isótopos de etiquetado

Tracing rare stable isotopes from plant material through the ecosystem provides the most sensitive information about ecosystem processes; from CO2 fluxes ...

Investigación

Medio ambiente

A Protocol for Conducting Rainfall Simulation to Study Soil Runoff

Rainfall is a driving force for the transport of environmental contaminants from agricultural soils to surficial water bodies via surface runoff. The objective of this study was to characterize the effects of antecedent soil moisture content on the fate and transport of surface applied commercial urea, a common form of nitrogen (N) fertilizer, following a rainfall event that occurs within 24&#160;hr&#160;after fertilizer application. Although urea is assumed to be readily hydrolyzed to ammonium and therefore not often available for transport, recent studies suggest that urea can be transported from agricultural soils to coastal waters where it is implicated in harmful algal blooms. A rainfall simulator was used to apply a consistent rate of uniform rainfall across packed soil boxes that had been prewetted to different soil moisture contents. By controlling rainfall and soil physical characteristics, the effects of antecedent soil moisture on urea loss were isolated. Wetter soils exhibited shorter time from rainfall initiation to runoff initiation, greater total volume of runoff, higher urea concentrations in runoff, and greater mass loadings of urea in runoff. These results also demonstrate the importance of controlling for antecedent soil moisture content in studies designed to isolate other variables, such as soil physical or chemical characteristics, slope, soil cover, management, or rainfall characteristics. Because rainfall simulators are designed to deliver raindrops of similar size and velocity as natural rainfall, studies conducted under a standardized protocol can yield valuable data that, in turn, can be used to develop models for predicting the fate and transport of pollutants in runoff.

A rainfall simulator was used to apply a consistent rate of uniform rainfall to packed soil boxes in a study of the fate and transport of urea, a nonpoint source environmental contaminant. Under uniform soil and rainfall conditions, antecedent soil moisture content exerted strong control over urea loss in surface runoff.

Un protocolo para la realización de precipitaciones simulación para estudiar la escorrentía del suelo

Rainfall is a driving force for the transport of environmental contaminants from agricultural soils to surficial water bodies via surface runoff. The ...

A Protocol for Collecting and Constructing Soil Core Lysimeters

Leaching of nutrients from land applied fertilizers and manure used in agriculture can lead to accelerated eutrophication of surface water. Because the landscape has complex and varied soil morphology, an accompanying disparity in flow paths for leachate through the soil macropore and matrix structure is present. The rate of flow through these paths is further affected by antecedent soil moisture. Lysimeters are used to quantify flow rate, volume of water and concentration of nutrients leaching downward through soils. While many lysimeter designs exist, accurately determining the volume of water and mass balance of nutrients is best accomplished with bounded lysimeters that leave the natural soil structure intact. 
Here we present a detailed method for the extraction and construction of soil core lysimeters equipped with soil moisture sensors at 5 cm and 25 cm depths. Lysimeters from four different Coastal Plain soils (Bojac, Evesboro, Quindocqua and Sassafras) were collected on the Delmarva Peninsula and moved to an indoor climate controlled facility. Soils were irrigated once weekly with the equivalent of 2 cm of rainfall to draw down soil nitrate-N concentrations. At the end of the draw down period, poultry litter was applied (162 kg TN ha-1) and leaching was resumed for an additional five weeks. Total recovery of applied irrigation water varied from 71% to 85%. Nitrate-N concentration varied over the course of the study from an average of 27.1 mg L-1 before litter application to 40.3 mg L-1 following litter application. While greatest flux of nutrients was measured in soils dominated by coarse sand (Sassafras) the greatest immediate flux occurred from the finest textured soil with pronounced macropore development (Quindocqua).

A detailed method for extraction and assembly of intact soil core lysimeters and their use for study of leachate and associated loss of nutrients from surface applied poultry litter is demonstrated.

Un protocolo de recogida y la construcción de Lisímetros testigo del suelo

Leaching of nutrients from land applied fertilizers and manure used in agriculture can lead to accelerated eutrophication of surface water. Because the ...

