VSR נתמכה על ידי IIF מארי קירי גרנט (פצע באדמה, ראשי התיבות של: פצע מושרה אותות חשמליים בthaliana ארבידופסיס).

1. בכנימות לתי-פוסקת הערה: הבחירה של מיני צמחים וכנימה להקלטות EPG תלויה במטרת המחקר. למחקרים על thaliana ארבידופסיס, brassicae Brevicoryne הכנימה הוא מתאים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> האחורי ב כנימות brassicae בחממה על כרוב בר. שמור את הצמחים המשמשים לגידול כנימה בכלובים, כדי למנוע זיהום צמחים אחרים. שמור צמחי גידול-כנימה וצמחים ניסיוניים (בoleracea מקרה ב &#39;שלנו וא thaliana) בחדרים נפרדים, כדי למנוע זיהום של מפעלים ניסיוניים עם כנימות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העבר את הכנימות לצמחים טריים על כל 2 שבועות, לפני שגרם נזק משמעותי צמח, או להגיע התפוצצות אוכלוסין. העבר 10-20 כנימות בוגרות למפעל גידול טרי ליזום מושבה חדשה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צג גידול צמחים באופן קבוע לזיהום על ידי מינים לא רצויים כנימה, אוכלי עשב חרקים אחרים, טפילי כנימה, וFungאני שעשוי להשפיע על הבריאות של המושבה הכנימה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאסוף מבוגרת, כנימות כנפיים עד שבוע לאחר נשירתם הסופית להקלטת EPG. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר הניסויים, להחזיר את הצמחים הניסיוניים שלא היו רגיל לתא הצמיחה, כפי שלעתים קרובות יש להם כמה צאצאים שהופקו במהלך ההקלטה, שלא מדעת יכולה לזהם צמחים אחרים. </li></ol> 2. חרקים חיווט להקלטת EPG <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להפוך אלקטרודות חרקים, להשיג הפינים פליז (ציפורניים, מ&quot;מ Ø 1.2), חוטי נחושת דקים (O 0.2 מ&quot;מ), חוט זהב דק מאוד (בערך Ø 20 מיקרומטר), דבק כסף על בסיס מים, בורג קטן הלחמה פשוטה עם נוזל הלחמה וחוט הלחמה-אבקי שרף, סטראו עם הגדלה 10X, מספריים קטנים או אזמל, שני מלקחיים עדינים, וגיליון קלקר או תיבה. הערה: מיקסר מערבולת עשוי להיות שימושי. הערה: פרוטוקול צעד-אחר-צעד כדי להפוך אלקטרודות מופיע באיור 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לכנימהטיפול ויישום דבק, להשיג: מברשת צמר גמלי צבעי מים קטנה ורכה (גודל 2 או קטן יותר) וסיכות חרקים כגון אלו המשמשים לאוספים חרקים, למרות שמחט תפירה עדינה או קיסם יכולה לעבוד גם כן. שלב 4 מראה כיצד להתחיל בהקלטת EPG. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שלב 1. הערה: שלבי 1 ו -2 להלן מראים כיצד להכין אלקטרודות חרקים מינוס הכנימה. שלב 3 מראה כיצד להתחבר כנימה לאלקטרודה. קיבעון אבק של הכנימה מומלץ בחיווט, אבל לא תמיד נדרש למינים איטיים נעו (למשל, ב brassicae). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את בורג ההלחמה ולהמס כמה חוט הלחמה בקצה (איור 2 א) שלה. להרטיב את הראש של סיכת מחבר פליז עם כמה נוזל הלחמה (איור 2) וטובל אותו במתכת ההלחמה נמסה (איור 2 ג). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל נדן של מתכת מותכת הלחמה בקצה אחד של פיסה ארוכה של 1-2 סנטימטר של החוט נחושת הדק (איור2D). אז להביא את חוט הסיכה ונחושת יחד נגד הבורג החם (איור 2E) ולהעביר אותם יחד משם להתקרר ולחזק (איור 2F). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שלב 2. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ביסודיות לנער (או מערבולת) הבקבוקון עם דבק כסף לכמה דקות, עד שתחליב חלק מוצג. Cut (מספריים או סכין מנתחים) כמה חתיכות של חוט הזהב (בסך של כ 1.5 ס&quot;מ אורך) על צלחת האובייקט של סטראו (איור 2G). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח סיכת פליז עם חוטי נחושת מולחמים (שנעשו בסעיף 2.3) ולטבול את הקצה החופשי של חוטי הנחושת לתוך מאגר הדבק הקטן הכסף שאסף בבתוך המכסה של הבקבוקון לאחר פתיחתו (איור 2H). הערה: יש צורך רק טיפה קטנה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזז את הקצה טבל דבק של חוטי הנחושת לחתיכת חוט זהב, תוך הרמת קצה אחד כדי למנוע מריחה של הדבק לצלחת אובייקט סטראו. נסה חפיפה copper וחוט זהב לכמה מ&quot;מ (איור ט 2), הפצת הדבק לאורך החפיפה של שני חוטים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חכה עד שהדבק כבר מיובש מספיק כדי לשמור על החוטים מאוחדים. בדוק את קשר הדבק לאחר הייבוש ולהוסיף קצת דבק טרי עם סיכה קטנה או פיסת החוט נחושת אחרת אם חלקים מסוימים של החוטים הצטרפו להראות חלקים ללא דבק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר האלקטרודה החרקים מוכנה, לאחסן אותו, לדוגמא מוכנסת לתוך חתיכת הקלקר. הערה: אורכו של חוט הזהב יקבע את חופש תנועה של הכנימה: אם הוא קצר מדי (פחות מ -5 מ&quot;מ), הכנימה עלולה להרגיש מוגבלת ולא התנהג בצורה נורמלית; אם זה ארוך מדי (&gt; 2 סנטימטר), הכנימה תהיה לנוע בחופשיות. כנימות נוטות לעבור לצד adaxial של עלים, אם מותר. אם חוט הזהב נוגע העלה, האות תהיה קצרה חשמלית. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שלב 3. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנימה עשויה להישמר במקום באמצעות יניקת אור, באמצעות ואקום; במקרה זה, לא להתקיןהוא יניקת מכשיר תחת סטראו. מניחים את פתיחת היניקה במרכז השדה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ביסודיות לנער את הבקבוקון עם דבק כסף לכמה דקות (או מערבולת) עד תחליב חלק נוצר. לאסוף כנימה עם המברשת הקטנה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את מכשיר היניקה והר הכנימה על פתיחת היניקה (איור י 2), עם החלק האחורי של הבטן הפך לנסיין. עם המברשת העדינה, להסיר כל שעוות משטח מהבטן (בשפע בכנימות כרוב). