מחקר זה נתמך על ידי קרנות מאוניברסיטת ייל האקלים ואנרגיה במכון והקרן הלאומי למדע בארה&quot;ב.

1. חרגולים נבעתים תחת לחץ ומתח תנאים חינם <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש 0.5 2 מ &#39;עגול, mesocosms הסגור כדי למנוע הגירה או הגירה של בעלי חיים (איור 1). לבנות mesocosms באמצעות אורכים 2.4 מ &#39;של 1.5 מ&#39; גבוה ¼ &quot;גדר רשת אלומיניום כפיגומים. כיסוי הגידור עם הקרנת 2.5 מ &#39;אורך 1.75 מ&#39; גבוהה אלומיניום מקופלת מעל חלון העליון והתחתון של הגידור ומחוברת בסיכות לאורך קיפול. הצטרפות הגידור מסתיים, ויצר מעגל סגור ואז מצרך החלון החופף הקרנה יחד כדי ליצור חותם. גדר mesocosm לתוך האדמה בשטח על ידי חפירת 10 סנטימטרי עומק 4 סנטימטר בתעלה רחבה סביב בסיס mesocosom, שוקעים לתוך mesocosm תעלה ואז להדק את האדמה של התעלה סביב חלק השקוע mesocosm. סיכות פיסה מעוגלת של הקרנת חלון לראש mesocosm. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> mesocosms מערך בdesig משוכפל לזווג ניסיוניn בתחום. מיקומי עלילה יש לבחור כדי להתאים את זהות מיני צמחים וכיסוי יחסי צמח. כיור כלובים 10 סנטימטרים לתוך האדמה באתר העלילה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות נטו לטאטא, לאסוף מוקדמות (2 nd) נימפות instar חגב ומלאה אותם לmesocosms בצפיפויות שדה טבעיות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות נטו לטאטא, ללכוד פרטים מציד דומיננטי לשבת ולחכות, (לא רשת אריגה) מיני עכבישי טורפים. הדבק סגר את עכביש chelicerae (איברי פה המשמשים להכניע טרף) עם המלט מתייבש במהירות לתופעות סיכון decoupled מבחירת הישרדות בפועל העדפת חגבים בודדים עם יכולות טובות יותר להתחמק טריפת עכביש. מניות העכבישים בצפיפות שדה לmesocosm אחד מכל זוג. זה יהיה טיפול לחץ. Mesocosms ללא עכבישים יהיה הטיפול ללא מתח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אפשר נימפות חגב לפתח ל( 4 וה ה 5) שלבי instar מאוחרים. לאסוף את כל האנשים מהכלובים וrandomly להקצות אנשים מכל כלוב לאחת משלוש הקבוצות הבאות: assay (1) אימות של מצב דחק פיסיולוגי; (2) אימות של שינוי בStoichiometry יסודות הגוף; (3) פירוק של חיידקים. </li></ol> 2. מדינה ממתינה לאישור חגב מתח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למדוד את קצב חילוף חומרים של חגב סטנדרטי (SMR), כמו שיעור הפליטה דו תחמוצת הפחמן ( <img src="/files/ftp_upload/50061/50061eq1.jpg" fo:src="/files/ftp_upload/50061/50061eq1highres.jpg"/> ) בזרימה דרך מערכת respirometry עם קצב זרימת אוויר של 200 מ&quot;ל / דקת incurrent. הסר אדי מים על ידי עובר אוויר זורם דרך חומר מייבש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעקבות מחסור באוכל של 16 שעות (מים צריכים להיות זמינים), שוקל חגבים בודדים (± 0.1 מ&quot;ג), ולמקם אותם ב50 מ&quot;ל שקוף (9.2 סנטימטרים x 2.0 סנטימטר L D) תאי respirometer ולאפשר להם להתאושש מטיפול לפחות 10 דקות לפני המדידה תחלנה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תחת הסביבה TEM הממוצע הקבוע<html> תנאי מזג אוויר (טמפרטורת ± 1% וריאצית שגיאה סטנדרטית) בתוך תא respirometer, לנתח אוויר respired באמצעות 2 מנתח CO אינפרא אדום (למשל רזולוצית קיוביט דקת S151-1). מדוד את המצב יציב ממוצע מינימאלי <img src="/files/ftp_upload/50061/50061eq1.jpg" fo:src="/files/ftp_upload/50061/50061eq1highres.jpg"/> למשך 10 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המנתח מספק CO 2 שבר ריכוז (חלקים למיליון), עדיין יש לדווח SMR כשיעור, ולכן יש להפוך את ההקלטות כ <img src="/files/ftp_upload/50061/50061eq1.jpg" fo:src="/files/ftp_upload/50061/50061eq1highres.jpg"/> = FR i ( <img src="/files/ftp_upload/50061/50061eq2.jpg" fo:src="/files/ftp_upload/50061/50061eq2highres.jpg"/> - <img src="/files/ftp_upload/50061/50061eq3.jpg" fo:src="/files/ftp_upload/50061/50061eq3highres.jpg"/> ) / {1 - <img src="/files/ftp_upload/50061/50061eq2.jpg" fo:src="/files/ftp_upload/50061/50061eq2highres.jpg"/> [1 - (1/RQ)]}, כאשרiles/ftp_upload/50061/50061eq3.jpg &quot;fo: src =&quot; / files/ftp_upload/50061/50061eq3highres.jpg &quot;/&gt; = ריכוז השבר incurrent של CO 2; <img src="/files/ftp_upload/50061/50061eq2.jpg" fo:src="/files/ftp_upload/50061/50061eq2highres.jpg"/> = ריכוז excurrent שבר של CO 2; = שיעור FR זרימה (מיליליטר דקות -1); RQ = מנת נשימה, הניח שווה ל -0.85 בבעלי חי אוכלי עשב. </li></ol> 3. Shift אימות בStoichiometry Elemental גוף <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להעריך פחם: חנקן (C: N) תוכן של מדגם של חגבים הנגבים מmesocosms השדה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להפחית וריאציה ב-C: N עקב צריכת מזון האחרונה על ידי הסרת תוכן מעי חגב תחת מיקרוסקופ לנתח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקפיא לייבש בטן והגוף הריק במשך 48 שעות ולאחר מכן טוחן את הפגר ובטן הפרט לאבקה הומוגנית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדוד C: תוכן N של האבקה באמצעות CNH autoanalyzer. </li></ol> 4.פירוק מיקרוביאלי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקום משוכפל זוגות של צווארוני PVC (קוטר 15.4 סנטימטר., הוכנס ~ 4 סנטימטרים לתוך האדמה) באתר השדה (האיור 3C). הסר את כל הצמחייה בתוכם באמצעות קיטוע בשטח האדמה. קולרים אלה משמשים לצעדי פירוק. בנוסף, יקים קבוצה של קולרי PVC ברחבי אתר השדה לפעול כ13 C פקדים טבעי שפע (ראה להלן), כדי שלא חגבים ולא דשא חול נוספו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקולר אחד בכל זוג מוסיף 2 פגרים שלמים, שנקרשו חגבים (להקליט יומסה הוסיפה) שגדלו עם סיכון טורף כפי שתואר לעיל באמצעות שדה כלובים. בכל זוג לצווארון האחר מוסיף 2 פגרים שלמים שנקרשו גודלו ללא סיכון טורף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לכסות את קולרי PVC עם מסך כדי למנוע הסרת חגב על ידי אוכלי נבלות מהמגרשים ולתת את פגרי החגב מתפרקים במשך 40 ימים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעוד פגרים נרקבים, תווית דשא-Liבכושר עם 13 ג <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבנות תא פרספקס ברור (60 סנטימטרים X 60 סנטימטרי X 1.5 מ &#39;) עם כניסה ויציאת שסתום (איור 3 ב&#39;). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשקיע בה 60 סנטימטרים רבועים x 60 סנטימטרי מסגרת עץ עם אטם גומי מצופה בגריז סיליקון 5 סנטימטר באדמה (איור 3 ב &#39;). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חלק את התא על גבי מסגרת העץ, כדי שהתא הופך חתום על ידי הגומי (איור 3 ב &#39;). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מחברים את פתחי הכניסה הקאמרית לבלוני גז דחוסים המכילים% 99 אטום 13 CO 2. צמחים בתוך התא יופיעו עם 13 C, שבו ריכוזי CO 2 נשמרים ברמות הסביבה (כי ריכוזי הפחמן מרומם מחיצות צמח משנה). רמות סביבה מתוחזקים על ידי פועם CO 2 שכותרתו רק לפרקי זמן קצרים. כמו כן, טמפרטורות קאמריות מנוטרות ותאים יוסרו אם טמפרטורות להגיע 5 ° Cבוב הסביבה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שבוע לאחר תיוג, להשוות 13 C δ של דשא החול עם ערכי שפע טבעיים שנאספו ממדגם אקראי של מיני דשא זהים באמצעות Thermo DeltaPlus איזוטופ יחס מסת ספקטרומטר (Thermo, סן חוזה, קליפורניה, ארה&quot;ב). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אחרי 40 ימים, להוסיף 10 גרם אוויר יבש 13 דשא המלטת C מתויגת לכל צווארון שהיה בעבר תוקן עם פגרי חגב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפקח על קצב מינרליזציה של דשא ההמלטה באתר על פני 75 ימים במכסת כל צווארון ומעקב גם נשימת קרקע כוללת וההנשמה של 13 CO 2. המטרה זו מושגת באמצעות זרימה באמצעות טכניקת חדר שבו דגימות גז מכל צווארון מנוטרות, בזמן אמת, לכל 8 דקות חלל באמצעות טבעת ירדה ספקטרוסקופיה (CRDS; Picarro Inc, סנטה קלרה, קליפורניה, ארה&quot;ב; דגם: G1101 I-). CRDS מאפשר לאדם בו זמנית לעקוב גם אחר מוחלט וδ 13 Cנשימת אדמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להעריך את התרומה של 13 דשא המלטת C המסומן לנשימת אדמה כוללת באמצעות משוואות איזוטופ ערבוב. כמות דשא ההמלטה נובעת CO 2 מחושבת כדלקמן: (. Δ 13 C נשימה - δ 13 C nat.abn) נגזר C דשא ההמלטה = C הכולל × / (δ 13 C דשא אשפה - δ 13 C נת . ABN), כאשר C הכולל הוא הסכום הכולל של C respired במהלך מדידה נתונה, δ נשימה היא 13 C 13 C δ של respired-C לצווארונים מתוקנים עם המלטת דשא שכותרת, δ 13 C nat.abn. הוא 13 C δ הממוצע של C respired בשלושת צווארוני השפע הטבעיים (כלומר אלה שלא תוקנו באשפה), וδ 13 C דשא המלטה הוא 13 C δ של המלטת הדשא הוסיף לשיתוףllars. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפקח גם טמפרטורת קרקע ולחות על פני הניסוי באמצעות בדיקות ידניות לתיקון להבדלים בנשימת אדמה, בשל הבדלים בטמפרטורה ובלחות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למרות מיועד לשימוש שטח, מכשיר חלל טבעת כלפי מטה ספקטרוסקופיה (Picarro Inc, סנטה קלרה, קליפורניה, ארה&quot;ב; דגם: G1101-i) הקריאה רגיש לתנועה. לכן, יש להקים תחנת מדידת בסיס מרכזית לכל החלקות המכילות קולרי PVC, ולחבר את המכשיר לצווארונים עם אורכים של צינורות PVC. </li></ol>

