We thank Eli Jensen, Stefano Padilla, and Kasey Yturralde for assistance, and Karen London and anonymous reviewers of the manuscript. We thank Jake Baker and Karla Torres for video footage. Funding was provided to R.W.H by the NAU School of Forestry and NAU Technology and Research Initiative Fund (TRIF).

1. השיפה בחירה והוצאה מעץ <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר עץ עם מאפיינים מסוימים. לאסוף השיפה מאורנים (כלומר, עצים בסוג Pinus) כמו שיש להם שכבה ייחודית השיפה שהיא כמה מילימטרים. 18,27 ברגע שעץ נמצא שיש כמה ענפים נמוכים, לבדוק אותו לכל פגמים אחרים כגון התקפות חרקים ו / או גורמי מחלה. לחלופין, להשתמש השיפה מעצי מחט אחרות כגון עצי אשוח בכריכי השיפה. 9 מיני עצים אחרים עשויים להיות מתאימים להסרת השיפה כמו מעץ קשה. הערה: מחטי עצים עם כתרים גדולים יש בדרך כלל רקמת השיפה העבה. למקסם את כמות השיפה, עדיף לחתוך עצים שיש לי כמה פגמים וענפים על הגזע (בגזע). מיני אורן שעבודת גיזום עצמי הטוב ביותר. השיפה היא בדרך כלל עבה במהלך עונת הגידול והוא עבה יותר את תא המטען מ קרוב לקרקע. השיפה לפעמים קשה removדואר מהעצים בעונות הסתיו או בחורף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחתוך עץ למטה או להשתמש ביומנים לחתוך לאחרונה להשיג רקמת השיפה. בחר כיוון נפילה שימזער פגיעה בעץ, כמו גם עצים סמוכים. ענפים מנותקים תא המטען כדי לאפשר גישה קלה יותר לחומרי קליפה במהלך הסרת השיפה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שעץ נחתך (כרות; הושלך על הקרקע) מתחיל גירוד הקליפה מהגזע עם תיקו להב חד (איור 1 א.). לגרד בשטח של הקליפה מעל עד שתגיע לשכבת השיפה. הערה: שכבת השיפה היא בדרך כלל בהירה יותר בצבע (למשל, בצבע שמנת) ולח, ואילו הקליפה החיצונית היא יבשה יותר וכהה יותר בצבע (איור 1 ב &#39;.). קח טיפול מיוחד שלא לגרד את השיפה. האזור של קליפה מגורדת תלוי בגודל נתח השיפה (ים) נדרש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אחרי הקליפה מוסרת, לחתוך קווי המתאר של יצירת השיפה עם סכין חד. ודא הסכין חותך את כל הדרך לעצה (איור. 2 א). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להסיר את השיפה, להתחיל בפינה של יצירת השיפה באמצעות אצבעות לקלף בזהירות את השיפה. השתמש בסכין כדי לסייע בגירוד השיפה את העצה. המשך מושך השיפה את עד שכל פיסה מוסרת. הערה: השיפה בדרך כלל מקלף של העץ הכי קל בקיץ. להשיפה שהיא קשה ביותר להסרת, כלי בצורת מרית יכול לסייע במאמץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את יריעת השיפה מייד לתוך שקית סטרילית. לקבלת התוצאות הטובות ביותר, ואקום לאטום את השקית (איור. 2 ב) או, אם שימוש בשקיות ניילון אטום, להסיר את כל האוויר מהשקית. זה מגדיל את תוחלת החיים של השיפה. לחלופין, להניח את החלקים מרובים של השיפה בתיק אחד. השיפה חנות בשקיות אטומות מעט מעל ההקפאה (בין 1 ל 10C) כדי לשמור על הטריות שלו. </li></ol> 2. יצירת סנדוויץ השיפה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותך שתי חתיכות שווה של חומר פלסטי שקוף, פוליקרבונט, או חומר קשה, ברור דומה (למשל, זכוכית) גדול מעטr מהחתיכה (איור. 2C) של השיפה. סביב שולי אקריליק כדי למנוע את הפינות מקורעים את חותם Parafilm. פרוטוקול זה משתמש 1/8 ב. אקריליק ברור העבה. הערה: הגודל של החתיכות לחתוך תלויה בצרכי של האורגניזם הנושא ואת אורכו של המחקר. לדוגמא, זוג חיפושיות קליפה מנצל 4 dm 2 של השיפה על פני תקופה חודש, אבל רק צריך dm 1 2 אם המחקר מתרחש בתוך כמה ימים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקדוח חור לתוך אחת יצירות אקריליק כדי לאפשר כניסה של האורגניזם מחקר (ים). הגודל ומספר החורים תלויים במטרות (איור. 2 ד). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני הצבת השיפה בין חתיכות אקריליק, לעקר את פני השטח אקרילי (עם&gt; 70% אתנול) או, אם באמצעות אקריליק החדש, להסיר את הסרט המגן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח חתיכת השיפה הטרי בין חתיכות אקריליק סטרילי. אוריינט פיסת אקרילי עם החור (ים) בצד הפנימי או חיצוני של השיפה, whicheveיש צורך בr. בדרך כלל, להתמודד עם הצד החיצוני של השיפה (צד שקליפה על זה) לכיוון חורי הכניסה. </li></ol> 3. איטום סנדוויץ השיפה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ליצור חותם זמני סביב כריך השיפה, להשתמש 2 ב. רצועות Parafilm רחבות משכו בקצוות של כריך השיפה (איור. 2 ג). לחלופין, להשתמש לעטוף כלוריד polyvinylidene לאטום את הקצוות. 6 הבא, למקם את מהדק בכל צד של הכריך לסחוט אקריליק השיפה. ודא את כל פני השטח הוא הידק למטה כדי למנוע את חלל אוויר בין אקריליק והשיפה (איור 2 ג). אם לא הידק כראוי, דגימות עשויות לנוע בין אקריליק והשיפה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ליצור חותם חצי קבוע להוסיף ריבת אפוקסי או נפט שאינו הדבקה סביב השיפה. ודא כי החומר המקיף את השיפה לחלוטין. לאחר מכן, השתמש מהדק או ברגים עם ברגים (ייתכן שיהיה צורך לקדוח חורים מראש) להחזיק אקריליק ההדוק להשיפה.הכריכים להישאר קיימא רק לתקופה של עד חודש או חודשים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בהתאם לצרכים החמצן של אורגניזמים המחקר, להוסיף מסנן אוויר על צד אחד או יותר של הכריך. זה יאפשר לאוויר להיכנס לתוך כריך השיפה אבל להגביל את אובדן מים מהשיפה. אנו משתמשים במסנני פחם פשוטים שגם להפחית את הסיכון של פטריות וזיהום חיידקים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לדגימות מחקר שדורשות כניסה ויציאה כרצונו, להחליף את אחד חלקי אקריליק עם עץ או חומר דומה שחרקים יכולים נשאו ל. הדבר חשוב במיוחד להתבוננות בborers העץ, כי אחרי מצב הזחל שלהם הושלם בשכבת השיפה, אז הם נשאו לעצה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי למנוע נבדקים מלצאת את חורי הכניסה, מקום מנות קטנות פטרי (או חפצים אחרים, קלטת) על החורים, בריחת חסימה. מאז אורגניזמים הנמצאים בחללים אלה הם להרגיל רמות אור נמוכות, ייתכן שיהיה צורך למקם את הכריכים בחדר חשוך או בתיבה, או o המקוםחומר Paque על גבי לחסום את האור. </li></ol> 4. אורגניזמים התבוננות בסנדוויץ השיפה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להציג את דגימות מחקר לתוך חור כניסה של כריך השיפה (איור. 2 ד). שים לב דגימות באמצעות מיקרוסקופ לנתח תחת אור אדום או אור הלבן נקבע על עצמה נמוכה (איור. 2E). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להקליט את הפעילות או צמיחה של דגימות בתוך כריך השיפה לצרף מצלמה או מצלמת וידאו למיקרוסקופ. צרף מצלמות מיוחדות וידאו לעינית המיקרוסקופ (איור. 2E &amp; F). לאורגניזמים קטנים מאוד כגון קרדית, נמטודות, וpseudoscorpions, משתמש במצלמת וידאו בחדות גבוהה שצורפה למיקרוסקופ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להקליט צלילים, להכניס מיקרופונים לתוך חור הכניסה של כריך השיפה או באמצעות צד כריך השיפה. בגלל חור הכניסה קטן, להשתמש במיקרופון קטן כגון מיקרופון הקבל electret. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להקליט מהצד או המשטח שלכריך השיפה להשתמש אלמנט פייזו (איור. 3 ב). כדי השמעת צליל, להשתמש באותו האלמנט פייזו, או לצרף את מתמר מישוש (מְעוֹרֵר) על פני השטח של החלק העליון או תחתון של אקריליק. </li></ol>