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את בקבוקון הדבק ולהרטיב סיכה עם טיפה קטנה מאוד של דבק כסף (איור 2K). החל הטיפה של דבק הכסף על הגב של הבטן של הכנימה (איור 2L-M). בואו אגל זה יבש לחלוטין במשך כמה דקות, במרץ לנער את בקבוקון הדבק שוב ולהוסיף טיפה שנייה של דבק כסף על גבי הראשון. שים לב: בעוד דבק הכסף הוא מוליך חשמלי, הוא אינו גורם משמעותינזק לציפורן של החרק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר סגירת בקבוקון הדבק, הכנס את הקצה החופשי של חוט הזהב לתוך אגל הרטוב ולשמור על החוט עדיין תוך מתן אפשרות לדבק להתייבש לחלוטין (איור 2N). הימנע מריחת דבק על רגליים או אנטנות וזורקי כנימה אם זה קרה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כבה את מכשיר קיבוע היניקה ולהרים את החרק (איור 2 טו) בזהירות. במידת צורך, להשתמש במברשת עדינה כדי לסייע בהסרת הכנימה ממכשיר היניקה. הערה: חיווט ב brassicae אינו דורש ואקום, כפי שהם יכולים להיות חוטית על פיסת רקמת מעבדה דיוק, המשטח מחוספס של שמספקת כנימה עם מספיק אחיזה, כך שזה לא יהיה הרים לאחר החלת ירידה של דבק רטוב לבטן שלה. לאחר ייבוש דבק אחד יכול להרים את הכנימה מהרקמה בעזרת מברשת עדינה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס את סיכת פליז עם החרקים קווי לקלקר ואם יש צורך, להמשיךחיווט כל חרקים האחרים שישמש להקלטת EPG. הערה: פרוטוקולים אלה לחיווט כנימות לעבוד גם עבורנו. המשתמש יכול למצוא / שיטתו שלו לחיווט כנימות. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שלב 4. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשים צמחים בכלוב פאראדיי (איור 2P) על תמיכה שאינה מוליכה: להשתמש צלחות פטרי או צלחת זכוכית או פלסטיק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס אלקטרודה צמח באדמה של כל סיר. הכנס את סיכת הנחושת של החרקים קווי למחבר הקלט של הקדם-מגבר EPG (איור 2Q). הערה: את האלקטרודה הקרקע אינה מתאים לאלקטרודה הקרקע משמשת בטכניקות אלקטרו אחרות. יש לו את מתח היסט צורך להתאים ולפצות על מתחי קיטוב אלקטרודה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בממשק של התוכנה + stylet רכישה, עם תדר דגימה קבוע של 100 הרץ, הזן שם קובץ, ציין את זמן ההקלטה, ולכתוב טקסט כדי לציין את הפרטים של הניסוי (טיפול, צמח / inse<html> מיני CT, וכו &#39;) בשורות הערה 2 ו -3. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מנמיכים את החרקים על אזור נחיתה מתאים של הצמח ולהתחיל בהפעלת ההקלטה על ידי לחיצה על הכפתור התחל של רכישת תוכנת ממשק (stylet +). הערה 1: מקסימום של 8 ערוצים ניתן להשתמש בו זמנית בEPG להגדיר. ניתן להשתמש באחד EPG-אלקטרודה או כמה EPG-אלקטרודות לכל צמח. הערה 2: כאשר המוקד של המחקר הוא כנימת ההתנהגות, להתחיל את ההקלטה לפני גישת מפעל של הכנימות, כדי למנוע חסר פעילויות חדירת המפעל הראשונות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ללימוד תגובות אלקטרו של SES לגירויים, להמתין לפחות 10 דקות לאחר הכנימה נכנסה לשלב השיפה, כדי להבטיח שהכנימה נמצאת בשלב בליעת השיפה מתמשך, וכי בסיס האות הוא יציב. רק אז, מתחיל כל ניסוי גירוי צמח. </li></ol></li></ol>tp_upload / 52,826 / 52826fig2.jpg &quot;/&gt; איור 2. ביצוע EPG-אלקטרודות עם כנימות או חרקים אחרים לhemipteran גרף חדירה חשמלי (EPG) הקלטות. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52826/52826fig2highres.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> לוחות AI, צעדים הנדרשים כדי להכין EPG-אלקטרודות מינוס הכנימה. ראשית, להמס חתיכת הלחמת מתכת על קצה בורג הלחמה (). לאחר מכן, לטבול את הראש של סיכת פליז לירידה של נוזל הלחמה (ב &#39;), וליצור קשר עם אותו עם המתכת המותכת בקצה בורג הלחמה (C). מייד לאחר שלב זה, פנה לסוף החוט נחושת ועד לקצה של בורג ההלחמה, כדי להדביק אותו לראש של סיכת פליז (EF). עם אזמל או להב, לחתוך חתיכה של חוט הזהב (G). טובליםאת הקצה החופשי של חוטי הנחושת (הצטרפו בקצה השני לפין פליז) על דבק הכסף (H), ומהירות להצטרף חוט הזהב אליו (אני) לפני הכסף מתייבש. חוט הזהב הוא מנצח מצוין, ויכול להיות מקוטב. במציאות, ברוב המכריע של המקרים הקיטוב הוא קטן מדי כדי להיות מזוהה, ואם כן, זה יכול להיות מתוגמל עבור עם מתח ההיסט (V). לוחות JO, צעדים הדרושים כדי להתחבר כנימה (או חרק hemipteran אחר) לאלקטרודה. ראשית, להרים בזהירות כנימה עם מברשת צבעי מים עדינה ומניח אותו על הפתיחה של מכשיר שאיבת ואקום (J). הפעל את משאבת הוואקום ולכסות את חור שסתום האוויר עם פיסת נייר ליישם יניקה. טובלים את הקצה של סיכת החרקים לדבק הכסף (K), ולשים טיפת דבק קטנה על גבי הבטן של הכנימה, תחת סטראו (LM). בתוך ה~ 20 שניות הבאות, לפני שאגל דבק כסף על מתייבש הכנימה, הכניסו את הקצה של חוט הזהב של האלקטרודה החרקים לתוך אגל הרטוב של דבק כסף, ולשמור אותו במקום 1-3 דקות, עד שדבק הכסף יש לחלוטין (N) האוויר היבש. בשלב זה, לבטל את היניקה על ידי הסרת פיסת נייר שמכסה את חור שסתום האוויר של מכשיר השאיבה ולהסיר את הכנימה בזהירות, ממכשיר היניקה: הרמת הכנימה לאחר חיווט לעתים קרובות דורש קצת עזרה על ידי מברשת עדינה (O). לוח P מציג סקירה של כל EPG להקים בתוך כלוב פאראדיי, ולוח Q מציג סקירה של שילוב צמח-הכנימה לEPG. ראה סעיף 2 לעיל לקבלת הסבר מפורט יותר של תהליך זה. אותיות קטנות הן תוויות המתייחסות לפריטים שצריך לעשות EPG-אלקטרודות:: בורג הלחמה; ב: נמסה הלחמת מתכת;ג: נוזל הלחמה; ד: סיכת נחושת מחבר (מסמר); דואר: חוטי נחושת; f: חוט זהב 18μm O; ז: מכשיר יניקה; שעות: כנימה; i: דבק כסף על בסיס מים; j: כלוב פאראדיי; יא: אלקטרודה צמח; l: מחבר קלט (BNC) של טרום-מגבר EPG.