<ol>
	<li>Wardle, D. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ecological+linkages+between+aboveground+and+belowground+biota.">Ecological linkages between aboveground and belowground biota.</a> Science. 304, 1629-1633 (2004).</li><li>Hattenschwiler, S., Tiunov, A. V., Scheu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biodiversity+and+litter+decomposition+in+terrestrial+ecosystems.">Biodiversity and litter decomposition in terrestrial ecosystems.</a> Annu. Rev. Ecol. Syst. 36, 191-218 (2005).</li><li>Cebrian, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+first-order+consumers+in+ecosystem+carbon+flow.">Role of first-order consumers in ecosystem carbon flow.</a> Ecol. Lett. 7, 232-240 (2004).</li><li>Bardgett, R. D., Wardle, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Aboveground-Belowground Linkages. , (2010).</li><li>Schmitz, O. J., Hawlena, D., Trussell, G. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predator+control+of+ecosystem+nutrient+dynamics.">Predator control of ecosystem nutrient dynamics.</a> Ecol. Lett. 13, 1199-1209 (2010).</li><li>Hawlena, D., Strickland, M. S., Bradford, M. A., Schmitz, O. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fear+of+predation+slows+plant+litter+decomposition.">Fear of predation slows plant litter decomposition.</a> Science. 336, 1434-1438 (2012).</li><li>Hawlena, D., Schmitz, O. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiological+stress+as+a+fundamental+mechanism+linking+predation+to+ecosystem+functioning.">Physiological stress as a fundamental mechanism linking predation to ecosystem functioning.</a> Am. Nat. 176, 537-556 (2010).</li><li>Stoks, R. D. e. B. l. o. c. k., M, M. A., McPeek, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alternative+growth+and+energy+storage+responses+to+mortality+threats+in+damselflies.">Alternative growth and energy storage responses to mortality threats in damselflies.</a> Ecol. Lett. 8, 1307-1316 (2005).</li><li>Hawlena, D., Schmitz, O. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Herbivore+physiological+response+to+predation+risk+and+implications+for+ecosystem+nutrient+dynamics.">Herbivore physiological response to predation risk and implications for ecosystem nutrient dynamics.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107, 15503-15507 (2010).</li><li>Schimel, J. P., Weintraub, M. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+implications+of+exoenzyme+activity+on+microbial+carbon+and+nitrogen+limitation+in+soil:+a+theoretical+model.">The implications of exoenzyme activity on microbial carbon and nitrogen limitation in soil: a theoretical model.</a> Soil Biol. Biochem. 35, 1-15 (2003).</li><li>Allison, S. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low+levels+of+nitrogen+addition+stimulate+decomposition+by+boreal+forest+fungi.">Low levels of nitrogen addition stimulate decomposition by boreal forest fungi.</a> Soil Biol. Biochem. 41, 293-302 (2009).</li><li>Bump, J. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ungulate+carcasses+perforate+ecological+filters+and+create+biogeochemical+hotspots+in+forest+herbaceous+layers+allowing+trees+a+competitive+advantage.">Ungulate carcasses perforate ecological filters and create biogeochemical hotspots in forest herbaceous layers allowing trees a competitive advantage.</a> Ecosystems. 12, 996-1007 (2009).</li><li>Yang, L. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Periodical+cicadas+and+resource+pulses+in+North+American+forests.">Periodical cicadas and resource pulses in North American forests.</a> Science. 306, 1565 (2004).</li><li>Belovsky, G. E., Slade, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insect+herbivory+accelerates+nutrient+cycling+and+increases+plant+production.">Insect herbivory accelerates nutrient cycling and increases plant production.</a> Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 97, 14412 (2000).</li><li>Frost, C. J., Hunter, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recycling+of+nitrogen+in+herbivore+feces:+plant+recovery,+herbivore+assimilation,+soil+retention,+and+leaching+losses.">Recycling of nitrogen in herbivore feces: plant recovery, herbivore assimilation, soil retention, and leaching losses.</a> Oecologia. 151, 42 (2007).</li></ol>