Experimental Protocol for Biodiesel Production with Isolation of Alkenones as Coproducts from Commercial Isochrysis Algal Biomass

The need to replace petroleum fuels with alternatives from renewable and more environmentally sustainable sources is of growing importance. Biomass-derived biofuels have gained considerable attention in this regard, however first generation biofuels from edible crops like corn ethanol or soybean biodiesel have generally fallen out of favor. There is thus great interest in the development of methods for the production of liquid fuels from domestic and superior non-edible sources. Here we describe a detailed procedure for the production of a purified biodiesel from the marine microalgae Isochrysis. Additionally, a unique suite of lipids known as polyunsaturated long-chain alkenones are isolated in parallel as potentially valuable coproducts to offset the cost of biodiesel production. Multi-kilogram quantities of Isochrysis are purchased from two commercial sources, one as a wet paste (80% water) that is first dried prior to processing, and the other a dry milled powder (95% dry). Lipids are extracted with hexanes in a Soxhlet apparatus to produce an algal oil (&#34;hexane algal oil&#34;) containing both traditional fats (i.e., triglycerides, 46-60% w/w) and alkenones (16-25% w/w). Saponification of the triglycerides in the algal oil allows for separation of the resulting free fatty acids (FFAs) from alkenone-containing neutral lipids. FFAs are then converted to biodiesel (i.e., fatty acid methyl esters, FAMEs) by acid-catalyzed esterification while alkenones are isolated and purified from the neutral lipids by crystallization. We demonstrate that biodiesel from both commercial Isochrysis biomasses have similar but not identical FAME profiles, characterized by elevated polyunsaturated fatty acid contents (approximately 40% w/w). Yields of biodiesel were consistently higher when starting from the Isochrysis wet paste (12% w/w vs. 7% w/w), which can be traced to lower amounts of hexane algal oil obtained from the powdered Isochrysis product.

Experimental Protocol for Biodiesel Production with Isolation of Alkenones as Coproducts from Commercial Isochrysis Algal Biomass

Detailed methods are presented for the production of biodiesel along with the co-isolation of alkenones as valuable coproducts from commercial Isochrysis microalgae.

Protocolo experimental para la producción de biodiesel con Aislamiento de alquenonas como Coproductos de Comercial<em&gt; Isochrysis</em&gt; La biomasa de algas

The need to replace petroleum fuels with alternatives from renewable and more environmentally sustainable sources is of growing importance. ...

A Gusseted Thermogradient Table to Control Soil Temperatures for Evaluating Plant Growth and Monitoring Soil Processes

Thermogradient tables were first developed in the 1950s primarily to test seed germination over a range of temperatures simultaneously without using a series of incubators. A temperature gradient is passively established across the surface of the table between the heated and cooled ends and is lost quickly at distances above the surface. Since temperature is only controlled on the table surface, experiments are restricted to shallow containers, such as Petri dishes, placed on the table. Welding continuous aluminum vertical strips or gussets perpendicular to the surface of a table enables temperature control in depth via convective heat flow. Soil in the channels between gussets was maintained across a gradient of temperatures allowing a greater diversity of experimentation. The gusseted design was evaluated by germinating oat, lettuce, tomato, and melon seeds. Soil temperatures were monitored using individual, battery-powered dataloggers positioned across the table. LED lights installed in the lids or along the sides of the gradient table create a controlled temperature chamber where seedlings can be grown over a range of temperatures. The gusseted design enabled accurate determination of optimum temperatures for fastest germination rate and the highest percentage germination for each species. Germination information from gradient table experiments can help predict seed germination and seedling growth under the adverse soil conditions often encountered during field crop production. Temperature effects on seed germination, seedling growth, and soil ecology can be tested under controlled conditions in a laboratory using a gusseted thermogradient table.

Traditional thermogradient tables create a range of temperatures across the surface. Welding gussets perpendicular to the surface of a thermogradient table will control temperature in depth increasing possible research applications.

Una tabla de fuelle Thermogradient para controlar las temperaturas del suelo para evaluar el crecimiento de la planta y Seguimiento de los procesos del suelo

Thermogradient tables were first developed in the 1950s primarily to test seed germination over a range of temperatures simultaneously without using a ...

Experimental Protocol for Detecting Cyanobacteria in Liquid and Solid Samples with an Antibody Microarray Chip