<ol>
	<li>Salvador-Recatal&#224;, V., Tjallingii, W. F., Farmer, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time,+in+vivo.+intracellular+recordings+of+caterpillar-induced+depolarization+waves+in+sieve+elements+using+aphid+electrodes.">Real-time, in vivo. intracellular recordings of caterpillar-induced depolarization waves in sieve elements using aphid electrodes.</a> New Phytologist. 203 (2), 674-684 (2014).</li><li>Van Bel, A. J., Knoblauch, M., Furch, A. C., Hafke, 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=(Questions)n+on+phloem+biology.+1.+Electropotential+waves,+Ca2++fluxes+and+cellular+cascades+along+the+propagation+pathway.">(Questions)n on phloem biology. 1. Electropotential waves, Ca2+ fluxes and cellular cascades along the propagation pathway.</a> Plant Science. 181 (3), 210-218 (2011).</li><li>Rhodes, J. D., Thain, J. F., Wildon, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+pathway+for+electrical+signal+conduction+in+the+wounded+tomato+plant.">The pathway for electrical signal conduction in the wounded tomato plant.</a> Planta. 200, 50-57 (1996).</li><li>Fromm, J., Eschrich, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Correlation+of+ionic+movements+with+phloem+unloading+and+loading+in+barley+leaves.">Correlation of ionic movements with phloem unloading and loading in barley leaves.</a> Plant Physiology and Biochemistry. 27, 577-585 (1989).</li><li>Brette, R., Destexhe, A., Brette, R., Destexhe, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intracellular+Recordings.">Intracellular Recordings.</a> Handbook of Neural Activity Measurement. , 44-91 (2012).</li><li>Umrath, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Untersuchungen+&#252;ber+Plasma+und+Plasamstromung+an+Characeen.+IV.+Potentialmessungen+an+Nitella+mucronata.+mit+besonderer+Ber&#252;cksichtingung+der+Erregungserscheinungen.">Untersuchungen &#252;ber Plasma und Plasamstromung an Characeen. IV. Potentialmessungen an Nitella mucronata. mit besonderer Ber&#252;cksichtingung der Erregungserscheinungen.</a> Protoplasma. 9, 576-597 (1930).</li><li>Umrath, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Der+Erregungsvorgang+bei+Nitella+mucronata.">Der Erregungsvorgang bei Nitella mucronata.</a> Protoplasma. 17, 258-300 (1932).</li><li>Carden, D. E., Walker, D. J., Flowers, T. J., Miller, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-cell+measurements+of+the+contribution+of+cytosolic+Na++and+K++to+salt+tolerance.">Single-cell measurements of the contribution of cytosolic Na+ and K+ to salt tolerance.</a> Plant Physiology. 131 (2), 676-683 (2003).</li><li>Miles, P. W., McLean, D. L., Kinsey, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+that+two+species+of+aphid+ingest+food+through+an+open+stylet+sheath.">Evidence that two species of aphid ingest food through an open stylet sheath.</a> Experientia. 20 (10), 582 (1964).</li><li>McLean, D. L., Kinsey, M. G. <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+electronically+recording+aphid+feeding+and+salivation.">A technique for electronically recording aphid feeding and salivation.</a> Nature. 202, 1358-1359 (1965).</li><li>Tjallingii, W. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electronic+recording+of+penetration+behaviour+by+aphids.">Electronic recording of penetration behaviour by aphids.</a> Entomologia Experimentalis et Applicata. 24, 721-730 (1978).</li><li>Tjallingii, W. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Membrane+potentials+as+an+indication+for+plant+cell+penetration+by+aphid+stylets.">Membrane potentials as an indication for plant cell penetration by aphid stylets.</a> Entomologia Experimentalis et Applicata. 38, 187-193 (1985).</li><li>Alvarez, E. E., 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=Comparative+analysis+of+Solanum+stoloniferum.+responses+to+probing+by+the+green+peach+aphid+Myzus+persicae.+and+the+potato+aphid+Macrosiphum+euphorbiae.">Comparative analysis of Solanum stoloniferum. responses to probing by the green peach aphid Myzus persicae. and the potato aphid Macrosiphum euphorbiae.</a> Insect Science. 20 (2), 207-227 (2013).</li><li>Carmo-Sousa, M., Moreno, A., Garzo, E., Fereres, 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+non-persistently+transmitted+virus+induces+a+pull-push+strategy+in+its+aphid+vector+to+optimize+transmission+and+spread.">A non-persistently transmitted virus induces a pull-push strategy in its aphid vector to optimize transmission and spread.</a> Virus Research. 186, 38-46 (2014).</li><li>Jacobson, A. L., Kennedy, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+Penetration+Graph+studies+to+investigate+the+effects+of+cyantraniliprole+on+feeding+behavior+of+Myzus+persicae.+(Hemiptera:+Aphididae)+on+Capsicum+annuum.">Electrical Penetration Graph studies to investigate the effects of cyantraniliprole on feeding behavior of Myzus persicae. (Hemiptera: Aphididae) on Capsicum annuum.</a> Pest Management Science. 70 (5), 836-840 (2014).</li><li>Morris, G., Foster, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Duelling+aphids:+electrical+penetration+graphs+reveal+the+value+of+fighting+for+a+feeding+site.">Duelling aphids: electrical penetration graphs reveal the value of fighting for a feeding site.</a> Journal of Experimental Biology. 211 (9), 1490-1494 (2008).</li></ol>

WFT launched EPG Systems as a retirement activity, and is affiliated with it financially.