אין לנו מה למסור.

הרצף של שיטות שהוצגו כאן צריך לאפשר מדידה שיטתית של לחץ הדרך במינים המרכיבים את קורי מזון מעל הקרקע יכולות קהילות מיקרוביאלי קרקע ממשלה בדרכים המובילות לשינוי של הפירוק הבא של המלטת צמח. השיטות הן אידיאליות ללימוד מערכות אקולוגיות מורכבות מצרכני חרקים וצמחים עשבוניים, כי יכולים להיות מוגבלות קורי מזון שלמים מרחבית והכילו בתוך mesocosms. שונות מרחבית עשויות להתקיים עקב שיפועים בלחות קרקע רקע, טמפרטורת קרקע, צמח תוכן תזונתי וכו &#39;תכנון המחקר מאפשרת לאדם mescosms מערך וצווארוני PVC לחסום לאורך גרדיאנטים סביבתיים במרחב ובכך להסביר את השונות סביבתיות כגון בעת ניתוח לאפקטים. למרות מיועד לשימוש שטח, מכשיר חלל טבעת כלפי מטה ספקטרוסקופיה (Picarro Inc, סנטה קלרה, קליפורניה, ארה&quot;ב; דגם: G1101-i) הקריאות הם sensitive לתנועה. לכן, יש להקים תחנת מדידת בסיס מרכזית לכל החלקות המכילות קולרי PVC, ולחבר את המכשיר לצווארונים עם אורכים של צינורות PVC. פירוק פסולת קרקע באופן מסורתי נמדד על ידי סגירת כמויות ידועות של המלטה לתוך שקיות רשת פיברגלס, הפקדת הצ&#39;קים על פני הקרקע בתחום ומדי פעם מחדש מדידה-השקיות לכמת שיעור היעלמות המלטה (פירוק). המגבלה של שיטה זו היא שאינה מסוגל לעקוב אחר גורלו של העניין המפורק או לקבוע את התרומה לCO 2 מינרליזציה של תיקון האדמה (המלטה הוסיפה) מ 2 מינרליזציה CO אדמת הרקע. שיטת המעקב באמצעות כותרת CO 2 שהוצגה כאן עוזרת להקל על אילוץ זה לוגיסטי. אקולוגית מערכת אקולוגית וbiogeochemistry פעלו תחת הפרדיגמה העבודה שבגלל צמח שלא נאכל-המלטה מהווה את הרוב של פסולת, תהליכי מערכת אקולוגית מתחתיה מושפעים רק באופן שולי על ידי תשומות יומסה מרמות גבוהות יותר trophic ברשתות מזון עילי, כגון אוכלי עשב עצמם 6. עם זאת, יש ראיות הולכים ומצטבר כי מינים ברמות גבוהות יותר של מערכות אקולוגיות trophic יכולים להיות השפעה עמוקה על תהליכים מתחתיה 1,4,5. השיטה שהוצגה כאן עומדת גם כדי לשפר את הכימות של התרומה של רמות trophic גבוהות יותר, ישירות באמצעות ביומסה מתצהיר פגר (12 לדוגמה, 13) או הפרשה וegestion (למשל 14, 15), או באופן עקיף באמצעות שינוי בהרכב קהילת צמח (9 למשל ) ברכיבה על אופניים תזונתיות מערכת אקולוגית. כימות כזה יכול לעזור לחשוף את המנגנונים שבאמצעותם חיות בקרת דינמיקת מערכת אקולוגית כחלק ממאמץ מרוכז כדי לשפר ולשנות את הפרדיגמה העבודה הנוכחית של שליטה ביוטיים על תפקוד מערכת אקולוגית.

