This work was supported by Biotech Risk Assessment Grant Program competitive grand no. 2006-39454-17438 to A. Snow, K. Mercer, and H. Alexander from the United States Department of Agriculture, National Institute of Food and Agriculture. Experiments using this method were conducted at and supported by the University of Kansas Field Station, a research unit of the Kansas Biological Survey and the University of Kansas. The authors would like to thank P. Jourdan and E. Regnier for helpful reviews on earlier versions of this manuscript. Additionally, this work was aided by the contributions of the staff at the University of Kansas Field Station, Waterman Farm at the Ohio State University (OSU), the USDA Ornamental Plant Germplasm Center at OSU, and the Seed Biology Lab in the Department of Horticulture and Crop Science at OSU, especially E. Renze, S. Stieve, A. Evans, and E. Grassbaugh, for technical support.

1. לאסוף זרע ממינים מרובים או מבוקרת צלבים של מין יחיד הערה: זה זרע למשל בשימוש מ 15 סוגים הדדית בתוך annuus המינים Helianthus (חמניות) באמצעות פרא, היברידי, וסוגי יבול כמו (המייצר זרע) האימהי ההורה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בסוף עונת הגידול, לאסוף ראשי זרע בוגרים בשקיות שכותרתו. זרע נקי מזרע מוץ ומניחים מעטפות שכותרתו עם סוג צלב הורי בפורמט סטנדרטי (דהיינו אב x האימהית). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זרע גורף יחד במעטפות גדולות באמצעות כמויות שווות של זרע ממספר שווה של סוגי צלב הוריים זהים. לדוגמה, 100 זרעים מתוך 10 סוגים צלב עם אותם הורים אימהי ואבהי. לייבל המעטפות עם זיהוי (סוג צלב) מידע. מעטפות גדולות אלו הם אדונים זרע לשימוש במילוי רצועות קבורה בסעיף 2. </li></ol><table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody&gt; <tr><td></td><td colspan="3"> האם אימהי </td></tr><tr><td> האם אבהי </td><td> Wild: WxW </td><td> F 1: WXC </td><td> יבול: CXC </td></tr><tr><td> Wild: WxW </td><td> 0% WxW </td><td> 25% F 1 XW † </td><td> 50% CxW † </td></tr><tr><td> BC: WxF1 או F1xW </td><td> 12.5% ​​WxBC </td><td> 37.5% F 1 xBC </td><td> 62.5% CxBC </td></tr><tr><td> F 1: WXC </td><td> 25% WxF 1 † </td><td> 50% F 1 XF 1 </td><td> 75% CXF 1 † </td></tr><tr><td> F 2: F 1 XF 1 </td><td> 25% WxF 2 </td><td> 50% F 1 XF 2 </td><td> 75% CXF 2 </td></tr><tr><td> יבול: CXC </td><td> 50% WXC † </td><td> 75% F 1 XC † </td><td> 100% CXC </td></tr></tbody></table> טבלה 1. t צלב הוריםypes המופק אבקה ביד. סוגי צלב היברידיים יבול-בר חמניות יוצרו עם אבקה ביד לשימוש בניסוי קבורת זרע. מתאים לכל סוגי הצלב, ההורה האימהי המפורטים ראשון וההורה האבהי מפורט שני. סוגי צלב מסומנים † הם חלק זוגות סוג צלב גומלין עם אללים יבול באותה% אבל הורים אימהיים שונים. לוח שפורסם בעבר ב: פייס, BA et al. (2015) 15. 