<ol>
	<li>Aukema, B. H., Raffa, K. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavior+of+adult+and+larval+Platysoma+cylindrical.+(Coleoptera:+Histeridae)+and+larval+Medetera+bistriata.+(Diptera:+Dolichopodidae)+during+subcortical+predation+of+Ips+pini+(Coleoptera:+Scolytidae).">Behavior of adult and larval Platysoma cylindrical. (Coleoptera: Histeridae) and larval Medetera bistriata. (Diptera: Dolichopodidae) during subcortical predation of Ips pini (Coleoptera: Scolytidae).</a> J Insect Behav. 17, 115-128 (2004).</li><li>Bedard, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+number+of+larval+instars+and+the+appropriate+length+of+the+larval+stadia+of+Dendroctonus+pseudotsugae.+Hopk.,+with+a+method+for+their+determination+in+relation+to+other+bark+beetle.">The number of larval instars and the appropriate length of the larval stadia of Dendroctonus pseudotsugae. Hopk., with a method for their determination in relation to other bark beetle.</a> J Econ Entomol. 26, 128-134 (1933).</li><li>Bridges, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nitrogen-fixing+bacteria+associated+with+bark+beetles.">Nitrogen-fixing bacteria associated with bark beetles.</a> Microb Ecol. 7, 131-137 (1981).</li><li>Cardoza, Y. J., Klepzig, K. D., Raffa, K. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bacteria+in+oral+secretions+of+an+endophytic+insect+inhibit+antagonistic+fungi.">Bacteria in oral secretions of an endophytic insect inhibit antagonistic fungi.</a> Ecol Entomol. 31, 636-635 (2006).</li><li>Cardoza, Y. J., Moser, J. C., Klepzig, K. D., Raffa, K. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multipartite+symbioses+among+fungi,+mites,+nematodes,+and+the+spruce+beetle,+Dendroctonus+rufipennis.">Multipartite symbioses among fungi, mites, nematodes, and the spruce beetle, Dendroctonus rufipennis.</a> Environ Entomol. 37, 956-963 (2008).</li><li>Chen, H. -. F., Salcedo, C., Sun, J. -. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Male+mate+choice+by+chemical+cues+leads+to+higher+reproductive+success+in+a+bark+beetle.">Male mate choice by chemical cues leads to higher reproductive success in a bark beetle.</a> Animal Behavior. 83, 421-427 (2012).</li><li>Dodds, K. J., Graber, C., Stephen, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facultative+intra+guild+predation+by+larval+Cerambycidae+(Coleoptera)+on+bark+beetle+larvae+(Coleoptera:+Scolytidae).">Facultative intra guild predation by larval Cerambycidae (Coleoptera) on bark beetle larvae (Coleoptera: Scolytidae).</a> Environmental Entomology. 30, 17-22 (2001).</li><li>Franklin, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+technique+for+studying+the+insect+parasites+of+Dendroctonus+frontalis.+and+other+bark+beetles+(Coleoptera:+Scolytidae).">A technique for studying the insect parasites of Dendroctonus frontalis. and other bark beetles (Coleoptera: Scolytidae).</a> Journal of Georgia Entomology Society. 2, 43-44 (1967).</li><li>Gries, G., Pierce, H. D., Lindgren, B. S., Borden, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+techniques+for+capturing+and+analyzing+semiochemicals+for+Scolytid+beetles+(Coleoptera:+Scolytidae).">New techniques for capturing and analyzing semiochemicals for Scolytid beetles (Coleoptera: Scolytidae).</a> J Econ Entomol. 81, 1715-1720 (1988).</li><li>Hofstetter, R. W., Moser, J. C., McGuire, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Observations+of+the+mite+Schizosthetus+lyriformis.+(Acari:+Parasitidae)+preying+on+bark+beetle+eggs+and+larvae.">Observations of the mite Schizosthetus lyriformis. (Acari: Parasitidae) preying on bark beetle eggs and larvae.</a> Entomology. News. 120, 397-400 (2009).</li><li>Hofstetter, R. W., Klepzig, K. D., Coulson, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+11:+Mutualists+and+Phoronts+of+the+Southern+Pine+Beetle.">Chapter 11: Mutualists and Phoronts of the Southern Pine Beetle.</a> United States Dept. of Agriculture Forest Service, Southern Research Station General Technical Report SRS-140. , 161-181 (2011).</li><li>Hofstetter, R. W., Dunn, D. D., McGuire, R., Potter, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+acoustic+technology+to+reduce+bark+beetle+reproduction).">Using acoustic technology to reduce bark beetle reproduction).</a> Pest Manag Sci. 70, 24-27 (2014).</li><li>Hopping, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Techniques+for+rearing+Ips.">Techniques for rearing Ips.</a> De Geer (Coleoptera: Scolytidae). Can Entomol. 93, 1050-1063 (1961).</li><li>Hougardy, E., Gregoire, J. -. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cleptoparasitism+increases+the+host+finding+ability+of+a+polyphagous+parasitoid+species,+Rhopalicus+tutela+(Hymenoptera:+Pteromalidae).">Cleptoparasitism increases the host finding ability of a polyphagous parasitoid species, Rhopalicus tutela (Hymenoptera: Pteromalidae).</a> Behav Ecol Sociobiol. 55, 184-189 (2003).</li><li>Kaston, B. J., Riggs, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+on+the+larvae+of+the+native+elm+bark+beetle.">Studies on the larvae of the native elm bark beetle.