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שמו של המגיב או ציוד </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגים </td><td> תגובות (אופציונלי) </td></tr><tr><td> טבעת החלל למטה ספקטרוסקופ </td><td> Picarro Inc, סנטה קלרה, קליפורניה, ארה&quot;ב </td><td> דגם # G1101-i </td><td></td></tr><tr><td> CO2 respirometer </td><td> מערכות קיוביט, קינגסטון, ON, קנדה </td><td> דגם # S151 </td><td></td></tr><tr><td> 13C </td><td> סיגמה אולדריץ </td><td> 372382 </td><td></td></tr><tr><td> ספקטרופוטומטר </td><td> Thermo, סן חוזה קליפורניה, ארה&quot;ב </td><td> דגם: דלתא V Plus ספקטרופוטומטר יחס המסה איזוטופ </td><td></td></tr></tbody></table>

linking predation risk, herbivore physiological stress and microbial decomposition of plant litter

הכמות והאיכות של פסולת הנכנסת לאדמה קובעות את קצב הפירוק על ידי קהילות של חיידקים, כמו גם שיעורי מחזור של חנקן (N) ו1,2 הפחמן (C) התפייס. המלטת צמח מהווה את הרוב מתוך 3 שאריות, ולכן הנחה הוא שהריקבון מושפע רק באופן שולי על ידי תשומות יומסה מבעלי חיים כגון אוכלי עשב וטורפי 4,5. עם זאת, טורפים עשויים להשפיע על פירוק מיקרוביאלי של המלטת צמח דרך שרשרת של אינטראקציות שבו סיכון טריפה משנה את הפיסיולוגיה של טרפם אוכלי העשב שבתפקוד חיידקי קרקע משנה את הפנייה כאשר פגרי אוכלי עשב הם מפורקים 6. תגובת לחץ פיזיולוגית על ידי אוכלי עשב לסיכון של טריפה יכולה לשנות את C: רכב יסודות N של ביומסה אוכלי עשב 7,8,9 בגלל לחץ מסיכון הטריפה מגדילה דרישות אנרגית basal אוכלי עשב שאוכלי עשב בכוחות מערכות תזונתיות מוגבליםזה להסיט את הצריכה שלהם ממשאבים N-עשירים כדי לתמוך בצמיחה ורבייה למשאבי פחמימות C עשירים לתמוך בחילוף חומרים מוגבר 6. אוכלי עשב יש יכולת המוגבלת לאחסון חומרי מזון עודפים, ולכן הדגישו אוכלי עשב מפריש N הם מעלים את פחמימות C-7 צריכה. בסופו של טרף על ידי הדגיש סיכון טריפה להגדיל גופם C: N יחס 7,10, מה שהופך אותם משאבים באיכות טובה פחות לברכת חיידקי האדמה צפויה בשל זמינות נמוכה יותר של רפיף N לייצור אנזים החיידקי 6. לכן, פירוק של פגרים של אוכלי עשב לחוצים יש השפעה יחול על התפקוד של קהילות מיקרוביאלי שמפחית את היכולת של חיידקים לאחר המלטה לפרק מפעל 6,10,11. אנו מציגים את המתודולוגיה להערכת קשרים בין סיכון טריפה ופירוק פסולת על ידי חיידקי קרקע. אנו מתארים כיצד: לגרום ללחץ באוכלי עשב מסיכון טריפה; meaבטוח אלה תגובות דחק, ולמדוד את התוצאות בפירוק של חיידקים. אנו משתמשים בתובנות ממערכת אקולוגית הכוללת מודל גראסלאנד ציד עכביש הטורף (Pisuarina מירה), אוכלי עשב חגב דומיננטיים (Melanoplus femurrubrum), ומגוון רחב של צמחים ודשא forb 9.