2. יצירת רצועות קבורות זרע מותאמים אישית הערה: בדוגמא זו, היו לנו שלושה טיפולים להסרת תאריך 15 משכפל, כך אנו נדרשים 45 רצועות כוללות. דוגמה זו משתמשת ב -15 תאים לכל רצועת כך, אנו נדרשים מספיק בד או וכילה פוליאסטר מרושת בסדר לשכן 15, 7 x 10 תאים ס&quot;מ. ראה איור 1. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התחל על ידי חיתוך 20 x 105 ס&quot;מ רצועת בד עבור כל רצועה זרע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדוד וסמן תאים, ואז לקפל את הבד לשניים. שימוש בפוh-טמפרטורה אקדח דבק, לאטום אחד קצר (10 ס&quot;מ) בסוף. לאחר הדבק מתקרר מעט, אבל לא לגמרי, לחץ על הצדדים הבד יחד כדי ליצור חותם. זהירות: טיפים אקדח דבק ודבק בטמפרטורה גבוהה יכול לגרום לכוויות אם במגע עם העור הוא ממושך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קווי דבק מהקצה המקופל בקצה הקצר הפתוח בכל סימן תא. לחץ על שני הצדדים הבד יחד לאורך קווי דבק על מנת להבטיח חותמות ללא חורים בין תאים. זרעים הנודדים בין התאים לתרום שגיאה ניסיונית. הערה: עכשיו כי תאים נוצרו, בקצה פרש צריך להישאר פתוח ומוכן לקבל זרע, וכן פרטים מזהים שלהם (שם סוג צלב). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אקראי להקצות סוגי צלב זרע תאים עבור כל רצועה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מלאו תאי זרע עם מספר אחיד של זרעים (20 לכל תא משמשים בדוגמה זו). עבור מדבקות, השתמש סמנים קבעו תעשייתיים על חתך ל-בכושר חצי גן הפלסטיק, כך שהם מסוגליםלעמוד קבורה. הערה: שיטות תיוג חלופיות יכולות לשמש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר כל תא מתמלא זרע התווית שלו, לאטום את תא מיד עם אקדח דבק בטמפרטורה גבוהה. המשך עד הרצועה לזרע כולו אטומה לחלוטין. לייבל רצועה הכוללת בתא הראשון עם לשכפל, לחסום ו / או מידע טיפול. הערה: לצורך המחקר שלנו, מאז נאלצנו להסיר את הזמני, בלוקים, ולשכפל רצועות בתוך בלוקים, כללנו את כל המידע הזה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדקו אם פערים בין תאים ודבקים במקום לפי צורך לפני שעברתי לרצועה הבאה. </li></ol></li></ol><img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/54663/54663fig1.jpg" /> איור 1. סכמטי זרע רצועת קבורה. דוגמה של רצועת קבורה מראה זיהוי סוג צלב לסלוני הפרט. ההורה אימהי מופיע ראשון עם ההורה האבהי המפורט שני. צבעים מצביעים הורות אימהית שונה,עם צהוב פראי, כחול היברידי F 1, ואדום לזריעה. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54663/54663fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> 3. Bury רצועות זרע בתחום <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחפור מגרשים לעומק שצוין רצועות הבית. הקצאת רצועות לבלוקי פרט בו רצועות מסודרות באופן אקראי כדי לאפשר תאריך ההסרה לשמש כזהות עלילת תא הראשית (בדוגמא זו, סוג הצלב) כמו עלילת המשנה בניתוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מכסים רצועות עם האדמה. בד חומרת רשת מתכת Cut להיות 10 סנטימטר גדול יותר מגרשים ומניחים על גבי רצועות קבורות. השתמש U-סיכות כדי לאבטח בקצות קצות בד כיסוי בעפר. הערה: כיסוי זה מיועד למעט אוכלי זרעים מתחפרים. בתור אפשרות נוספת, מרסר et al. 13 נבנו קבור תיבות של בד חומרה שהקיפו את רצועות הזרע עקב לחץ גופר אינטנסיבי loca בתחומםtion.) </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח דגלים של המודד צבעוני, להבדיל רצועת תאריכי מיקום והסרה כדי להשלים רשומים כתובים וברור. </li></ol> 4. לחפור רצועות ולהעריך זרע <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחפור רצועות זרע שהוקצו תאריך הסרה נתון. לשמור על הרצועות בסביבת לחה מגניבה עד שהם מגיעים למעבדה שבה הערכת הזרע תתקיים. ניתן להשיג זאת על ידי לפפה את רצועות העיתון הרטוב והצבתם צידנית על הובלה או משלוח בין לילה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שטוף בץ ואדמה מן הרצועות במים עד רצועות נקיות מספיק שברים הללו חיצוניים לא זרעים מעורפלים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במספריים לחתוך תא אחד פתוח בכל פעם. רוזן זרעים מונבטים ולהסיר אותם. רוזן בבירור זרעים מתים (למשל, נרקבו, או זרעים רקוב). מניח זרעי ungerminated על שכותרתו, נייר סופג רטוב פטרי בגודל נוסף להבחין זרעי ungerminated, רדומים, ומתים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים צלחות פטרי עם ungerminatedזרעים לתוך מערכת תא צמיחת תנאי נביטה סטנדרטיות: 25 ° C / 10 ° C 12 שעות יום / הלילה. אפשר זרעי שבוע לנבוט. כל זה עושה, ולמנות אותן כפי קיימא, אבל ungerminated מאז הם לא נובטים בתנאי שדה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר הטיפול הקאמרי הצמיחה, מבחן הנותר זרעי ungerminated עבור כדאיות באמצעות כלוריד tetrazolium (ט&quot;ז) 13. כדי להשיג זאת, להמציא פתרון אחוז המתאים TZ עבור מין המחקר באמצעות Handbook AOSA tetrazolium בדיקת 14. בדוגמה זו, פתרון 1% משמש. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותכים את הזרעים ungerminated לשניים ומניחים מחצית היו העובר האנדוספרם גלויים בצלחת פטרי המכילה פתרון מספיק TZ לכסות את הזרע (זרעים עשויים לצוף, זה בסדר). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים מנות TZ פטרי לתוך להגדיר באינקובטור ב 30 מעלות צלזיוס ולחכות 3 שעות. הערה: טמפרטורות גבוהות תגרומנה לתגובה מהירה יותר, אם ירצו בכך, אבל overstaining סיכון. </li></ol></li> &lt;li&gt; סר צלחות פטרי מן החממה ולהעריך. זרעים אשר מוכתם אדום בעוברים שלהם הם germinable, בעוד זרעים בלא כתם מתים. התייעץ עם מדריך בדיקת AOSA tetrazolium לקבלת פרטים נוספים על מקרים גבוליים מבדיל ומינים בפרט. </li></ol>