מאמר זה מספק פרוטוקול מפורט להכנת החשמל חדירה גרף הקלטות (EPG). טכניקת EPG היא מבוססת היטב, עם 100-200 משתמשים פעילים ברחבי העולם, וזה יושם למחקרים רבים בנושאים שונים, לדוגמא: א) התנגדות צמח מארח לכנימות וחרקים נושאי stylet אחרים 13; מנגנוני תמסורת ב) וירוס צמח והפתוגן 14;</...

היכולת לייצר אותות חשמליים למרחקים ארוכים היא תכונת יתרון של אורגניזמים רב-תאיים, המאפשרת לתגובות יעילים לגירויים חיצוניים. תכונה זו התפתחה באופן עצמאי בצמחים ובעלי חיים, ובכך מייצגת מקרה של אבולוציה מתכנסת. בהתחשב בכך שאותות חשמליים בשילוב עם פונקציות חשובות בבעלי חיים כגון העברת עצבית והתכווצות שרירים, בסיס המולקולרי, מנגנון של העברת, ופונקציה של אותות חשמליים הנוצר על-גירוי בבעלי חיים הם נושאים של מחקר אינטנסיבי. בניגוד לכך, איתות חשמלית מושרה גירוי בצמחים זכתה לתשומת לב מחקרית קטנה. למרות שיש לי צמחים אין עצבים או שרירים, נראה שיש מספיק ראיות כדי להניח שאותות חשמליים הנוצר על-הגירוי בצמחים לשחק תפקיד מפתח בתגובותיהם לגורמים סביבתיים. השיפה, מרכיב החיים של כלי דם המפעל, כבר הניח כמשנה עיקריstrate להעברת אותות חשמליים הנוצר על-גירוי, מגירוי / פגומה לאזורי מגורה שאינם / ניזוק 2. התאים העיקריים בהשיפה הם אלמנטים המסננת (SES), תאים פשוטים יחסית, מוארכים. הקצוות של SES מחוברים לSEs האחר, ויצרו נמוכה התנגדות מתמשכת,, מערכת צינור מסננת שהתפשטה ברחבי המפעל. יש, עם זאת, מעט מאוד מחקרים על התכונות חשמליות של תאים מאוד מיוחדים אלה. במחקרים הקודמים אלה, חוקרי הגישה SEs גם עם זכוכית מיקרו-אלקטרודות 3 stylets או הוכנס-לשתול עם אלקטרודות זכוכית שמצמידות את כנימות, לאחר stylectomy (חיתוך) 4. microelectrodes הזכוכית עשוי מזכוכית נימים שהם משכו בקצה אחד עם חום לקצה קנס של פחות מ 1 מיקרומטר בקוטר, ולאחר מכן מלאה עם פתרון KCl. חוט Ag / AgCl או פלטינה, מוכנס לתוך אלקטרודת הזכוכית מלאה-KCl אז מחובר לכניסת המגבר, ורפרנטאלקטרודה מוכנסת לתוך האמבטיה המקיפה את התא של עניין, השלימה המעגל. התקנה זו מתעדת את ההבדל בפוטנציאל בין האלקטרודה תאי הרפרנט ואלקטרודה המדידה תאית, כלומר, פוטנציאל הממברנה של התא 5. בשיטה זו, Umrath עשה ההקלטה תאית הראשונה מתא צמח, באמצעות Nitella אצות 6,7. Nitella הוא אורגניזם פשוט יחסית עם תאים גדולים, ולכן נוח לניסויי אלקטרופיזיולוגיה תאיים. לעומת זאת, ההכנסה של אלקטרודות זכוכית תאיות לתוך התאים הקטנים של צמחים רב-תאי, תלת-ממדיים של כדור הארץ היא תובענית מבחינה טכנית, דורשת חוקר מיומן, כמו גם להדמיה מתוחכמת, מיקרומניפולציה, וציוד נגד רעידות. למרות אלקטרודות זכוכית מתאימות כדי להקליט מהתאים שטחיים בצמחים, כגון תאי האפידרמיס שורש 8, recordin תאיתGS מהתאים מוטבע עמוק ברקמה של הצמח, כגון SES, תגובות הנגרמים נזק סיבה סבירה מאוד, מבלבל את התוצאות. בשנת 1989, פרום וEschrich דיווחו על השימוש בשיטה חלופית, שנקראו &quot;שיטת הכנימה &#39;, שבו אלקטרודות זכוכית הם מצמידים לstylets כנימה לאחר stylectomy 4. שיטת הכנימה היא פולשנית, כי stylets גמיש לא לגרום נזק לרקמות או תאים כאלקטרודות זכוכית לעשות. stylets הכנימה הוא ההמצאה הגדולה של הטבע לחדירת צמח, וכנימות הן הרבה יותר מאשר בני אדם מיומנות במציאת SES. למרבה הצער, שיטה זו היא גם כנימה תובענית ביותר במונחים של מומחיות וציוד טכניים. בנוסף, ההצלחה של כל ניסוי שמיישם טכניקה זו תלויה לחלוטין בלהיות במצב האכלת כנימה - עם stylet הוכנס ביציבות לSE, בעת stylectomy. חשיבה ברטרוספקטיבית, אפשר לראות שהסיכויים הצלחה של טכניקה זו היו יכולים להיות שליmproved על ידי הוספה להגדרת ניסוי מכשיר המאפשר זיהוי או לא stylet הכנימה הוא בSE בעת החלת stylectomy. בשנת 1964, מקלין וקינסי תיארו &quot;מערכת ניטור אלקטרונית&quot; לחקר התנהגות ההאכלה של כנימות בזמן אמת 9,10. במערכת זו, הכנימה והצמח-חדר stylet שולבו מעגל חשמלי. מאוחר יותר, בשנת 1978, Tjallingii המציא גרסה שונה של המערכת, הנקרא מערכת &quot;חשמל חדירה גרף&quot; (EPG) 11,12. בעוד מערכת הניטור האלקטרונית המקורית הייתה רגישה לפוטנציאלים-מקור התנגדות בלבד, עם מערכת ה- EPG, כוח electromotive (EMF) שמקורה פוטנציאלים, כלומר, שנוצרו במפעל או בחרקים, יכולים להיות מוקלטים, בנוסף לפוטנציאל הנובע מ התנגדות (R) בחרקים. זה מייצג שיפור חשוב, משום ששניהם אות הרכיבים, EMF וR,לספק מידע רלוונטי ביולוגי על אירועים במהלך חדירת מפעל על ידי כנימות. מה עושה קדם מגבר EPG רגיש לR-הרכיבים הוא התנגדות הקלט הנמוכה יחסית של 1 GΩ, שהוא קרוב לממוצע של התנגדות צמח / כנימה. מתח היסט קטן (איור 1, V) בסך של כ +100 mV מוחל על הצמח, אשר לאחר מכן מחולק על פני צמח וחרקים בצד אחד, והתנגדות הקלט בצד השני. המתחים ושינוייהם נמדדים בנקודה (איור 1 א &#39;, ב&#39;) בין החרקים ונגד הקלט. לכן, R-הרכיבים מייצגים אפנון התנגדות צמח-כנימה של מתח ההיסט, ואילו EMF-הרכיבים הם חלק מסוים של פוטנציאלי צמח בקצה stylet ופוטנציאלים שנגרמו בחרקים. פוטנציאלי הצמח - הרלוונטיים ביותר כאן - הם פוטנציאל בעיקר קרום של תאי הצמח ניקבו ידי stylets הכנימה. פוטנציאלי החרקים נראים בעיקרפוטנציאל הזרמה נגרמת על ידי תנועות נוזל בתוך שתי תעלות stylet, כלומר, מזון ותעלות הרוק; אין פוטנציאלי עצב או שריר פנימיים נרשמים בEPG. בפועל, פונקציות קצה stylet כקצה האלקטרודה. כל תאי הצמח טעונים שלילי בתוך ביחס למחוץ החיובי של התא. הזרם החשמלי (כלומר, התנועה של יונים טעונים בתמיסה מימית) זורמים מבפנים ללהיפך מחוץ וסגנו מאוד מוגבל בשל העמידות הגבוהה של קרום התא. בדרך כלל פוטנציאל המנוחה נשמר קבוע. עם זאת, כאשר יונים שליליים לצאת או יונים חיוביים לעבור דרך קרום התא, את פוטנציאל הקרום מופחת, כלומר, זה depolarizes &#39;. שלילת קוטביות מתרחשת במקרה של עירור תא. יונים ולאחר מכן לעבור פנימה או החוצה כאשר תעלות יונים מסוימות בקרום נפתחות או כאשר הקרום פגום ויונים לדלוף פנימה והחוצה. כל התאים תעלות יונים ומשאבות בtהוא פלזמת קרום שיביא את פוטנציאל הממברנה לרמת המנוחה שלה על ידי שחזור הריכוז המקורי של יונים שונים בתוך התא. פוטנציאל המנוחה והשינויים שלה הם רכיבי EMF, ולכן, טכניקת EPG מתאימה למדוד אותם. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/52826/52826fig1.jpg" /> איור 1. EPG-אלקטרודות. EPG-אלקטרודה היא כנימת חיים משולבת במעגל חשמלי חדירה גרף (EPG), stylet שמוכנס לתוך אלמנט מסננת (SE) במצב האכלה יציב. אם SE-משופד stylet הוא במנוחה (פנל), המתח במעגל, שנרשם על ידי EPG, יציב וברמת מתח המנוחה (לוח C, מנוחה). אם SE הוא נרגש, depolarizes הקרום (לוח ב &#39;), שהיא דמיינה בEPG כמו עלייה הדרגתית במתח (פנל C, שלילת קוטביות). כאיזון היוני בSE חוזר לנוח, כלומר, זה repolarizes, המתח נרשם על ידי EPG יורד בהדרגה לרמת פוטנציאל המנוחה (לוח C, repolarization). בפנל C, &quot;&quot; ו &quot;B&quot; מתייחסים לתרחישים המוצגים בלוחות A ו- B, בהתאמה. V = מקור מתח היסט מתכוונן. הר&quot;י = נגד קלט. במקביל לנגד החיצוני 1 GΩ, יש המגבר 1.5 נגד TΩ (לוחות A ו- B, באפור) גבוהים פנימי (בopamp). בשלט רחוק של המתג מראש מגבר EPG יכול להיות שונה מרגיל לEMF-מצב, המאפשר קבלת ערכי מתח מדויקים ביותר. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52826/52826fig1highres.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> בחלק הבא, אנו מספקים את הקורא עם פרוטוקול בסיסי לביצוע ניסויי EPG שתקף לשני מחקרים המתמקדים בחרקים וממוקדים-צמח.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Brass connector pins</td>
			<td>EPG Systems/hardw.shop</td>
			<td></td>
			<td>&#934; 1.2 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thin copper wire</td>
			<td>EPG Systems/hardw.shop</td>
			<td></td>
			<td>approx. &#934; 0.2 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thin gold wire</td>
			<td>EPG Systems</td>
			<td></td>
			<td>&#934; 18 &#181;m</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soldering fluid</td>
			<td>hardware shop</td>
			<td></td>
			<td>matching the soldering wire</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Resin-cored soldering wire</td>
			<td>hardware shop</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Styrofoam</td>
			<td>any</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water-based silver glue</td>
			<td>EPG systems</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.epgsystems.eu/">recipe in: www.epgsystems.eu</a></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paper wipes</td>
			<td>Kimberly-Clark</td>
			<td>5511</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soldering bolt</td>
			<td>any</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereomicroscope</td>
			<td>Hund Wetzlar</td>
			<td></td>
			<td>minimum magnification is x10</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>14088-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>10050-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11231-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vortex</td>
			<td>A. Hartenstein</td>
			<td>L46</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Watercolor brushes</td>
			<td>any</td>
			<td></td>
			<td>Number 1 or 2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Air suction device</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>see description in: www.epgsystems.eu</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insect pins</td>
			<td>any</td>
			<td></td>
			<td>No. 1 or 2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solid table</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Faraday cage</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Hand made</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Computer</td>
			<td>Fujitsu Siemens</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Data acquisition software</td>
			<td>EPG Systems</td>
			<td></td>
			<td>Stylet+d</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Giga-4 (-8) Complete System</td>
			<td>EPG Systems</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>includes the following:</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Main control box with USB output</td>
			<td></td>
			<td>Di155/Di710</td>
			<td>12/14 bit, rate 100Hz(softw. fixed)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EPG probes 4 (8)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>50x DC pre-amplifier</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Swivel clamps on rod</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DC power adaptor</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>bipolar, 230/115 VAC to -/+8 VDC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plant electrodes and cables</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Additional test and ground cables&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a new application of the electrical penetration graph (epg) for acquiring and measuring electrical signals in phloem sieve elements