עלילת דוגמה לקצב חילוף חומרים הרגיל של חגב בתנאי לחץ ומתח בחינם מוצגת באיור 2. בשל הבדלי מסת גוף בין חגבים בודדים, והעובדה שקצב חילוף חומרים משתנה עם מסת גוף, חלקות צריכות להציג את קצב חילוף חומרים ביחס למסת גוף חגב. מגמות מקבילות לטיפולים השונים מצביעות על כך שקצב חילוף חומרים עולה כמכפלה מתמדת של קצב חילוף חומרים סטנדרטי (כלומר אין אינטראקצית מסת גוף x שיעור חילוף חומרים) לכל האדם הלחוץ. תכולת יסודות N בסיכון ותנאי נאמנות חגב הגוף C ומוצגים בטבלת 1. ראוי לציין כי קיים הבדל קטן מאוד (4%) בגוף C: יחסי N בין טיפולים. עם זאת, ההבדלים הקטנים האלה יכולים לתרגם הבדלים גדולים בפירוק המלטת דשא שעל שפת הברכה של חיידקי הקרקע (איור 3). </p&gt; הוספת חול לדשא קולרי PVC המתוקנים בעבר עם חגבים לחוצים או ללא מתח מובילה לדרגות שונות של פירוק פסולת, כפי שמשתקפת בעקומות המתארות צבור 2 לשחרר CO מהקרקע בשל נשימת חיידקים (איור 3). ניסויים צריכים להיות במעקב עד צברו עקומות מתחילות להרוות. <table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td></td><td> לחץ </td><td> מתח חינם </td></tr><tr><td> פחמן (%) </td><td> 48.44 ± 0.32 </td><td> 44.73 ± 0.46 </td></tr><tr><td> חנקן (%) </td><td> 12.11 ± 0.08 </td><td> 11.62 ± 0.12 </td></tr><tr><td> פחמן: חנקן </td><td> 4.00 ± 0.03 </td><td> 3.85 ± 0.04 </td></tr></tbody></table> טבלת 1. השוואה של ההרכב הכימי של מכונית של אוכלי עשב חגבcasses מתנאים שבם עמד בפני סכנת טריפה (מתח) ושבו סיכון טריפה נעדר (מתח בחינם). ערכי ממוצע ± סטיית התקן 1. <img src="/files/ftp_upload/50061/50061fig1.jpg" alt="איור 1"/> איור 1. איור של העיצוב של שדה mesocosms השתמש בניסוי והערכה כוללת של ההערכה הניסויית של תופעות סיכון בפירוק פסולת. <img src="/files/ftp_upload/50061/50061fig2.jpg" alt="איור 2"/> איור 2. עלילה של קצב חילוף חומרים של אוכלי עשב הסטנדרטי ביחס למסת גוף אוכלי עשב. הנתונים מתחלקים לשני סוגים, לפי טיפול ניסיוני: חגבים מmesocosms המכיל טורפים (טריפה) לעורר בלחץ, וmesocosms ללא טורפים (שליטה) ולכן אין מתח מושרה. נתונים הם מד Halwenaג&#39;יי ומיץ 2010, לא פורסם. <img src="/files/ftp_upload/50061/50061fig3.jpg" alt="איור 3" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/50061/50061fig3highres.jpg"/> איור 3. עקומות המתארות 2 לשחרר CO מצטבר על שפת הברכה של החיידקים תוך נרקב תשומות חול דשא ניסיוניות בצווארוני PVC. ערכים זממו הם מתכוונים ± שגיאה סטנדרטית 1. הגרף מראה כי קרקעות דרוכות עם פגרי חגב לחוצים (טורף) מניב 19% נמוכים יותר (ANOVA F = 1,6 9.06, P &lt;0.05) שיעורי פירוק פסולת צמחיים מהקרקעות דרוכות עם פגרי חגב ללא מתח (שליטה). ההבלעה מראה את מנגנון צווארון PVC בתחום. איור לשכפל מHawlena et al. 6 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50061/50061fig3large.jpg" target="_blank">Cick כאן לצפייה בדמות גדולה.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Linking Predation Risk, Herbivore Physiological Stress and Microbial Decomposition of Plant Litter at JoVE.com

Linking Predation Risk, Herbivore Physiological Stress and Microbial Decomposition of Plant Litter

אנו מציגים שיטות להערכת סיכון טריפה איך יכול לשנות את האיכות הכימית של טרף אוכלי עשב על ידי גרימת שינויים תזונתיים כדי לעמוד בדרישות מוגבר של לחץ, ואיך הריקבון של פגרים מאוכלי עשב הלחוצים אלה מאט פירוק המלטת צמח לאחר מכן על ידי חיידקי קרקע.

קישור סיכוני טריפה, מתח פיסיולוגי אוכלי עשב ופירוק מיקרוביאלית המלטת צמח

The quantity and quality of detritus entering the soil  determines the rate of decomposition by microbial communities as well as  recycle rates of ...

linking-predation-risk-herbivore-physiological-stress-microbial

Research

JoVE Journal

Biology

13.2K Views.  Yale University. אנו מציגים שיטות להערכת סיכון טריפה איך יכול לשנות את האיכות הכימית של טרף אוכלי עשב על ידי גרימת שינויים תזונתיים כדי לעמוד בדרישות מוגבר של לחץ, ואיך הריקבון של פגרים מאוכלי עשב הלחוצים אלה מאט פירוק המלטת צמח לאחר מכן על ידי חיידקי קרקע.

Video: Linking Predation Risk, Herbivore Physiological Stress and Microbial Decomposition of Plant Litter

Testing the Physiological Barriers to Viral Transmission in Aphids Using Microinjection

Potato loafroll virus (PLRV), from the family Luteoviridae infects solanaceous plants. It is transmitted by aphids, primarily, the green peach aphid. When an uninfected aphid feeds on an infected plant it contracts the virus through the plant phloem. Once ingested, the virus must pass from the insect gut to the hemolymph (the insect  blood ) and then must pass through the salivary gland, in order to be transmitted back to a new plant. An aphid may take up different viruses when munching on a plant, however only a small fraction will pass through the gut and salivary gland, the two main barriers for transmission to infect more plants. In the lab, we use physalis plants to study PLRV transmission. In this host, symptoms are characterized by stunting and interveinal chlorosis (yellowing of the leaves between the veins with the veins remaining green). The video that we present demonstrates a method for performing aphid microinjection on insects that do not vector PLVR viruses and tests whether the gut is preventing viral transmission.
The video that we present demonstrates a method for performing Aphid microinjection on insects that do not vector PLVR viruses and tests whether the gut or salivary gland is preventing viral transmission.