<ol>
	<li>Walck, J. L., Baskin, J. M., Baskin, C. C., Hidayati, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Defining+transient+and+persistent+seed+banks+in+species+with+pronounced+seasonal+dormancy+and+germination+patterns.">Defining transient and persistent seed banks in species with pronounced seasonal dormancy and germination patterns.</a> Seed Sci Res. 15 (3), 189-196 (2005).</li><li>Alexander, H. A., Schrag, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+soil+seed+banks+and+newly+dispersed+seeds+in+population+dynamics+of+the+annual+sunflower.+Helianthus+annuus.">Role of soil seed banks and newly dispersed seeds in population dynamics of the annual sunflower. Helianthus annuus.</a> J Ecol. 91, 987-998 (2003).</li><li>Burnside, O. C., Wilson, R. G., Weiseberg, S., Hubbard, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Seed+longevity+of+41+weed+species+buried+17+years+in+eastern+and+western.">Seed longevity of 41 weed species buried 17 years in eastern and western.</a> Weed Sci. 44 (1), 74-86 (1996).</li><li>Baskin, C. C., Baskin, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Seeds: Ecology, biogeography, and evolution of dormancy and Germination. , (2001).</li><li>Finch-Savage, W. E., Leubner-Metzger, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Seed+dormancy+and+the+control+of+germination.">Seed dormancy and the control of germination.</a> New Phytol. 171, 501-523 (2006).</li><li>Baskin, J. M., Baskin, C. 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+classification+system+for+seed+dormancy.">A classification system for seed dormancy.</a> Seed Sci Res. 14 (1), 1-16 (2004).</li><li>Donohue, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Environmental+and+genetic+influences+on+the+germination+of+Arabidopsis+thaliana+in+the+field.">Environmental and genetic influences on the germination of Arabidopsis thaliana in the field.</a> Evolution. 54 (4), 740-757 (2005).</li><li>Roach, D. A., Wulff, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maternal+effects+in+plants.">Maternal effects in plants.</a> Ann Rev Ecol Syst. 18, 209-235 (1987).</li><li>Pace, B. A., Alexander, H. M., Emry, J. D., Mercer, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Seed+fates+in+crop-wild+hybrid+sunflower:+crop+allele+and+maternal+effects.">Seed fates in crop-wild hybrid sunflower: crop allele and maternal effects.</a> Evol Appl. 8 (2), 121-132 (2015).</li><li>Alexander, H. M., Emry, D. J., Pace, B. A., Kost, M. A., Sparks, K. A., Mercer, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Roles+of+maternal+effects+and+nuclear+genetic+composition+change+across+the+life+cycle+of+crop-wild+hybrids.">Roles of maternal effects and nuclear genetic composition change across the life cycle of crop-wild hybrids.</a> Am J Bot. 101 (7), 1176-1188 (2014).</li><li>Stewart, N. C., Matthew, J., Halfhill, D., Warwick, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transgene+introgression+from+genetically+modified+crops+into+their+wild+relatives.">Transgene introgression from genetically modified crops into their wild relatives.</a> Genetics. 4, 806-817 (2003).</li><li>Mercer, K. L., Shaw, R. G., Wyse, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+germination+of+diverse+crop-wild+hybrid+sunflower+seeds.">Increased germination of diverse crop-wild hybrid sunflower seeds.</a> Ecol Appl. 16, 845-854 (2006).</li><li>Delouche, J. C., Still, T. W., Rapset, M., Lienhard, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+tetrazolium+test+for+seed+viability.">The tetrazolium test for seed viability.</a> Mississippi Sta Uni Ag Exp Sta Techn Bull. 51, 1-63 (1962).</li><li>Association of Official Seed Analysts. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Tetrazolium Testing Handbook. , (2010).</li><li>Alexander, H. M., Emry, D. J., Pace, B. A., Kost, M. A., Sparks, K. A., Mercer, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Roles+of+maternal+effects+and+nuclear+genetic+composition+change+across+the+life+cycle+of+crop-wild+hybrids.">Roles of maternal effects and nuclear genetic composition change across the life cycle of crop-wild hybrids.</a> Am J Bot. 10 (7), 1176-1188 (2014).</li><li>Weiss, A. N., Primer, S. B., Pace, B. A., Mercer, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maternal+effects+and+embryo+genetics:+germination+and+dormancy+of+crop-wild+sunflower+hybrids.">Maternal effects and embryo genetics: germination and dormancy of crop-wild sunflower hybrids.</a> Seed Sci Res. 23, 241-255 (2013).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