תכונות אלקטרו של תאים לעתים קרובות למדו במבחנה, לאחר מתנער מהם הסביבות האם שלהם. עם זאת, המחקר של הולכה חשמלית בין תאים מרוחקים באורגניזם דורש in vivo, הקלטות ללא ממצא של תאים המוטבעים בתוך הסביבה הטבעית שלהם. השידור של אותות חשמליים מפצועים לאזורים הלא-פצועים במפעל מאז ארוך מעורר את העניין של בוטנאים. השיפה, החלק החי של כלי דם הצמח שהתפשט ברחבי המפעל, כבר הניח כרקמה גדולה בשידור חשמל במפעלים. חוסר שיטות אלקטרו המתאימים מציב אתגרים רבים לחקר התכונות החשמליים של תאי השיפה in vivo. כאן אנו מציגים גישה חדשנית לאלקטרופיזיולוגיה תאית של אלמנטים מסננת (SES) המשתמשת בכנימות חיים, או חרקים hemipteran השיפה האכלה אחרים, משולבת בהגר&quot;א החדירה החשמליph מעגל (EPG). צדדיות, החוסן, והדיוק של שיטה זו אפשרו להקליט וללמוד בפירוט את האותות חשמליים הנוצר על-הפצע בSEs של ורידים של thaliana ארבידופסיס צמח מודל 1 מרכזיים. כאן אנו מראים כי EPG-אלקטרודות יכולות להיות מיושמות בקלות לקלטות אלקטרו תאיות של SES בעורקים שוליים, כמו גם ללמוד את היכולת של SES להגיב באותות חשמליים לכמה גירויים חיצוניים. גישת EPG להחיל אלקטרופיזיולוגיה תאית של SES יכולה להיות מיושמת למגוון רחב של מיני צמחים, במספר רב של שילובי צמחים / חרקים, ועבור רבים מחקר המטרה.