</a> J Econ Entomol. 30, 98-108 (1937).</li><li>Kinn, D. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Life+cycle+of+Dendrolaelaps+neodisetus.+(Mesostigmata:+Digamasellidae),+a+nematophagous+mite+associated+with+pine+bark+beetles+(Coleoptera:+Scolytidae).">Life cycle of Dendrolaelaps neodisetus. (Mesostigmata: Digamasellidae), a nematophagous mite associated with pine bark beetles (Coleoptera: Scolytidae).</a> Environ Entomol. 13, 1141-1144 (1984).</li><li>Kinn, D. N., Miller, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+phloem+sandwich+unit+for+observing+bark+beetles,+associated+predators,+and+parasites.">A phloem sandwich unit for observing bark beetles, associated predators, and parasites.</a> USDA FS Res. Notes SO-269. , 3 (1981).</li><li>Lieutier, F., Day, K. R., Battisti, A., Gregoire, J. -. C., Evans, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Bark and wood boring insects in living trees in Europe, a synthesis. , 569 (2004).</li><li>Massey, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+nematode+parasites+and+associates+on+bark+beetles+in+the+United+States.">The influence of nematode parasites and associates on bark beetles in the United States.</a> Bulletin of the Entomology Society of America. 12, 384-386 (1966).</li><li>Moser, J. C., Roton, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mites+associated+with+southern+pine+bark+beetles+in.">Mites associated with southern pine bark beetles in.</a> Allen Parish, Louisiana. Can Entomol. 103, 1775-1798 (1971).</li><li>Mills, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+natural+enemies+of+scolytids+infesting+conifer+bark+in+Europe+in+relation+to+the+biological+control+of+Dendroctonus.+spp+in+Canada.">The natural enemies of scolytids infesting conifer bark in Europe in relation to the biological control of Dendroctonus. spp in Canada.</a> Biocontrol News Information. 4, 305-328 (1983).</li><li>Nagel, W. P., Fitzgerald, T. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Medetera+aldrichii.+larval+feeding+behavior+and+prey+consumption+[Dipt.:+Dolichopodidae].">Medetera aldrichii. larval feeding behavior and prey consumption [Dipt.: Dolichopodidae].</a> Entomophaga. 20, 121-127 (1975).</li><li>Paine, T., Raffa, K., Harrington, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interactions+among+scolytid+bark+beetles,+their+associated+fungi,+and+live+host+conifers.">Interactions among scolytid bark beetles, their associated fungi, and live host conifers.</a> Annu Rev Entomol. 42, 179-206 (1997).</li><li>Reeve, J. D., Coulson, R. N., Klepzig, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predators+of+the+southern+pine+beetle.">Predators of the southern pine beetle.</a> Southern Pine Beetle II. , 153-160 .</li><li>Reid, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+behavior+of+the+mountain+pine+beetle,+Dendroctonus+monticolae.+Hopkins,+during+mating,+egg+laying+and+gallery+construction.">The behavior of the mountain pine beetle, Dendroctonus monticolae. Hopkins, during mating, egg laying and gallery construction.</a> Can Entomol. 90, 505-509 (1958).</li><li>Taylor, A. D., Hayes, J. L., Roton, L., Moser, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+phloem+sandwich+allowing+attack+and+colonization+by+bark+beetles+(Coleoptera:+Scolytidae)+and+associates.">A phloem sandwich allowing attack and colonization by bark beetles (Coleoptera: Scolytidae) and associates.</a> J. Entomol. Soc. Amer. 27, 101-116 (1992).</li><li>Yu, C. C., Tsao, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gallery+construction+and+sexual+behavior+in+the+southern+pine+beetle,+Dendroctonus+frontalis.+Zimm.+(Coleoptera:+Scolytidae).">Gallery construction and sexual behavior in the southern pine beetle, Dendroctonus frontalis. Zimm. (Coleoptera: Scolytidae).</a> Georgia Entomology Society. 2, 95-98 (1967).</li><li>Yturralde, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Acoustic+Ecology+of+Bark+Beetles+and+Bed+Bugs.">The Acoustic Ecology of Bark Beetles and Bed Bugs.</a> PhD. Dissertation. , 323 (2013).</li><li>Wermelinger, B., Seifert, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+the+temperature+dependent+development+of+the+spruce+bark+beetle+Ips+typographus+(L.)+(Col.,+Scolytidae).">Analysis of the temperature dependent development of the spruce bark beetle Ips typographus (L.) (Col., Scolytidae).</a> Journal of Applied Entomology. 122, 185-191 (1998).</li><li>Whitney, H. S., Mitton, J. B., Sturgeon, K. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationships+between+bark+beetles+and+symbiotic+organisms.">Relationships between bark beetles and symbiotic organisms.</a> Bark Beetles in North American Conifers. , 183-211 (1982).</li><li>Wood, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+bark+and+ambrosia+beetles+of+North+and+Central+America+(Coleoptera:+Scolytidae),+a+taxonomic+monograph.">The bark and ambrosia beetles of North and Central America (Coleoptera: Scolytidae), a taxonomic monograph.</a> , 1359 (1982).</li></ol>