כאן אנו מציגים שיטות באמצעות רצועות קבורת הזרע להתבונן זרע נביטה, תרדמת ותמותה של מלאי מקור מגוונים בתקופות זמן שנבחרו מראש בתחום. היתרונות של שימוש רצועות ולא מנות בודדות לשכב (1) מהירות רצועה ובניית תא על בריאה של מנות בודדות; ו (2) הקלות והמהירות של הסרת תאים מרובים ב...

המטרה הכללית של שיטה זו היא להעריך הישרדות זרע ובמהימנות לאורך זמן בתנאי שדה. בנק זרעי קרקע הם עתודה התפזרו, זרעי קיימא עדיין ungerminated מופצים גם על פני הקרקע, בתוך חול משטח, או בתוך פרופיל הקרקע, אשר עשוי להימשך זמני או במשך שנים רבות 1,2. כאשר שיטות קבורות זרע דומה לזו המוצגת כאן יושמו מחקר 17 שנים באמצעות כמה עשרות מינים, זרעי קיימא נמצאו רבי מהמינים נבדקו 3. תרדמת זרעים היא לחסום זרע נביטה עד השילוב המתאים של תנאי שתיל הישרדות להתעורר 4. נותרים רדומים יכול להרשות זרעים לשרוד בתנאים קשים, כגון טמפרטורות חורף נמוכות, הגבלה מזינה, או בצורה עונתית, עד טריגר חיצוני עבור תרדמת שחרור מאפשר נביטה. מפעיל עבור שחרור תרדמת יכול להשתנות כתוצאה מחשיפת תרכובות קרות, הוארכו שהותירו fזעמם, או תקיפה פיזית על קליפת הזרע דרך שחיקה או במגע עם חומצות הקיבה חיה 5. כרמזי נביטה יכולים להיות סוגים או מינים ספציפיים לעתים קרובות תוצאה של ברירה טבעית בעבר, נביטת זרעים הסתגלותי הוא המתרחש בזמן לא מתאים, ועלול לגרום לתמותת זרע או שתיל או צמיחת שתיל מסכנה. בעוד תרדמת סווגה למספר סוגים על פני המנגנונים של שחרור תרדמת (למשל, תרדמת גופנית, תרדמת פיזיולוגית), 6 תרדמת זרעים נשארת אחד לפחות הבין נושאים בביולוגית צמח. לכן, מחקרים בתחום המאפשרים הערכה על המצב של זרעים בודדים או קבוצות של זרעים בתנאים אקולוגיים רלוונטיים יש כוח הסבר גבוה יותר מענפים פשוט לסמוך על בדיקות נביטת תקן במעבדה. ניצול של מאפייני זרע ידועים יכול לספק תובנה לתוך המנגנונים של תרדמת. פיקוח על תרדמת זרעים הוא שיתוףmplex, לרבות הבקרה הגנטית של גורמים פיזיולוגיים מורפולוגיים. בעוד הבנה מלאה של הרוחב של מנגנוני תרדמת טרם הובהרה, מודל כללי התפתח, מעורב מערכת יחסים היזון חוזר בין שני ההורמונים הצמחיים Gibberellic החומצה (GA) ו abscisic חומצה (ABA) 7. במודל כללי זו לזרעים עם מרכיב פיסיולוגי התרדמת שלהם, GA משמש אות לשחרור תרדמת, בעוד ABA משמש כדי לשמור על במצב הרדום. השפעות גנטיות אימהיות כמו גם בסביבת הגידול האימהית יכול להשפיע תרדמת ותכונות זרע אחרות, כגון גודל, דרך רקמות שנוצרו אימהי ו -8 אותות התפתחותיים. אימהי שנוצר מבנים חיצוניים (או כיסויי זרע) תהא רשאית להותיר תרדמת, לעיתים בשילוב עם רמזים פיזיולוגיים. מאז כיסויי זרע נגזר אימהי נשלטים על ידי הגנים של הצמח האם, הם עלולים שלא לשקף את ההרכב הגנטי הגרעיני בפועל של הזרע. אנחנו צריכים אותנואד achenes annuus Helianthus מתוך מערך של היברידית יבול-בר חוצה כדי להקניט את השפעות גנטיות העובר לעומת אימהי אלה על מאפייני זרע 9,10. לפיכך, עיצובי מחקר הכוללים מינים שונים, סוגי צלב, או גנוטיפים יכולים ללקט מידע על אקולוגיה וגנטיקה של זרע תרדמת, נביטה והישרדות. דוגמא חשובה של כמה פנוטיפים נביטה והישרדות זרע יכולים להשפיע דינמיקה באוכלוסייה ניתן לראות אזורי כלאי יבול-בר. בחירה במהלך הביות של צמחי מעובדים תבטל את רוב התרדמת ומפחיתה את יכולתו של זרע לשרוד מחוץ עונת הגידול. עם זאת זרימת גנים, או הכלאה בין הסוגים המעובדים ופרועים באזורים היברידיים יבול-בר יכולה לחדש אללים יבול (או וריאנטים גנטיים) לתוך אוכלוסייה בטבע, עם השפעות אפשריות על דינמיקת בנק זרעים. כלאיים בין קרובים טפחו ופרוע נמצאים פוטנציאל אזורי כלאיים-בר יבול עשוי להחזיקמגוון של פנוטיפים תרדמת ביניים, עם רק כמה פנוטיפים צפויים לשרוד בתנאים מחוץ הטיפוח (למשל, בחודשי החורף) 11. מטרת כתב היד הזה היא להראות כיצד, בשיטת רצועת קבורת הזרע, אנחנו יכולים להעריך נביטה, תרדמת, והישרדות של מגוון רחב של זני זרעים בתקופות זמן שונים כדי לחקור השונות הטבעיות שלהם בתנאי שדה. בדוגמא שלנו, העסקנו גרעינים מ -15 סוגי צומח פרה היברידי צלב מאז אנו מעוניינים השפעות גנטיות אימהיות העוברות על מאפייני זרע.