במחקר קודם, שיישמנו את טכניקת EPG-אלקטרודה במטרה לאפיין את האותות החשמליים המיוצרים בSEs של midvein במהלך התקפת זחל 1. Midvein הוא אתר מועדף להחדרת אלקטרודות זכוכית קונבנציונליות, כמו גם עבור אלקטרודות הזכוכית stylet, כי זה SE-צפוף, וחזק יחסית, ולכן ניתנים לקיבוע הדרוש ליישום ...

Watch this Scientific Journal Video about A New Application of the Electrical Penetration Graph EPG for Acquiring and Measuring Electrical Signals in Phloem Sieve Elements at JoVE.com

A New Application of the Electrical Penetration Graph EPG for Acquiring and Measuring Electrical Signals in Phloem Sieve Elements

Electrical Penetration Graph (EPG) is a well-established technique for studying the feeding behavior of stylet-bearing insects. Here we show a new application of EPG as a non-invasive tool for the acquisition of intracellular electrophysiology recordings of sieve elements (SEs), the cells that form the phloem vasculature in plants.

יישום חדש של החשמל חדירה הגרף (EPG) לרכישה ומדידת אותות חשמליים שביפים מסננת אלמנטים

Electrophysiological properties of cells are often studied in vitro, after dissociating them from their native environments. However, the study of ...

a-new-application-electrical-penetration-graph-epg-for-acquiring

Research

JoVE Journal

Environment

A New Application of the Electrical Penetration Graph (EPG) for Acquiring and Measuring Electrical Signals in Phloem Sieve Elements

14.6K Views.  University of Würzburg. Electrical Penetration Graph (EPG) is a well-established technique for studying the feeding behavior of stylet-bearing insects. Here we show a new application of EPG as a non-invasive tool for the acquisition of intracellular electrophysiology recordings of sieve elements (SEs), the cells that form the phloem vasculature in plants. 

Video: A New Application of the Electrical Penetration Graph EPG for Acquiring and Measuring Electrical Signals in Phloem Sieve Elements

Methods for Performing Crosses in Setaria viridis, a New Model System for the Grasses

Setaria viridis is an emerging model system for C4 grasses. It is closely related to the bioenergy feed stock switchgrass and the grain crop foxtail millet. Recently, the 510 Mb genome of foxtail millet, S. italica, has been sequenced 1,2 and a 25x coverage genome sequence of the weedy relative S. viridis is in progress. S. viridis has a number of characteristics that make it a potentially excellent model genetic system including a rapid generation time, small stature, simple growth requirements, prolific seed production 3 and developed systems for both transient and stable transformation 4. However, the genetics of S. viridis is largely unexplored, in part, due to the lack of detailed methods for performing crosses. To date, no standard protocol has been adopted that will permit rapid production of seeds from controlled crosses.
The protocol presented here is optimized for performing genetic crosses in S. viridis, accession A10.1. We have employed a simple heat treatment with warm water for emasculation after pruning the panicle to retain 20-30 florets and labeling of flowers to eliminate seeds resulting from newly developed flowers after emasculation. After testing a series of heat treatments at permissive temperatures and varying the duration of dipping, we have established an optimum temperature and time range of 48 &deg;C for 3-6 min. By using this method, a minimum of 15 crosses can be performed by a single worker per day and an average of 3-5 outcross progeny per panicle can be recovered. Therefore, an average of 45-75 outcross progeny can be produced by one person in a single day. Broad implementation of this technique will facilitate the development of recombinant inbred line populations of S. viridis X S. viridis or S. viridis X S. italica, mapping mutations through bulk segregant analysis and creating higher order mutants for genetic analysis.

Methods for Performing Crosses in Setaria viridis, a New Model System for the Grasses

We have developed a methodology for performing crosses in Setaria viridis (S. viridis). The method involves pruning the panicle prior to a hot water treatment to kill viable pollen. Crosses are performed following a well-controlled growth regime and typically result in the recovery of 1 to 7 cross-pollinated seed/s per panicle.

שיטות לביצוע צלבים ב<em&gt; Setaria viridis</em&gt;, מערכת דגם חדש לעשבים

Setaria viridis is an emerging model system for C4 grasses. It is closely related to the bioenergy feed stock switchgrass and the grain crop foxtail ...

Application of Two-spotted Spider Mite Tetranychus urticae for Plant-pest Interaction Studies

The two-spotted spider mite, Tetranychus urticae, is a ubiquitous polyphagous arthropod herbivore that feeds on a remarkably broad array of species, with more than 150 of economic value. It is a major pest of greenhouse crops, especially in Solanaceae and Cucurbitaceae (e.g., tomatoes, eggplants, peppers, cucumbers, zucchini) and greenhouse ornamentals (e.g., roses, chrysanthemum, carnations), annual field crops (such as maize, cotton, soybean, and sugar beet), and in perennial cultures (alfalfa, strawberries, grapes, citruses, and plums)1,2. In addition to the extreme polyphagy that makes it an important agricultural pest, T. urticae has a tendency to develop resistance to a wide array of insecticides and acaricides that are used for its control3-7.
T. urticae is an excellent experimental organism, as it has a rapid life cycle (7 days at 27 &#176;C) and can be easily maintained at high density in the laboratory. Methods to assay gene expression (including in situ hybridization and antibody staining) and to inactivate expression of spider mite endogenous genes using RNA interference have been developed8-10. Recently, the whole genome sequence of T. urticae has been reported, creating an opportunity to develop this pest herbivore as a model organism with equivalent genomic resources that already exist in some of its host plants (Arabidopsis thaliana and the&#160;tomato Solanum lycopersicum)11. Together, these&#160;model organisms could provide insights into molecular bases of plant-pest interactions.
Here, an efficient method for quick and easy collection of a large number of adult female mites, their application on an experimental plant host, and the assessment of the plant damage due to spider mite feeding are described. The presented protocol enables fast and efficient collection of hundreds of individuals at any developmental stage (eggs, larvae, nymphs, adult males, and females) that can be used for subsequent experimental application.