No conflicts of interest declared

כריך השיפה מאפשר את ההקדמה והתבוננות של פרוקי רגליים, חיידקים, ואורגניזמים קטנים אחרים המאכלסים את רקמות השיפה. 1,7,8,9,17,18 טכניקה זו הביאה לתגליות חדשות והבנה טובה יותר של התנהגויות, life- תכונות היסטוריה, פיתוח, ואינטראקציות של אורגניזמים בתוך השיפה עץ. 1,5,10 פרוטוקול הכריך שתואר כאן היא היברידי של עיצובי עבר, ותספקנה כריך חסכוני כי הוא נבנה בקלות עם ציוד וחומרים מינימאליים. ניתן לעשות שימוש חוזר חתיכות הזכוכית, אקריליק, או פוליקרבונט, והחומרים מתכלים רק Parafilm והשיפה. למרות שכל השלבים בפרוטוקול חשובים, צריכים להיות אחרי צעדים מסוימים אך ורק על מנת להבטיח את הרמה הגבוהה ביותר של הצלחה. ראשון, עץ צריך להיות ממוקם שיש לו חלק מגזעו חופשי, או חופשי יחסית, של סניפים. עצים שיש לו סניפים רבים קשים להתגלח ויהיה yכמה חתיכות ield קיימא השיפה, כמו בכל ענף יש לחתוך סביב בעת הסרת השיפה. בשלב הבא, חשוב למזער את החשיפה לאוויר של השיפה. אנחנו שמים במהירות כל פיסת השיפה בשקית עם ההסרה. ברגע ש05:57 חתיכות יוסרו, הם מועברים לתוך שקית אטום ואקום; אנו משתמשים ממיר מתח כדי להפעיל את אוטם את הסוללה רכב בתחום. אחרון, חיטוי חתיכות אקריליק וניקיון כללי בעת ביצוע פרוטוקול זה יאט את גידול פטריות בכריך. זה חשוב במיוחד לתצפיות ממושכות. כפי שצוין לעיל, יש מגבלות של מנגנון כריך השיפה. מאז שכבת השיפה היא דקה, רק אורגניזמים קטנים שנשארים בהשיפה יכולים להיות מוחדרים הכריך. חרקים גדולים יותר כמו borers עץ (כלומר, Buprestid, מיני Cerambycid) יכול להיות מוצגים ונצפו לשלבים המוקדמים של מחזור החיים שלהם בשלבים. פרק זמן זה הוא מוגבל בדרך כלל לשני לשלושה שבועות; לאחר שלב זה הזחלים דורשים עץ עצה לשעמם להתגלמות. בניגוד לכך, לחיפושיות קליפה, במיוחד אלה בסוג IPS, מחזור חיים מלאים ניתן הזדווגות, בקיעת ביצה, האכלה, pupating, וeclosion לחיפושית בוגרת-כוללים נצפו. בשלב זה, את הכדאיות של הכריך בדרך כלל מותשת מהתייבשות ופטריות צמיחה. 28 בנוסף, מנגנון זה אינו מאפשר חרקים ליישב או לצאת מכריך השיפה בחופשיות ובאופן טבעי. 27 הפרוטוקול שלנו הוא גמיש במונחים של גודל, צורה, וסוג של השיפה משמש. מחקרים קצרים דורשים פחות חומר השיפה וגודל כריך וניתן לשנותם בהתאם. מינים מחטניים רבים שנוצלו כתורמי השיפה בכריך השיפה (למשל, אורן עץ אורן 12, דאגלס-אשוח 2, אשוחית 29, 27 Loblolly אורן, אורן לונגליף 27). חומרים בכריך יכולים גם להשתנות; עבור לשעברצלחות בשפע, זכוכית יכולות לשמש במקום אקריליק ואפוקסי או קלטת במקום Parafilm. החלק הקשה ביותר של פרוטוקול זה הוא תהליך הסרת השיפה. עצים אחד ליד שני יכולים להיות שונים באופן קשה השיפה שלהם היא להסיר. כאשר עץ יש השיפה קשה, סבלנות היא קריטית. במקרים אלה, בזהירות לרוץ סכין בין העצה הקשה והשיפה הספוגית. תהליך זה מרגיש ממש כמו לפשוט את עור העץ. כאשר ישלוט בטכניקת הכריך הבסיסית, שינויים בפרוטוקול יכולים לעזור לצרכימים ספציפיים בכושר. לדוגמא, על ידי השחזת הטכניקות נדרשו להסיר השיפה, ניתן להסיר חתיכות גדולות ומשמשות ליצירת כריכים גדולים יותר. כמו כן, ניתן לבצע שינויים כדי להתאים מכשירים ספציפיים, לדוגמא, חורים נוספים כדי לפקח על פליטה כימית (איור. 3 א), או להקליט או השמעת צלילים (איור. 3 ב). שינויים יכולים להתבצע כדי לאפשר לשימור חצי קבוע של השיפה ואיברההאיזמים, או לתצפיות זמניות של אורגניזמים שיכולים להיות מאוחר יותר לתת חופשי.