<table><tbody><tr><td>Small coin envelopes</td><td>Any</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Large coin envelopes</td><td>Any</td><td></td><td></td></tr><tr><td>fine meshed polyester mosquito netting</td><td>Any</td><td></td><td></td></tr><tr><td>high-temperature glue gun</td><td>Any</td><td></td><td></td></tr><tr><td>high-temperature glue stick refills</td><td>Any</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Industrial permenant markers</td><td>Any</td><td></td><td></td></tr><tr><td>plastic garden labels</td><td>Any</td><td></td><td></td></tr><tr><td>scissors</td><td>Any</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Shovel</td><td>Any</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Metal mesh hardward cloth</td><td>Any</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Surveyor&#039;s flags, multiple colors</td><td>Any</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Wet newspaper</td><td>Any</td><td></td><td></td></tr><tr><td>cooler</td><td>Any</td><td></td><td></td></tr><tr><td>blotter paper</td><td>Any</td><td></td><td></td></tr><tr><td>petri dishes</td><td>Any</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Temp. controlled growth chamber</td><td>Any</td><td></td><td></td></tr><tr><td>razor blades</td><td>Any</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Petri dishes</td><td>Any</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tetrazolium chloride</td><td>Any</td><td></td><td></td></tr><tr><td>water</td><td>Any</td><td></td><td></td></tr><tr><td>heat incubator</td><td>Any</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

reliable method for assessing seed germination, dormancy, and mortality under field conditions

We describe techniques for approximating seed bank dynamics over time using Helianthus annuus as an example study species. Strips of permeable polyester fabric and glue can be folded and glued to construct a strip of compartments that house seeds and identifying information, while allowing contact with soil leachate, water, microorganisms, and ambient temperature. Strips may be constructed with a wide range of compartment numbers and sizes and allow the researcher to house a variety of genotypes within a single species, different species, or seeds that have experienced different treatments. As opposed to individual seed packets, strips are more easily retrieved as a unit. While replicate packets can be included within a strip, different strips can act as blocks or can be retrieved at different times for observation of seed behavior over time. We used a high temperature glue gun to delineate compartments and sealed the strips once the seed and tags identifying block and removal times were inserted. The seed strips were then buried in the field at the desired depth, with the location marked for later removal. Burrowing animal predators were effectively excluded by use of a covering of metal mesh hardware cloth on the soil surface. After the selected time interval for burial, strips were dug up and seeds were assessed for germination, dormancy and mortality. While clearly dead seeds can often be distinguished from ungerminated living ones by eye, dormant seeds were conclusively identified using a standard Tetrazolium chloride colorimetric test for seed viability.

סוגים צלב עם אחוז אלל הורות ועל היבול אימהי מגוון (טבלה 1) שונים ברחבי תאריכי הסרה באחוזים מונבטים, ungerminated, וזרעים מתים (איור. 2 ו -3). באמצעות בדיקות TZ של זרעי ungerminated, מצאנו כמה זרעים רדומים באמת על סילוקו השני (בתחילת האביב) <st...

Watch this Scientific Journal Video about Reliable Method for Assessing Seed Germination, Dormancy, and Mortality under Field Conditions at JoVE.com

Reliable Method for Assessing Seed Germination, Dormancy, and Mortality under Field Conditions

כאן אנו מציגים פרוטוקול להערכת שאירים זרע, נביטה תרדמת בתנאי שדה באמצעות קבור, רצועות זרע שכותרתו כלוריד tetrazolium בדיקות כדאיות (ט&quot;ז).

דרך אמין להערכת זרע נביטה, תרדמת, ותמותה בתנאי שדה

We describe techniques for approximating seed bank dynamics over time using Helianthus annuus as an example study species. Strips of permeable polyester ...

reliable-method-for-assessing-seed-germination-dormancy-mortality

Research

JoVE Journal

Environment

10.5K Views.  Ohio State University.  כאן אנו מציגים פרוטוקול להערכת שאירים זרע, נביטה תרדמת בתנאי שדה באמצעות קבור, רצועות זרע שכותרתו כלוריד tetrazolium בדיקות כדאיות (ט"ז). 