Application of Two-spotted Spider Mite Tetranychus urticae for Plant-pest Interaction Studies

Protocols for efficient preparation of homogenous samples of spider mites, infestation of experimental plants, and assessment of plant damage, as required for studies of plant-pest interaction were developed.

יישום של קרדית העכביש הבחין-Two<em&gt; Tetranychus urticae</em&gt; לאינטראקצית צמח-מזיקים ללימודים

The two-spotted spider mite, Tetranychus urticae, is a ubiquitous polyphagous arthropod herbivore that feeds on a remarkably broad array of species, with ...

Removal of Trace Elements by Cupric Oxide Nanoparticles from Uranium In Situ Recovery Bleed Water and Its Effect on Cell Viability

In situ recovery (ISR) is the predominant method of uranium extraction in the United States. During ISR, uranium is leached from an ore body and extracted through ion exchange. The resultant production bleed water (PBW) contains contaminants such as arsenic and other heavy metals. Samples of PBW from an active ISR uranium facility were treated with cupric oxide nanoparticles (CuO-NPs). CuO-NP treatment of PBW reduced priority contaminants, including arsenic, selenium, uranium, and vanadium. Untreated and CuO-NP treated PBW was used as the liquid component of the cell growth media and changes in viability were determined by the MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) assay in human embryonic kidney (HEK 293) and human hepatocellular carcinoma (Hep G2) cells. CuO-NP treatment was associated with improved HEK and HEP cell viability. Limitations of this method include dilution of the PBW by growth media components and during osmolality adjustment as well as necessary pH adjustment. This method is limited in its wider context due to dilution effects and changes in the pH of the PBW which is traditionally slightly acidic&#160;however; this method could have a broader use assessing CuO-NP treatment in more neutral waters.

Removal of Trace Elements by Cupric Oxide Nanoparticles from Uranium In Situ Recovery Bleed Water and Its Effect on Cell Viability

Production bleed water (PBW) was treated with cupric oxide nanoparticles (CuO-NPs) and cellular toxicity was assessed in cultured human cells. The goal of this protocol was to integrate the native environmental sample into a cell culture format assessing the changes in toxicity due to CuO-NP treatment.

הסרת יסודות קורט ידי Cupric תחמוצת חלקיקים מאורניום<em&gt; באתר</em&gt; שחזור Bleed מים והשפעתה על כדאיויות תא

In situ recovery (ISR) is the predominant method of uranium extraction in the United States. During ISR, uranium is leached from an ore body and extracted ...

A Simple Method for Automated Solid Phase Extraction of Water Samples for Immunological Analysis of Small Pollutants

A new method for solid phase extraction (SPE) of environmental water samples is proposed. The developed prototype is cost-efficient and user friendly, and enables to perform rapid, automated and simple SPE. The pre-concentrated solution is compatible with analysis by immunoassay, with a low organic solvent content. A method is described for the extraction and pre-concentration of natural hormone 17&#946;-estradiol in 100 ml water samples. Reverse phase SPE is performed with octadecyl-silica sorbent and elution is done with 200 &#181;l of methanol 50% v/v. Eluent is diluted by adding di-water to lower the amount of methanol. After preparing manually the SPE column, the overall procedure is performed automatically within 1 hr. At the end of the process, estradiol concentration is measured by using a commercial enzyme-linked immune-sorbent assay (ELISA). 100-fold pre-concentration is achieved and the methanol content in only 10% v/v. Full recoveries of the molecule are achieved with 1 ng/L spiked de-ionized and synthetic sea water samples.

A protocol for the extraction and pre-concentration of estradiol from water samples by using an automated and miniaturized system is presented.

שיטה פשוטה למיצוי שלב המוצק האוטומטי של דגימות מים לניתוח החיסוני של מזהמים קטנים

A new method for solid phase extraction (SPE) of environmental water samples is proposed. The developed prototype is cost-efficient and user friendly, and ...

Modification and Application of a Leaf Blower-vac for Field Sampling of Arthropods

Rice fields host a large diversity of arthropods, but investigating their population dynamics and interactions is challenging. Here we describe the modification and application of a leaf blower-vac for suction sampling of arthropod populations in rice. When used in combination with an enclosure, application of this sampling device provides absolute estimates of the populations of arthropods as numbers per standardized sampling area. The sampling efficiency depends critically on the sampling duration. In a mature rice crop, a two-minute sampling in an enclosure of 0.13 m2 yields more than 90% of the arthropod population. The device also allows sampling of arthropods dwelling on the water surface or the soil in rice paddies, but it is not suitable for sampling fast flying insects, such as predatory Odonata or larger hymenopterous parasitoids. The modified blower-vac is simple to construct, and cheaper and easier to handle than traditional suction sampling devices, such as D-vac. The low cost makes the modified blower-vac also accessible to researchers in developing countries.

Assessment of arthropod abundance in crops is critical for investigating population dynamics and species interactions. Here we describe the modification and application of a leaf blower-vac for suction sampling of arthropods in rice.

שינוי ויישום של VAC מפוח עלים עבור דגימת שדה של פרוקי רגליים

Rice fields host a large diversity of arthropods, but investigating their population dynamics and interactions is challenging. Here we describe the ...