רקמות השיפה וקליפה של עצי מחט הן מארח לאלפי אורגניזמים. Phloeophagy, ההאכלה ברקמות השיפה של הקליפה הפנימית, היא הרגל מזוהה בדרך כלל עם חיפושיות קליפה, woodborers, וכמה מינים של חסרי חוליות וחיידקים אחרים שחיות בתוך עצים 23 חיפושיות קליפה. (Coleoptera: חידקוניתיים) לפתח ולחיות בתוך השיפה פרט ל תקופות קצרות, כאשר מבוגרים מחפשים עצי מארח חדשים. ביום 31 בחיפושיות קליפה נחקרו רבות בשל ההשפעות הכלכליות שלהם על עצים 18,19, אבל תצפיות התנהגותיות ישירות של החרקים בתוך חומרי עץ היו מוגבלות. 4 יתר על כן, הגלריות נבנו על ידי חיפושיות קליפה הפך בית גידול למספר עצום של מינים. 11 מספרים עצומים של פטריות 30, חיידקי 3, קרדית 10,21, ונמטודות 16,19 יחד עם פרוקי רגליים טורפות וטפילות אחרים 22,24 מאכלסים את חומר השיפה. הטכניקות ניתנות כאןלאפשר להתבוננות ישירה בחיפושיות קליפה, קרדית, וborers העץ, כי בדרך כלל חיים בסביבות קורטיקליים. שינויים קלים בפרוטוקול יכולים להתבצע ללמוד פטריות וחיידקים. חיפושיות קליפה ואורגניזמים סביבתיים ברקמות עץ נחקרו באמצעות &quot;כריך השיפה.&quot; ניתן למצוא שימוש מוקדם של טכניקה זו בהיכרויות הספרות חזרה לשנת 1933, כאשר נעשה בו שימוש כדי לבחון את instars הזחל של חיפושית דאגלס-אשוח (Dendroctonus pseudotsugae). 2 כריך השיפה עבר נגזרות רבות כחומרים שונים הפכו זמינים. במקור, מכשיר זה מורכב מחתיכת השיפה הונחה בין שני לוחות זכוכית, צמודות זו לזו ברצועות של גומי. 2 מאוחר יותר, מהדק, קלטת, דבק, פלסטיק, וחומרים אחרים המשמשים לבנייה של הכריך. 13,14 , 15,17,26,28 הפרוטוקול המתואר כאן מציע שיפורים על פני כמה העיצובים האחרונים. לדוגמא, בהעבר, מיני מבחן היו נכנסו לצד של הכריך, בין הצלחות מזכוכית או מפלסטיק. זה הגביל את הבנייה של גלריות לכיוון אחד. השימוש של חורי כניסה בצלחת העליונה מאפשר חופש רב יותר למיני מבחן ליזום בניית גלריה טבעית. יתרון נוסף של הפרוטוקול שהוצג הוא העיצוב הפשוט שלה, אשר ניתן לבנות בקלות עם כמה כלים. השימוש בכריך השיפה אפשר לתצפיות ישירות של התנהגות האכלה, רבייה, התפתחות, ואינטראקציות של אורגניזמים שאחרת לא היו אפשריות. 1,5, 22 שיטה זו היא גם כלי מצוין לחינוך K-12 ומדע תוכניות ומציג. יש כמה דקויות ביצירת כריך השיפה שקשה לפרש מאו לא דווח בכתבי יד. אנו מאמינים כי תיאור חזותי (כלומר, וידאו) של הייצור של כריך השיפה נחוץ ויהיהשל ערך למדענים ואנשי חינוך מעוניין ללמוד אורגניזמים phloeophagous. הפרוטוקול שלנו מספק דרך פשוטה וזולה כדי לצפות פרוקי רגליים, חיידקים, ואורגניזמים אחרים המאכלסים את רקמות השיפה.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Draw blade</td>
			<td>Big Horn Brand&#160;</td>
			<td>20265</td>
			<td>11&#8221; blade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fillet Knife</td>
			<td>American Angler</td>
			<td>30530</td>
			<td>9&#8221; blade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polycarbonate</td>
			<td>Nexan</td>
			<td>GE-33</td>
			<td>0.093 in. thickness</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Parafilm M</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>S37441</td>
			<td>2&#8221; wide</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clamps</td>
			<td>Pony Jaw Opening</td>
			<td>3201-HT-K</td>
			<td>4&#8221; x 1&#8221;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum Sealer&#160;</td>
			<td>FoodSaver</td>
			<td>V2840,&#160;</td>
			<td>VacLoc vacuum&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>and bags</td>
			<td></td>
			<td>FSFSBF0742-015</td>
			<td>bags in rolls</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

technique for studying arthropod and microbial communities within tree tissues

Phloem tissues of pine are habitats for many thousands of organisms. Arthropods and microbes use phloem and cambium tissues to seek mates, lay eggs, rear young, feed, or hide from natural enemies or harsh environmental conditions outside of the tree. Organisms that persist within the phloem habitat are difficult to observe given their location under bark. We provide a technique to preserve intact phloem and prepare it for experimentation with invertebrates and microorganisms. The apparatus is called a &#8216;phloem sandwich&#8217; and allows for the introduction and observation of arthropods, microbes, and other organisms. This technique has resulted in a better understanding of the feeding behaviors, life-history traits, reproduction, development, and interactions of organisms within tree phloem. The strengths of this technique include the use of inexpensive materials, variability in sandwich size, flexibility to re-open the sandwich or introduce multiple organisms through drilled holes, and the preservation and maintenance of phloem integrity. The phloem sandwich is an excellent educational tool for scientific discovery in both K-12 science courses and university research laboratories.

הפרוטוקול שתואר לעיל יאפשר חוקר להתבונן אורגניזמים שחיים בסביבה הנסתר מתחת לקליפת עץ. כדי להמחיש את השימוש בטכניקה זו אנו מתארים מחקר נציג מהמעבדה שלנו שמשתמשת בטכניקה זו. 12 בניסוי זה, כריכי השיפה שמשו כדי לבחון את ההשפעות של טיפולים אקוסטיים בתפוקת רבייה, מרחק מנהור, והישרדות של חיפושיות קליפה (איור . 2E ו2F). תצפית ישירה של חיפושיות, מתאפשרת על ידי השימוש בכריך השיפה, חשפה כמה ממצאים מעניינים. ראשית, הקלטנו מרחקי נהור יומיים על ידי סימון מיקומם של החיפושיות באקריליק עם סמן כל 24h. תהליך זה נמצא הבדלים משמעותיים על פני טיפולי קול שהיה מוסתר בלי כריך השיפה. בשלב הבא, חוקרים מצאנו ירידה בייצור ביצים עם טיפולי צליל מסוימים. הטבע הנייד של כריך השיפה אפשר לדוארתצפיות GG להסתיים תחת מיקרוסקופ לנתח מבלי להפריע החיפושיות. במהלך התצפיות הללו, אנחנו שבויים של התנהגות ביצת חיפושית הנחת עם מצלמה בחדות גבוהה שצורפה למיקרוסקופ. תצפיות בולטות אחרות כללו את הריגתם של בני זוג והייזום של טיסה כרוכה בטיפולים אקוסטיים מיוחדים. Assay כריך השיפה היה חיוני למחקר של תגובות חיפושית קליפה לטיפולים אקוסטיים שלנו. גילויים אלה, שיהיו בלתי אפשריים לשמור מתחת לקליפת עץ, תרומות רבות ערך לפיתוח אפשרויות ניהול למאבק בהתפרצויות חיפושית קליפה. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/50793/50793fig1highres.jpg" /> 1. כלים איור) נדרשו כדי להסיר קליפה מעץ. פריטי 1 ו -2 הם לצייר להבים המשמשים לגרד קליפה מהעץ. פריטי 3 (גרזן) ו- 4 (ראה משיכה) יעילים להסרת סניפיםאזור סמוך גילוח. ב) שימוש של תיקו להב כדי להסיר קליפה מעץ. שים לב לצבע האור של השיפה מתחת לקליפה האדמדמה. <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/50793/50793fig2highres.jpg" /> איור 2.) הסרת השיפה אחרי הקליפה היה לגרד מעץ. השיפה טריות המאוחסנת בשקית ואקום אטומה. כריך השיפה עם מהדק מחזיק חתיכות אקריליק יחד וParafilm סביב הקצוות כדי למנוע זיהום והתייבשות של השיפה C) B). D ) חור ליד חיפושית קליפה קדח לתוך אקריליק. E) באמצעות מיקרוסקופ כדי להתבונן כריך השיפה. תצוגת F) וידאו של חיפושיות קליפה בתוך כריך השיפה. <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/50793/50793fig3highres.jpg" /> איור 3. <stרונג&gt;) רכישת פרומון מחיפושיות בכריך השיפה. האוויר נמשך דרך צינורות שהכילו הקלטה סופר-Q סופג. B) והשמעה של קול באמצעות מתמר piezo החשמלי (מרכז התמונה) לחיפושיות אורן הר בתוך כריך השיפה.