Global warming and eutrophication make some aquatic ecosystems behave as true bioreactors that trigger rapid and massive cyanobacterial growth; this has relevant health and economic consequences. Many cyanobacterial strains are toxin producers, and only a few cells are necessary to induce irreparable damage to the environment. Therefore, water-body authorities and administrations require rapid and efficient early-warning systems providing reliable data to support their preventive or curative decisions. This manuscript reports an experimental protocol for the in-field detection of toxin-producing cyanobacterial strains by using an antibody microarray chip with 17 antibodies (Abs) with taxonomic resolution (CYANOCHIP). Here, a multiplex fluorescent sandwich microarray immunoassay (FSMI) for the simultaneous monitoring of 17 cyanobacterial strains frequently found blooming in freshwater ecosystems, some of them toxin producers, is described. A microarray with multiple identical replicates (up to 24) of the CYANOCHIP was printed onto a single microscope slide to simultaneously test a similar number of samples. Liquid samples can be tested either by direct incubation with the antibodies (Abs) or after cell concentration by filtration through a 1- to 3-&#956;m filter. Solid samples, such as sediments and ground rocks, are first homogenized and dispersed by a hand-held ultrasonicator in an incubation buffer. They are then filtered (5 - 20 &#956;m) to remove the coarse material, and the filtrate is incubated with Abs. Immunoreactions are revealed by a final incubation with a mixture of the 17 fluorescence-labeled Abs and are read by a portable fluorescence detector. The whole process takes around 3 h, most of it corresponding to two 1-h periods of incubation. The output is an image, where bright spots correspond to the positive detection of cyanobacterial markers.

Experimental Protocol for Detecting Cyanobacteria in Liquid and Solid Samples with an Antibody Microarray Chip

The presence of cyanobacterial toxins in fresh water reservoirs for human consumption is a major concern for water management authorities. To evaluate the risk of water contamination, this article describes an protocol for the in-field detection of cyanobacterial strains in liquid and solid samples by using an antibody microarray chip.

Protocolo Experimental para la detección de<em&gt; Las cianobacterias</em&gt; En muestras líquidas y sólidas con un chip de microarray de anticuerpos

Global warming and eutrophication make some aquatic ecosystems behave as true bioreactors that trigger rapid and massive cyanobacterial growth; this has ...

Protocols for Quantifying Transferable Pesticide Residues in Turfgrass Systems

Plant canopies in established turfgrass systems can intercept an appreciable amount of sprayed pesticides, which can be transferred through various routes onto humans. For this reason, transferable pesticide residue experiments are required for registration and re-registration by the United States Environmental Protection Agency (USEPA). Although such experiments are required, limited specificity is required pertaining to experimental approach. Experimental approaches used to assess pesticide transfer to humans including hand wiping with cotton gloves, modified California roller (moving a roller of known mass over cotton cloth) and soccer ball roll (ball wrapped with sorbent strip) over three treated turfgrass species (creeping bentgrass, hybrid bermudagrass and tall fescue maintained at 0.4, 5 and 9 cm, respectively) are presented. The modified California roller is the most extensively utilized approach to date, and is best suited for use at low mowing heights due to its reproducibility and large sampling area. The soccer ball roll is a less aggressive transfer approach; however, it mimics a very common occurrence in the most popular international sport, and has many implications for nondietary pesticide exposure from hand-to-mouth contact. Additionally, this approach may be adjusted for other athletic activities with limited modification. Hand wiping is the best approach to transfer pesticides at higher mowing heights, as roller-based approaches can lay blades over; however, it is more subjective due to more variable sampling pressure. Utility of these methods across turfgrass species is presented, and additional considerations to conduct transferable pesticide residue research in turfgrass systems are discussed.

Transferable pesticide residue experiments in turfgrass systems are integral components of human risk exposure assessments. Experimental approaches to measure transferable residues should be adjusted to the human interaction of interest and turfgrass system dynamics. Three transferable pesticide residue protocols are presented and the suitability across three turfgrass systems is discussed.

Protocolos para la cuantificación de residuos de plaguicidas transferibles en Sistemas de céspedes

Plant canopies in established turfgrass systems can intercept an appreciable amount of sprayed pesticides, which can be transferred through various routes ...

Nanopore DNA Sequencing for Metagenomic Soil Analysis

This article describes the steps for construction of a DNA library from soil, preparation and use of the nanopore flow cell, and analysis of the DNA sequences identified using computer software. Nanopore DNA sequencing is a flexible technique that allows for rapid microbial genome sequencing to identify bacterial and viral species, to characterize bacterial strains, and to detect genetic mutations that confer resistance to antibiotics. The advantages of nanopore sequencing (NS) for life sciences include its low complexity, reduced cost, and rapid real-time sequencing of purified genomic DNA, PCR amplicons, cDNA samples, or RNA. NS is an example of "strand sequencing" which involves sequencing DNA by guiding a single stranded DNA molecule through a nanopore that is inserted into a synthetic polymer membrane. The membrane has an electrical current applied across it, so as the individual bases pass through the nanopore the electrical current is disrupted to varying degrees by the four nucleotide bases. The identification of each nucleotide occurs by detecting the characteristic modulation of the electrical current by the different bases as they pass through the nanopore. The NS system consists of a handheld, USB powered portable device and a disposable flow cell that contains a nanopore array. The portable device plugs into a standard laptop computer that reads and records the DNA sequence using computer software.