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

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

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

מדידה ומיפוי דפוסים של סחף אדמה ומשקעים הקשורים אדמה ריכוזים קרבונט תחת ניהול חקלאיים

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

Development of New Methods for Quantifying Fish Density Using Underwater Stereo-video Tools

The use of video camera systems in ecological studies of fish continues to gain traction as a viable, non-extractive method of measuring fish lengths and estimating fish abundance. We developed and implemented a rotating stereo-video camera tool that covers a full 360 degrees of sampling, which maximizes sampling effort compared to stationary camera tools. A variety of studies have detailed the ability of static, stereo-camera systems to obtain highly accurate and precise measurements of fish; the focus here was on the development of methodological approaches to quantify fish density using rotating camera systems. The first approach was to develop a modification of the metric MaxN, which typically is a conservative count of the minimum number of fish observed on a given camera survey. We redefine MaxN to be the maximum number of fish observed in any given rotation of the camera system. When precautions are taken to avoid double counting, this method for MaxN may more accurately reflect true abundance than that obtained from a fixed camera. Secondly, because stereo-video allows fish to be mapped in three-dimensional space, precise estimates of the distance-from-camera can be obtained for each fish. By using the 95% percentile of the observed distance from camera to establish species-specific areas surveyed, we account for differences in detectability among species while avoiding diluting density estimates by using the maximum distance a species was observed. Accounting for this range of detectability is critical to accurately estimate fish abundances. This methodology will facilitate the integration of rotating stereo-video tools in both applied science and management contexts.

We describe a new method for counting fishes, and estimating relative abundance (MaxN) and fish density using rotating stereo-video camera systems. We also demonstrate how to use distance from camera (Z distance) to estimate species-specific detectability.

פיתוח שיטות חדשות לכימות תנועת הדגים בצפיפות בכלים סטריאו-וידאו תת-מימי

The use of video camera systems in ecological studies of fish continues to gain traction as a viable, non-extractive method of measuring fish lengths and ...

The Plant Infection Test: Spray and Wound-Mediated Inoculation with the Plant Pathogen Magnaporthe Grisea

Plants possess a powerful system to defend themselves against potential threats by pathogenic fungi. For agriculturally important plants, however, current measures to combat such pathogens have proved too conservative and, thus, not sufficiently effective, and they can potentially pose environmental risks. Therefore, it is extremely necessary to identify host-resistance factors to assist in controlling plant diseases naturally through the identification of resistant germplasm, the isolation and characterization of resistance genes, and the molecular breeding of resistant cultivars. In this regard, there is need to establish an accurate, rapid, and large-scale inoculation method to breed and develop plant resistance genes. The rice blast fungal pathogen Magnaporthe grisea causes severe disease symptoms and yield losses. Recently, M. grisea has emerged as a model organism for studying the mechanisms of plant-fungal pathogen interactions. Hence, we report the development of a plant virulence test method that is specific for M. grisea. This method provides for both spray inoculation with a conidial suspension and wounding inoculation with mycelium cubes or droplets of conidial suspension. The key step of the wounding inoculation method for detached rice leaves is to make wounds on plant leaves, which avoids any interference caused by host penetration resistance. This spray/wounding protocol contributes to the rapid, accurate, and large-scale screening of the pathotypes of M. grisea isolates. This integrated and systematic plant infection method will serve as an excellent starting point for gaining a broad perspective of issues in plant pathology.

The Plant Infection Test: Spray and Wound-Mediated Inoculation with the Plant Pathogen Magnaporthe Grisea

Here, we present a protocol to test plant virulence with the plant pathogen Magnaporthe grisea. This report will contribute to the large-scale screening of the pathotypes of fungi isolates and serve as an excellent starting point for understanding the resistant mechanisms of plants during molecular breeding.

הבדיקה זיהום צמח: ריסוס, בתיווך הפצע חיסון עם הפתוגן של צמח Magnaporthe Grisea

Plants possess a powerful system to defend themselves against potential threats by pathogenic fungi. For agriculturally important plants, however, current ...

Experimental Protocol for Examining Behavioral Response Profiles in Larval Fish: Application to the Neuro-stimulant Caffeine

Fish models and behaviors are increasingly used in the biomedical sciences; however, fish have long been the subject of ecological, physiological and toxicological studies. Using automated digital tracking platforms, recent efforts in neuropharmacology are leveraging larval fish locomotor behaviors to identify potential therapeutic targets for novel small molecules. Similar to these efforts, research in the environmental sciences and comparative pharmacology and toxicology is examining various behaviors of fish models as diagnostic tools in tiered evaluation of contaminants and real-time monitoring of surface waters for contaminant threats. Whereas the zebrafish is a popular larval fish model in the biomedical sciences, the fathead minnow is a common larval fish model in ecotoxicology. Unfortunately, fathead minnow larvae have received considerably less attention in behavioral studies. Here, we develop and demonstrate a behavioral profile protocol using caffeine as a model neurostimulant. Though photomotor responses of fathead minnows were occasionally affected by caffeine, zebrafish&#160;were markedly more sensitive for photomotor and locomotor endpoints, which responded at environmentally relevant levels. Future studies are needed to understand comparative behavioral sensitivity differences among fish with age and time of day, and to determine whether similar behavioral effects would occur in nature and be indicative of adverse outcomes at the individual or population levels of biological organization.

Here, we present a protocol to examine larval zebrafish and fathead minnow locomotor activities and photomotor responses (PMR) using an automated tracking software. When incorporated in common toxicology bioassays, analyses of these behaviors provide a diagnostic tool to examine chemical bioactivity. This protocol is described using caffeine, a model neurostimulant.

נסיוני לבחינת תגובה התנהגותית פרופילים בדגים זחל: ליישום הקפאין נוירו-ממריץ

Fish models and behaviors are increasingly used in the biomedical sciences; however, fish have long been the subject of ecological, physiological and ...

Combining Eye-tracking Data with an Analysis of Video Content from Free-viewing a Video of a Walk in an Urban Park Environment

As individuals increasingly live in cities, methods to study their everyday movements and the data that can be collected becomes important and valuable. Eye-tracking informatics are known to connect to a range of feelings, health conditions, mental states and actions. But because vision is the result of constant eye-movements, teasing out what is important from what is noise is complex and data intensive. Furthermore, a significant challenge is controlling for what people look at compared to what is presented to them.
The following presents a methodology for combining and analyzing eye-tracking on a video of a natural and complex scene with a machine learning technique for analyzing the content of the video. In the protocol we focus on analyzing data from filmed videos, how a video can be best used to record participants&#39; eye-tracking data, and importantly how the content of the video can be analyzed and combined with the eye-tracking data. We present a brief summary of the results and a discussion of the potential of the method for further studies in complex environments.

The objective of the protocol is to detail how to collect video data for use in the laboratory; how to record eye-tracking data of participants looking at the data and how to efficiently analyze the content of the videos that they were looking at using a machine learning technique.

שילוב נתוני מעקב אחר עיניים באמצעות ניתוח של תוכן וידאו מחינם-צפייה בסרטון וידאו של טיול בסביבה של פארק עירוני

As individuals increasingly live in cities, methods to study their everyday movements and the data that can be collected becomes important and valuable. ...