Aphids are effective transmitters of plant viruses. Aphid microinjection of virus, the procedure we will show you today, is a technique allowing researchers to inject virus directly into the hemocoel of the aphid, bypassing the gut, one of the 2 major barriers for virus transmission in a circulative manner. The same technique is also used to inject dsRNA for RNAi.

בדיקת חסמים פיזיולוגיים להעברת נגיפי ב כנימות שימוש Microinjection

Potato loafroll virus (PLRV), from the family Luteoviridae infects solanaceous plants. It is transmitted by aphids, primarily, the green peach aphid. When ...

Monitoring Plant Hormones During Stress Responses

Plant hormones and related signaling compounds play an important role in the regulation of plant responses to various environmental stimuli and stresses. Among the most severe stresses are insect herbivory, pathogen infection, and drought stress. For each of these stresses a specific set of hormones and/or combinations thereof are known to fine-tune the responses, thereby ensuring the plant's survival. The major hormones involved in the regulation of these responses are jasmonic acid (JA), salicylic acid (SA), and abscisic acid (ABA). To better understand the role of individual hormones as well as their potential interaction during these responses it is necessary to monitor changes in their abundance in a temporal as well as in a spatial fashion. For the easy, sensitive, and reproducible quantification of these and other signaling compounds we developed a method based on vapor phase extraction and gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) analysis (1, 2, 3, 4). After extracting these compounds from the plant tissue by acidic aqueous 1-propanol mixed with dichloromethane the carboxylic acid-containing compounds are methylated, volatilized under heat, and collected on a polymeric absorbent. After elution into a sample vial the analytes are separated by gas chromatography and detected by chemical ionization mass spectrometry. The use of appropriate internal standards then allows for the simple quantification by relating the peak areas of analyte and internal standard.

A simple method is provided that allows for the rapid extraction and analysis of multiple plant hormones from small tissue samples. The procedure uses vapor phase extraction as the solemn purification step. Samples are analyzed by GC/MS with chemical ionization that produces mainly (M+1)+ ions.

ניטור הורמונים צמחיים במהלך התגובות מתח

Plant hormones and related signaling compounds play an important role in the regulation of plant responses to various environmental stimuli and stresses. ...

OLIgo Mass Profiling (OLIMP) of Extracellular Polysaccharides

The direct contact of cells to the environment is mediated in many organisms by an extracellular matrix. One common aspect of extracellular matrices is that they contain complex sugar moieties in form of glycoproteins, proteoglycans, and/or polysaccharides. Examples include the extracellular matrix of humans and animal cells consisting mainly of fibrillar proteins and proteoglycans or the polysaccharide based cell walls of plants and fungi, and the proteoglycan/glycolipid based cell walls of bacteria. All these glycostructures play vital roles in cell-to-cell and cell-to-environment communication and signalling.
An extraordinary complex example of an extracellular matrix is present in the walls of higher plant cells. Their wall is made almost entirely of sugars, up to 75% dry weight, and consists of the most abundant biopolymers present on this planet. Therefore, research is conducted how to utilize these materials best as a carbon-neutral renewable resource to replace petrochemicals derived from fossil fuel. The main challenge for fuel conversion remains the recalcitrance of walls to enzymatic or chemical degradation due to the unique glycostructures present in this unique biocomposite.
Here, we present a method for the rapid and sensitive analysis of plant cell wall glycostructures. This method OLIgo Mass Profiling (OLIMP) is based the enzymatic release of oligosaccharides from wall materials facilitating specific glycosylhydrolases and subsequent analysis of the solubilized oligosaccharide mixtures using matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF/MS)1 (Figure 1). OLIMP requires walls of only 5000 cells for a complete analysis, can be performed on the tissue itself2, and is amenable to high-throughput analyses3. While the absolute amount of the solubilized oligosaccharides cannot be determined by OLIMP the relative abundance of the various oligosaccharide ions can be delineated from the mass spectra giving insights about the substitution-pattern of the native polysaccharide present in the wall.
OLIMP can be used to analyze a wide variety of wall polymers, limited only by the availability of specific enzymes4. For example, for the analysis of polymers present in the plant cell wall enzymes are available to analyse the hemicelluloses xyloglucan using a xyloglucanase5, 11, 12, 13, xylan using an endo-&beta;-(1-4)-xylanase 6,7, or for pectic polysaccharides using a combination of a polygalacturonase and a methylesterase 8. Furthermore, using the same principles of OLIMP glycosylhydrolase and even glycosyltransferase activities can be monitored and determined 9.

OLIgo Mass Profiling OLIMP of Extracellular Polysaccharides

A rapid way is described to gain insights into the structure of polysaccharides in an extracellular matrix. The method takes advantage of the specificity of glycosylhydrolases and the sensitivity of mass spectrometry allowing minute amounts of materials to be analyzed. This technique is adaptable to be used directly on tissue itself.

אוליגו פרופיל המוניים (OLIMP) של סוכרים תאית

The direct contact of cells to the environment is mediated in many organisms by an extracellular matrix. One common aspect of extracellular matrices is ...