Watch this Scientific Journal Video about Technique for Studying Arthropod and Microbial Communities within Tree Tissues at JoVE.com

Technique for Studying Arthropod and Microbial Communities within Tree Tissues

We provide a technique to preserve intact tree phloem and prepare it for observation. We create an apparatus called a phloem sandwich that allows for the introduction and observation of arthropods, microbes, and other organisms that inhabit phloem tissues.

טכניקת לימוד של פרוקים-רגליים וקהילות חיידקים בתוך רקמות עץ

Phloem tissues of pine are habitats for many thousands of organisms.  Arthropods and microbes use phloem and cambium tissues to seek mates, lay eggs, rear ...

technique-for-studying-arthropod-microbial-communities-within-tree

Research

JoVE Journal

Environment

10.3K Views.  Northern Arizona University. We provide a technique to preserve intact tree phloem and prepare it for observation. We create an apparatus called a phloem sandwich that allows for the introduction and observation of arthropods, microbes, and other organisms that inhabit phloem tissues. 

Video: Technique for Studying Arthropod and Microbial Communities within Tree Tissues

Waste Water Derived Electroactive Microbial Biofilms: Growth, Maintenance, and Basic Characterization

The growth of anodic electroactive microbial biofilms from waste water inocula in a fed-batch reactor is demonstrated using a three-electrode setup controlled by a potentiostat. Thereby the use of potentiostats allows an exact adjustment of the electrode potential and ensures reproducible microbial culturing conditions. During growth the current production is monitored using chronoamperometry (CA). Based on these data the maximum current density (jmax) and the coulombic efficiency (CE) are discussed as measures for characterization of the bioelectrocatalytic performance. Cyclic voltammetry (CV), a nondestructive, i.e. noninvasive, method, is used to study the extracellular electron transfer (EET) of electroactive bacteria. CV measurements are performed on anodic biofilm electrodes in the presence of the microbial substrate, i.e. turnover conditions, and in the absence of the substrate, i.e. nonturnover conditions, using different scan rates. Subsequently, data analysis is exemplified and fundamental thermodynamic parameters of the microbial EET are derived and explained: peak potential (Ep), peak current density (jp), formal potential (Ef) and peak separation (&#916;Ep). Additionally the limits of the method and the state-of the art data analysis are addressed. Thereby this video-article shall provide a guide for the basic experimental steps and the fundamental data analysis.

Chronoamperometric growth of anodic electroactive microbial biofilms in a fed-batch reactor using a three-electrode setup, controlled by a potentiostat, is demonstrated. The extracellular electron transfer is characterized using cyclic voltammetry in the presence of the electron donor and in the absence of the electron donor. Fundamental data analysis is demonstrated.

The growth of anodic electroactive microbial biofilms from waste water inocula in a fed-batch reactor is demonstrated using a three-electrode setup ...

Methods for Facilitating Microbial Growth on Pulp Mill Waste Streams and Characterization of the Biodegradation Potential of Cultured Microbes

The kraft process is applied to wood chips for separation of lignin from the polysaccharides within lignocellulose for pulp that will produce a high quality paper. Black liquor is a pulping waste generated by the kraft process that has potential for downstream bioconversion. However, the recalcitrant nature of the lignocellulose resources, its chemical derivatives that constitute the majority of available organic carbon within black liquor, and its basic pH present challenges to microbial biodegradation of this waste material. Methods for the collection and modification of black liquor for microbial growth are aimed at utilization of this pulp waste to convert the lignin, organic acids, and polysaccharide degradation byproducts into valuable chemicals. The lignocellulose extraction techniques presented provide a reproducible method for preparation of lignocellulose growth substrates for understanding metabolic capacities of cultured microorganisms. Use of gas chromatography-mass spectrometry enables the identification and quantification of the fermentation products resulting from the growth of microorganisms on pulping waste. These methods when used together can facilitate the determination of the metabolic activity of microorganisms with potential to produce fermentation products that would provide greater value to the pulping system and reduce effluent waste, thereby increasing potential paper milling profits and offering additional uses for black liquor.

Industrial wastes can be collected and modified to analyze microbial growth. Lignocellulose extraction techniques provide components to analyze specific biodegradation ability. Gas chromatography-mass spectrometry identifies fermentation products of microorganisms grown on pulping waste. These methods determine the metabolic capacity of microorganisms to degrade pulping waste.

The kraft process is applied to wood chips for separation of lignin from the polysaccharides within lignocellulose for pulp that will produce a high ...

Transcript and Metabolite Profiling for the Evaluation of Tobacco Tree and Poplar as Feedstock for the Bio-based Industry

The global demand for food, feed, energy, and water poses extraordinary challenges for future generations. It is evident that robust platforms for the exploration of renewable resources are necessary to overcome these challenges. Within the multinational framework MultiBioPro we are developing biorefinery pipelines to maximize the use of plant biomass. More specifically, we use poplar and tobacco tree (Nicotiana glauca) as target crop species for improving saccharification, isoprenoid, long chain hydrocarbon contents, fiber quality, and suberin and lignin contents. The methods used to obtain these outputs include GC-MS, LC-MS and RNA sequencing platforms. The metabolite pipelines are well established tools to generate these types of data, but also have the limitations in that only well characterized metabolites can be used. The deep sequencing will allow us to include all transcripts present during the developmental stages of the tobacco tree leaf, but has to be mapped back to the sequence of Nicotiana tabacum. With these set-ups, we aim at a basic understanding for underlying processes and at establishing an industrial framework to exploit the outcomes. In a more long term perspective, we believe that data generated here will provide means for a sustainable biorefinery process using poplar and tobacco tree as raw material. To date the basal level of metabolites in the samples have been analyzed and the protocols utilized are provided in this article.