Nanopore technology for sequencing biomolecules has wide applications in the life sciences, including identification of pathogens, food safety monitoring, genomic analysis, metagenomic environmental monitoring, and characterization of bacterial antibiotic resistance. In this article, the procedure for metagenomic soil DNA sequencing for species identification using the nanopore sequencing technology is demonstrated.

Secuencia de la DNA Nanopore para análisis de metagenómica suelo

This article describes the steps for construction of a DNA library from soil, preparation and use of the nanopore flow cell, and analysis of the DNA ...

Measuring and Mapping Patterns of Soil Erosion and Deposition Related to Soil Carbonate Concentrations Under Agricultural Management

Spatial patterns of soil erosion and deposition can be inferred from differences in ground elevation mapped at appropriate time increments. Such changes in elevation are related to changes in near-surface soil carbonate (CaCO3) profiles. The objective is to describe a simple conceptual model and detailed protocol for repeatable field and laboratory measurements of these quantities. Here, accurate elevation is measured using a ground-based differential global positioning system (GPS); other data acquisition methods could be applied to the same basic method. Soil samples are collected from prescribed depth intervals and analyzed in the lab using an efficient and precise modified pressure-calcimeter method for quantitative analysis of inorganic carbon concentration. Standard statistical methods are applied to point data, and representative results show significant correlations between changes in soil surface layer CaCO3 and changes in elevation consistent with the conceptual model; CaCO3 generally decreased in depositional areas and increased in erosional areas. Maps are derived from point measurements of elevation and soil CaCO3 to aid analyses. A map of erosional and depositional patterns at the study site, a rain-fed winter wheat field cropped in alternating wheat-fallow strips, shows the interacting effects of water and wind erosion affected by management and topography. Alternative sampling methods and depth intervals are discussed and recommended for future work relating soil erosion and deposition to soil CaCO3.

Spatial patterns of soil erosion and deposition can be inferred from differences in ground elevation mapped at appropriate time increments. Such changes in elevation are related to changes in near-surface soil carbonates. Repeatable methods for field and laboratory measurements of these quantities and data analysis methods are described here.

Medición y mapeo de patrones de erosión y deposición relacionadas las concentraciones de carbonato de suelo bajo manejo agrícola

Spatial patterns of soil erosion and deposition can be inferred from differences in ground elevation mapped at appropriate time increments. Such changes ...

Experimental Protocol for Detecting Mitochondrial Function in Hepatocytes Exposed to Organochlorine Pesticides

This paper presents detailed methods on detecting hepatic mitochondrial function for a better understanding the cause of metabolic disorders caused by environmental organochlorine pesticides (OCPs) in hepatocytes. HepG2 cells were exposed to &#946;-hexachlorocyclohexane (&#946;-HCH) for 24 h at an equivalent dose of internal exposure in general population. Ultrastructure in hepatocytes was examined by transmission electron microscopy (TEM) to show the damage of mitochondria. Mitochondrial function was further evaluated by mitochondrial fluorescence intensity, adenosine 5'-triphosphate (ATP) levels, oxygen consumption rate (OCR) and mitochondrial membrane potential (MMP) in HepG2 cells incubated with &#946;-HCH. The mitochondria fluorescence intensity after stained by mitochondrial green fluorescent probe was observed with a fluorescence microscopy. The luciferin-luciferase reaction was used to determine ATP levels. The MMP was detected by the cationic dye JC-1 and analyzed under flow cytometry. OCR was measured with an extracellular flux analyzer. In summary, these protocols were used in detecting mitochondrial function in hepatocytes with to investigate mitochondria damages.

Understanding the influence of environmental organochlorine pesticides (OCPs) on mitochondrial function in hepatocytes is important in exploring the mechanism of OCPs causing metabolic disorders. This paper presents detailed methods on detecting hepatic mitochondrial function.

Protocolo experimental para detectar la función mitocondrial en hepatocitos expuestos a plaguicidas organoclorados

This paper presents detailed methods on detecting hepatic mitochondrial function for a better understanding the cause of metabolic disorders caused by ...