Agar-Block Microcosms for Controlled Plant Tissue Decomposition by Aerobic Fungi

The two principal methods for studying fungal biodegradation of lignocellulosic plant tissues were developed for wood preservative testing (soil-block; agar-block). It is well-accepted that soil-block microcosms yield higher decay rates, fewer moisture issues, lower variability among studies, and higher thresholds of preservative toxicity. Soil-block testing is thus the more utilized technique and has been standardized by American Society for Testing and Materials (ASTM) (method D 1413-07). The soil-block design has drawbacks, however, using locally-variable soil sources and in limiting the control of nutrients external (exogenous) to the decaying tissues. These drawbacks have emerged as a problem in applying this method to other, increasingly popular research aims. These modern aims include degrading lignocellulosics for bioenergy research, testing bioremediation of co-metabolized toxics, evaluating oxidative mechanisms, and tracking translocated elements along hyphal networks. Soil-blocks do not lend enough control in these applications. A refined agar-block approach is necessary.
Here, we use the brown rot wood-degrading fungus Serpula lacrymans to degrade wood in agar-block microcosms, using deep Petri dishes with low-calcium agar. We test the role of exogenous gypsum on decay in a time-series, to demonstrate the utility and expected variability. Blocks from a single board rip (longitudinal cut) are conditioned, weighed, autoclaved, and introduced aseptically atop plastic mesh. Fungal inoculations are at each block face, with exogenous gypsum added at interfaces. Harvests are aseptic until the final destructive harvest. These microcosms are designed to avoid block contact with agar or Petri dish walls. Condensation is minimized during plate pours and during incubation. Finally, inoculum/gypsum/wood spacing is minimized but without allowing contact. These less technical aspects of agar-block design are also the most common causes of failure and the key source of variability among studies. Video publication is therefore useful in this case, and we demonstrate low-variability, high-quality results.

This video demonstrates a controlled environment approach to study degradation of lignocellulosic plant tissues by aerobic fungi. The ability to control nutrient sources and moisture is a key advantage of agar-block microcosms, but the approach often yields mixed success. We address critical pitfalls to yield reproducible, low-variability results.

אגר-Block מיקרוקוסמוס של פירוק רקמות הצמח מבוקרת על ידי פטריות אירובית

The two principal methods for studying fungal biodegradation of lignocellulosic plant tissues were developed for wood preservative testing (soil-block; ...

Herbivore-induced Blueberry Volatiles and Intra-plant Signaling

Herbivore-induced plant volatiles (HIPVs) are commonly emitted from plants after herbivore attack1,2. These HIPVs are mainly regulated by the defensive plant hormone jasmonic acid (JA) and its volatile derivative methyl jasmonate (MeJA)3,4,5. Over the past 3 decades researchers have documented that HIPVs can repel or attract herbivores, attract the natural enemies of herbivores, and in some cases they can induce or prime plant defenses prior to herbivore attack. In a recent paper6, I reported that feeding by gypsy moth caterpillars, exogenous MeJA application, and mechanical damage induce the emissions of volatiles from blueberry plants, albeit differently. In addition, blueberry branches respond to HIPVs emitted from neighboring branches of the same plant by increasing the levels of JA and resistance to herbivores (i.e., direct plant defenses), and by priming volatile emissions (i.e., indirect plant defenses). Similar findings have been reported recently for sagebrush7, poplar8, and lima beans9..
Here, I describe a push-pull method for collecting blueberry volatiles induced by herbivore (gypsy moth) feeding, exogenous MeJA application, and mechanical damage. The volatile collection unit consists of a 4 L volatile collection chamber, a 2-piece guillotine, an air delivery system that purifies incoming air, and a vacuum system connected to a trap filled with Super-Q adsorbent to collect volatiles5,6,10. Volatiles collected in Super-Q traps are eluted with dichloromethane and then separated and quantified using Gas Chromatography (GC). This volatile collection method was used n my study6 to investigate the volatile response of undamaged branches to exposure to volatiles from herbivore-damaged branches within blueberry plants. These methods are described here. Briefly, undamaged blueberry branches are exposed to HIPVs from neighboring branches within the same plant. Using the same techniques described above, volatiles emitted from branches after exposure to HIPVs are collected and analyzed.

A push-pull method for collecting plant volatiles is described. The method allows for a comparison of volatiles induced by herbivore feeding, exogenous methyl jasmonate, and mechanical damage. This technique is also used to investigate the volatile response of undamaged branches to exposure to volatiles from herbivore-damaged branches within blueberry plants.

אוכלי עשב הנגרמת נדיפים אוכמניות צמח תוך איתות

Herbivore-induced plant volatiles (HIPVs) are commonly emitted from plants after herbivore attack1,2.  These HIPVs are mainly regulated by the defensive ...

Physiological Recordings and RNA Sequencing of the Gustatory Appendages of the Yellow-fever Mosquito Aedes aegypti

Electrophysiological recording of action potentials from sensory neurons of mosquitoes provides investigators a glimpse into the chemical perception of these disease vectors. We have recently identified a bitter sensing neuron in the labellum of female Aedes aegypti that responds to DEET and other repellents, as well as bitter quinine, through direct electrophysiological investigation. These gustatory receptor neuron responses prompted our sequencing of total mRNA from both male and female labella and tarsi samples to elucidate the putative chemoreception genes expressed in these contact chemoreception tissues. Samples of tarsi were divided into pro-, meso- and metathoracic subtypes for both sexes. We then validated our dataset by conducting qRT-PCR on the same tissue samples and used statistical methods to compare results between the two methods. Studies addressing molecular function may now target specific genes to determine those involved in repellent perception by mosquitoes. These receptor pathways may be used to screen novel repellents towards disruption of host-seeking behavior to curb the spread of harmful viruses.

Physiological Recordings and RNA Sequencing of the Gustatory Appendages of the Yellow-fever Mosquito Aedes aegypti

Using two methods to estimate gene expression in the major gustatory appendages of Aedes aegypti, we have identified the set of genes putatively underlying the neuronal responses to bitter and repulsive compounds, as determined by electrophysiological examination.

הקלטות פיסיולוגיות וRNA רצף של האיברים התעוררו אצל של יתוש הקדחת הצהובה<em&gt; Aedes aegypti</em

Electrophysiological recording of action potentials from sensory neurons of mosquitoes provides investigators a glimpse into the chemical perception of ...