Plant biomass offers a renewable resource for multiple products, including fuel, feed, food, and a variety of materials. In this paper we investigate the properties of tobacco tree (Nicotiana glauca) and poplar as suitable sources for a biorefinery pipeline.

תמליל והמטבוליט Profiling להערכת של טבק ועץ צפצפה כחומר גלם לתעשייה המבוססת על ביו

The global demand for food, feed, energy, and water poses extraordinary challenges for future generations. It is evident that robust platforms for the ...

A Technical Perspective in Modern Tree-ring Research - How to Overcome Dendroecological and Wood Anatomical Challenges

Dendroecological research uses information stored in tree rings to understand how single trees and even entire forest ecosystems responded to environmental changes and to finally reconstruct such changes. This is done by analyzing growth variations back in time and correlating various plant-specific parameters to (for example) temperature records. Integrating wood anatomical parameters in these analyses would strengthen reconstructions, even down to intra-annual resolution. We therefore present a protocol on how to sample, prepare, and analyze wooden specimen for common macroscopic analyses, but also for subsequent microscopic analyses. Furthermore we introduce a potential solution for analyzing digital images generated from common small and large specimens to support time-series analyses. The protocol presents the basic steps as they currently can be used. Beyond this, there is an ongoing need for the improvement of existing techniques, and development of new techniques, to record and quantify past and ongoing environmental processes. Traditional wood anatomical research needs to be expanded to include ecological information to this field of research. This would support dendro-scientists who intend to analyze new parameters and develop new methodologies to understand the short and long term effects of specific environmental factors on the anatomy of woody plants.

Here we present a protocol outlining how to sample wooden specimens for the overall assessment of their growth structures. Macro- and microscopic preparation and visualization techniques necessary to generate well-replicated and highly resolved wood anatomical and dendroecological dataset, are described are described.

פרספקטיבה טכנית במחקר העץ-טבעת מודרנית - כיצד להתגבר על Dendroecological ואתגרי אנטומי עץ

Dendroecological research uses information stored in tree rings to understand how single trees and even entire forest ecosystems responded to ...

Watershed Planning within a Quantitative Scenario Analysis Framework

There is a critical need for tools and methodologies capable of managing aquatic systems within heavily impacted watersheds. Current efforts often fall short as a result of an inability to quantify and predict complex cumulative effects of current and future land use scenarios at relevant spatial scales. The goal of this manuscript is to provide methods for conducting a targeted watershed assessment that enables resource managers to produce landscape-based cumulative effects models for use within a scenario analysis management framework. Sites are first selected for inclusion within the watershed assessment by identifying sites that fall along independent gradients and combinations of known stressors. Field and laboratory techniques are then used to obtain data on the physical, chemical, and biological effects of multiple land use activities. Multiple linear regression analysis is then used to produce landscape-based cumulative effects models for predicting aquatic conditions. Lastly, methods for incorporating cumulative effects models within a scenario analysis framework for guiding management and regulatory decisions (e.g., permitting and mitigation) within actively developing watersheds are discussed and demonstrated for 2 sub-watersheds within the mountaintop mining region of central Appalachia. The watershed assessment and management approach provided herein enables resource managers to facilitate economic and development activity while protecting aquatic resources and producing opportunity for net ecological benefits through targeted remediation.

There is a critical need for tools and methodologies capable of managing aquatic systems in the face of uncertain future conditions. We provide methods for conducting a targeted watershed assessment that enables resource managers to produce landscape-based cumulative effects models for use within a scenario analysis management framework.

Watershed תכנון במסגרת ניתוח תרחיש כמותי

There is a critical need for tools and methodologies capable of managing aquatic systems within heavily impacted watersheds. Current efforts often fall ...

Isolation and Analysis of Microbial Communities in Soil, Rhizosphere, and Roots in Perennial Grass Experiments

Plant and soil microbiome studies are becoming increasingly important for understanding the roles microorganisms play in agricultural productivity. The purpose of this manuscript is to provide detail on how to rapidly sample soil, rhizosphere, and endosphere of replicated field trials and analyze changes that may occur in the microbial communities due to sample type, treatment, and plant genotype. The experiment used to demonstrate these methods consists of replicated field plots containing two, pure, warm-season grasses (Panicum virgatum and Andropogon gerardii) and a low-diversity grass mixture (A. gerardii, Sorghastrum nutans, and Bouteloua curtipendula). Briefly, plants are excavated, a variety of roots are cut and placed in phosphate buffer, and then shaken to collect the rhizosphere. Roots are brought to the laboratory on ice and surface sterilized with bleach and ethanol (EtOH). The rhizosphere is filtered and concentrated by centrifugation. Excavated soil from around the root ball is placed into plastic bags and brought to the lab where a small amount of soil is taken for DNA extractions. DNA is extracted from roots, soil, and rhizosphere and then amplified with primers for the V4 region of the 16S rRNA gene. Amplicons are sequenced, then analyzed with open access bioinformatics tools. These methods allow researchers to test how the microbial community diversity and composition varies due to sample type, treatment, and plant genotype. Using these methods along with statistical models, the representative results demonstrate there are significant differences in microbial communities of roots, rhizosphere, and soil. Methods presented here provide a complete set of steps for how to collect field samples, isolate, extract, quantify, amplify, and sequence DNA, and analyze microbial community diversity and composition in replicated field trials.

Excavation of plant roots from the field as well as processing of samples into endosphere, rhizosphere, and soil are described in detail, including DNA extraction and data analysis methods. This paper is designed to enable other laboratories to use these techniques for the study of soil, endosphere, and rhizosphere microbiomes.

בידוד וניתוח של הקהילות מיקרוביאלית בקרקע, Rhizosphere ושורשים בניסויים עשב רב שנתי

Plant and soil microbiome studies are becoming increasingly important for understanding the roles microorganisms play in agricultural productivity. The ...

Assessing the Particulate Matter Removal Abilities of Tree Leaves

Based on the conventional cleaning methods (water cleaning (WC) + brush cleaning (BC)), this study evaluated the influence of ultrasonic cleaning (UC) on collecting various sized particulate matter (PM) retained on leaf surfaces. We further characterized the retention efficiency of leaves to various sized PM, which will help to assess the abilities of urban trees to remove PM from ambient air quantitatively. 
Taking three broadleaf tree species (Ginkgo biloba, Sophora japonica, and Salix babylonica) and two needleleaf tree species (Pinus tabuliformis and Sabina chinensis) as the research objects, leaf samples were collected 4 days (short PM retention period) and 14 days (long PM retention period) after the latest rainfall. PM retained on the leaf surfaces was collected by means of WC, BC, and UC in sequence. Then, retention efficiencies of leaves (AEleaf) to three types of the various sized PM, including easily removable PM (ERP), difficult-to-remove PM (DRP), and totally removable PM (TRP), were calculated. Only around 23%-45% of the total PM retained on leaves could be cleaned off and collected by WC. When the leaves were cleaned through WC+BC, the underestimation of the PM retention capacity of different tree species was in the range of 29%-46% for various sized PM. Almost all PM retained on leaves could be removed if UC was supplemented to WC+BC. 
In conclusion, if the UC was complemented after the conventional cleaning methods, more PM on leaf surfaces could be eluted and collected. The procedure developed in this study can be used for assessing the PM removal abilities of different tree species.