Visualizing Stromule Frequency with Fluorescence Microscopy

Stromules, or "stroma-filled tubules", are narrow, tubular extensions from the surface of the chloroplast that are universally observed in plant cells but whose functions remain mysterious. Alongside growing attention on the role of chloroplasts in coordinating plant responses to stress, interest in stromules and their relationship to chloroplast signaling dynamics has increased in recent years, aided by advances in fluorescence microscopy and protein fluorophores that allow for rapid, accurate visualization of stromule dynamics. Here, we provide detailed protocols to assay stromule frequency in the epidermal chloroplasts of Nicotiana benthamiana, an excellent model system for investigating chloroplast stromule biology. We also provide methods for visualizing chloroplast stromules in vitro by extracting chloroplasts from leaves. Finally, we outline sampling strategies and statistical approaches to analyze differences in stromule frequencies in response to stimuli, such as environmental stress, chemical treatments, or gene silencing. Researchers can use these protocols as a starting point to develop new methods for innovative experiments to explore how and why chloroplasts make stromules.

Protocols to investigate the dynamics of chloroplast stromules, the stroma-filled tubules that extend from the surface of chloroplasts, are described.

חזותי תדר Stromule עם מיקרוסקופ פלואורסצנטי

Stromules, or "stroma-filled tubules", are narrow, tubular extensions from the surface of the chloroplast that are universally observed in plant cells but ...

Measurements of Physiological Stress Responses in C. Elegans

Organisms are often exposed to fluctuating environments and changes in intracellular homeostasis, which can have detrimental effects on their proteome and physiology. Thus, organisms have evolved targeted and specific stress responses dedicated to repair damage and maintain homeostasis. These mechanisms include the unfolded protein response of the endoplasmic reticulum (UPRER), the unfolded protein response of the mitochondria (UPRMT), the heat shock response (HSR), and the oxidative stress response (OxSR). The protocols presented here describe methods to detect and characterize the activation of these pathways and their physiological consequences in the nematode, C. elegans. First, the use of pathway-specific fluorescent transcriptional reporters is described for rapid cellular characterization, drug screening, or large-scale genetic screening (e.g., RNAi or mutant libraries). In addition, complementary, robust physiological assays are described, which can be used to directly assess sensitivity of animals to specific stressors, serving as functional validation of the transcriptional reporters. Together, these methods allow for rapid characterization of the cellular and physiological effects of internal and external proteotoxic perturbations.

Measurements of Physiological Stress Responses in C. Elegans

Here, we characterize cellular proteotoxic stress responses in the nematode C. elegans by measuring the activation of fluorescent transcriptional reporters and assaying sensitivity to physiological stress.

מדידות התגובות הפיזיולוגיות של הלחץ בג. אלגיה

Organisms are often exposed to fluctuating environments and changes in intracellular homeostasis, which can have detrimental effects on their proteome and ...

Combining Clearing and Fluorescence Microscopy for Visualising Changes in Gene Expression and Physiological Responses to Plasmodiophora brassicae

Infection of Brassica crops by the soilborne protist Plasmodiophora brassicae leads to gall formation on the underground organs. The formation of galls requires cellular reprogramming and changes in the metabolism of the infected plant. This is necessary to establish a pathogen-oriented physiological sink toward which the host nutrients are redirected. For a complete understanding of this particular plant-pathogen interaction and the mechanisms by which host growth and development are subverted and repatterned, it is essential to track and observe the internal changes accompanying gall formation with cellular resolution. Methods combining fluorescent stains and fluorescent proteins are often employed to study anatomical and physiological responses in plants. Unfortunately, the large size of galls and their low transparency act as major hurdles in performing whole-mount observations under the microscope. Moreover, low transparency limits the employment of fluorescence microscopy to study clubroot disease progression and gall formation. This article presents an optimized method for fixing and clearing galls to facilitate epifluorescence and confocal microscopy for inspecting P. brassicae-infected galls. A tissue-clearing protocol for rapid optical clearing was used followed by vibratome sectioning to detect anatomical changes and localize gene expression with promoter fusions and reporter lines tagged with fluorescent proteins. This method will prove useful for studying cellular and physiological responses in other pathogen-triggered structures in plants, such as nematode-induced syncytia and root knots, as well as leaf galls and deformations caused by insects.

Combining Clearing and Fluorescence Microscopy for Visualising Changes in Gene Expression and Physiological Responses to Plasmodiophora brassicae

The present protocol describes an optimized method for the histological observation of galls induced by Plasmodiophora brassicae. Vibratome sections of hypocotyls are cleared before fluorescence imaging to study the involvement of transcription factors and phytohormones during disease progression. This protocol overcomes resin embedding limitations, enabling in planta visualization of fluorescent proteins.

שילוב של מיקרוסקופיית ניקוי ופלואורסצנציה להדמיית שינויים בביטוי גנים ותגובות פיזיולוגיות לפלסמודיופורה brassicae

Infection of Brassica crops by the soilborne protist Plasmodiophora brassicae leads to gall formation on the underground organs. The formation of galls ...

Scalable, Flexible, and Cost-Effective Seedling Grafting

Early-stage seedling grafting has become a popular tool in molecular genetics to study root-shoot relationships within plants. Grafting early-stage seedlings of the small model plant, Arabidopsis thaliana, is technically challenging and time consuming due to the size and fragility of its seedlings. A growing collection of published methods describe this technique with varying success rates, difficulty, and associated costs. This paper describes a simple procedure to make an in-house reusable grafting device using silicone elastomer mix, and how to use this device for seedling grafting. At the time of this publication, each reusable grafting device costs only $0.47 in consumable materials to produce. Using this method, beginners can have their first successfully grafted seedlings in less than 3 weeks from start to finish. This highly accessible procedure will allow plant molecular genetics labs to establish seedling grafting as a normal part of their experimental process. Due to the full control users have in the creation and design of these grafting devices, this technique could be easily adjusted for use in larger plants, such as tomato or tobacco, if desired.

This protocol describes a robust seedling grafting method that requires no prior experience or training and can be executed at a very low cost using materials easily accessible in most molecular biology labs.

השתלת שתיל מדרגית, גמישה וחסכונית

Early-stage seedling grafting has become a popular tool in molecular genetics to study root-shoot relationships within plants. Grafting early-stage ...