The ultrasonic cleaning method was applied to elute the particulate matter (PM) retained on leaf surfaces after PM was eluted by the conventional cleaning methods (water cleaning only or water cleaning plus brush cleaning). The methodology can help to improve the estimation accuracy for PM retention capacity of leaves.

הערכת היכולות הסרת חלקיקים של העץ עלים

Based on the conventional cleaning methods (water cleaning (WC) + brush cleaning (BC)), this study evaluated the influence of ultrasonic cleaning (UC) on ...

Characterizing Microbiome Dynamics &#8211; Flow Cytometry Based Workflows from Pure Cultures to Natural Communities

The investigation of pure cultures and monitoring of microbial community dynamics is vital to understand and control natural ecosystems and technical applications driven by microorganisms. Next generation sequencing methods are widely utilized to resolve microbiomes, but they are generally resource and time intensive and deliver mostly qualitative information. Flow cytometric microbiome analysis does not suffer from those disadvantages and can provide relative subcommunity abundances and absolute cell numbers at-line. Although it does not deliver direct phylogenetic information, it can enhance the analysis depth and resolution of sequencing approaches. In sharp contrast to medical applications in both research and routine settings, flow cytometry is still not widely used for microbiome analysis. Missing information on sample preparation and data analysis pipelines may create an entry barrier for the researchers facing microbiome analysis challenges that would often be textbook flow cytometry applications. Here, we present three comprehensive workflows for pure cultures, complex communities in clear medium and complex communities in challenging matrices, respectively. We describe individual sampling and fixation procedures and optimized staining protocols for the respective sample sets. We elaborate the cytometric analysis with a complex research centered and an application focused bench top device, describe the cell sorting procedure and suggest data analysis packages. We furthermore propose important experimental controls and apply the presented workflows to the respective sample sets.

Characterizing Microbiome Dynamics &amp;#8211; Flow Cytometry Based Workflows from Pure Cultures to Natural Communities

Flow cytometric analysis has proven valuable for investigating pure cultures and monitoring microbial community dynamics. We present three comprehensive workflows, from sampling to data analysis, for pure cultures and complex communities in clear medium as well as in challenging matrices, respectively.

אפיון Microbiome Dynamics – Cytometry זרימה מבוסס זרימות עבודה מתרבויות טהור לקהילות טבעי

The investigation of pure cultures and monitoring of microbial community dynamics is vital to understand and control natural ecosystems and technical ...

Automated 3D Optical Coherence Tomography to Elucidate Biofilm Morphogenesis Over Large Spatial Scales

Biofilms are a most successful microbial lifestyle and prevail in a multitude of environmental and engineered settings. Understanding biofilm morphogenesis, that is the structural diversification of biofilms during community assembly, represents a remarkable challenge across spatial and temporal scales. Here, we present an automated biofilm imaging system based on optical coherence tomography (OCT). OCT is an emerging imaging technique in biofilm research. However, the amount of data that currently can be acquired and processed hampers the statistical inference of large scale patterns in biofilm morphology. The automated OCT imaging system allows covering large spatial and extended temporal scales of biofilm growth. It combines a commercially available OCT system with a robotic positioning platform and a suite of software solutions to control the positioning of the OCT scanning probe, as well as the acquisition and processing of 3D biofilm imaging datasets. This setup allows the in situ and non-invasive automated&#160;monitoring of biofilm development and may be further developed to couple OCT imaging with macrophotography and microsensor profiling.

Microbial biofilms form complex architectures at interphases and develop into highly scale-dependent spatial patterns. Here, we introduce an experimental system (hard- and software) for the automated acquisition of 3D optical coherence tomography (OCT) datasets. This toolset allows the non-invasive and multi-scale characterization of biofilm morphogenesis in space and time.

אוטומטי 3D הטומוגרפיה האופטית קוהרנטית כדי להבהיר ביויובואר מורפוגנזה מעל סולמות מרחביים גדול

Biofilms are a most successful microbial lifestyle and prevail in a multitude of environmental and engineered settings. Understanding biofilm ...

Using Caenorhabditis elegans for Studying Trans- and Multi-Generational Effects of Toxicants

Information about toxicities of chemicals are essential in their application and waste management. For chemicals at low concentrations, the long-term effects are very important in judging their consequences in the environment and on human health. In demonstrating long-term influences, effects of chemicals over generations in recent studies provide new insight. Here, we describe protocols for studying effects of chemicals over multiple generations using free-living nematode Caenorhabditis elegans. Two aspects are presented: (1) trans-generational (TG) and (2) multi-generational effect studies, the latter of which is separated to multi-generational exposure (MGE) and multi-generational residual (MGR) effect studies. The TG effect study is robust with a simple purpose to determine whether chemical exposure to parents can result in any residual consequences on offspring. After the effects are measured on parents, sodium hypochlorite solutions are used to kill the parents and keep the offspring so as to facilitate effect measurement on the offspring. The TG effect study is used to determine whether the offspring are affected when their parent is exposed to the pollutants. The MGE and MGR effect study is systematical used to determine whether continuous generational exposure can result in adaptive responses in offspring over generations. Careful pick-up and transfer are used to distinguish generations to facilitate effect measurement on each generation. We also combined protocols to measure locomotion behavior, reproduction, lifespan, biochemical and gene expression changes. Some example experiments are also presented to illustrate the trans- and multi-generational effect studies.

Using Caenorhabditis elegans for Studying Trans- and Multi-Generational Effects of Toxicants

Trans- and multi-generational effects of persistent chemicals are essential in judging their long-term consequences in the environment and on the human health. We provide novel detailed methods for studying trans- and multi-generational effects using free-living nematode Caenorhabditis elegans.

השימוש באלמרנים לחקר התופעות הטראנס-והרב של מזדורי הרעילות

Information about toxicities of chemicals are essential in their application and waste management. For chemicals at low concentrations, the long-term ...