Video: Reliable Method for Assessing Seed Germination, Dormancy, and Mortality under Field Conditions

Protocols for Robust Herbicide Resistance Testing in Different Weed Species

Robust protocols to test putative herbicide resistant weed populations at whole plant level are essential to confirm the resistance status. The presented protocols, based on whole-plant bioassays performed in a greenhouse, can be readily adapted to a wide range of weed species and herbicides through appropriate variants. Seed samples from plants that survived a field herbicide treatment are collected and stored dry at low temperature until used. Germination methods differ according to weed species and seed dormancy type. Seedlings at similar growth stage are transplanted and maintained in the greenhouse under appropriate conditions until plants have reached the right growth stage for herbicide treatment. Accuracy is required to prepare the herbicide solution to avoid unverifiable mistakes. Other critical steps such as the application volume and spray speed are also evaluated. The advantages of this protocol, compared to others based on whole plant bioassays using one herbicide dose, are related to the higher reliability and the possibility of inferring the resistance level. Quicker and less expensive in vivo or in vitro diagnostic screening tests have been proposed (Petri dish bioassays, spectrophotometric tests), but they provide only qualitative information and their widespread use is hindered by the laborious set-up that some species may require. For routine resistance testing, the proposed whole plant bioassay can be applied at only one herbicide dose, so reducing the costs.

A robust and flexible approach to confirm herbicide resistance in weed populations is presented. This protocol allows the herbicide resistance levels to be inferred and applied to a wide range of weed species and herbicides with minor adaptations.

פרוטוקולים לקוטל עשבים חזקים התנגדות בדיקה במיני עשבים שונים

Robust protocols to test putative herbicide resistant weed populations at whole plant level are essential to confirm the resistance status. The presented ...

Quantification of Fungal Colonization, Sporogenesis, and Production of Mycotoxins Using Kernel Bioassays

The rotting of grains by seed-infecting fungi poses one of the greatest economic challenges to cereal production worldwide, not to mention serious risks to human and animal health. Among cereal production, maize is arguably the most affected crop, due to pathogen-induced losses in grain integrity and mycotoxin seed contamination. The two most prevalent and problematic mycotoxins for maize growers and food and feed processors are aflatoxin and fumonisin, produced by Aspergillus flavus and Fusarium verticillioides, respectively.
Recent studies in molecular plant-pathogen interactions have demonstrated promise in understanding specific mechanisms associated with plant responses to fungal infection and mycotoxin contamination1,2,3,4,5,6. Because many labs are using kernel assays to study plant-pathogen interactions, there is a need for a standardized method for quantifying different biological parameters, so results from different laboratories can be cross-interpreted. For a robust and reproducible means for quantitative analyses on seeds, we have developed in-lab kernel assays and subsequent methods to quantify fungal growth, biomass, and mycotoxin contamination. Four sterilized maize kernels are inoculated in glass vials with a fungal suspension (106) and incubated for a predetermined period. Sample vials are then selected for enumeration of conidia by hemocytometer, ergosterol-based biomass analysis by high performance liquid chromatography (HPLC), aflatoxin quantification using an AflaTest fluorometer method, and fumonisin quantification by HPLC.

The devastation of cereal crops by seed-infecting fungi has prompted numerous research efforts to better understand plant-pathogen interactions. To study seed-fungal interactions in a laboratory setting, we developed a robust method for the quantification of fungal reproduction, biomass, and mycotoxin contamination using kernel bioassays.

כימות של קולוניזציה Sporogenesis פטרייתי, ולאחר הפקה של mycotoxins שימוש bioassays-Kernel

The rotting of grains by seed-infecting fungi poses one of the greatest economic challenges to cereal production worldwide, not to mention serious risks ...

Immunology and Infection

A Direct and Simple Method to Assess Drosophila melanogaster's Viability from Embryo to Adult

In Drosophila melanogaster, viability assays are used to determine the fitness of certain genetic backgrounds. Allelic variations can result in partial or complete loss of viability at different stages of development. Our lab has developed a method to assess viability in Drosophila from embryo to fully mature adult. The method relies on quantifying the number of progeny present at different stages during development, starting with hatched embryos. After embryos have been quantified, additional stages are counted, including L1/L2, pupae, and mature adults. After all stages have been examined, a statistical analysis such as the chi-square test is used to determine if there is a significant difference between the starting number of progeny (hatched embryos) and later stages culminating in the observed number of adults, thus rejecting or accepting the null hypothesis (that the number of hatched embryos will be equal to the number of larvae, pupae, and adults recorded throughout the stages of development). The primary advantage of this assay is its simplicity and accuracy, as it does not require an embryo rinse to transfer them to the food vial, avoiding losses from technical errors. Although the protocol described here does not directly examine L2/L3 larvae, additional steps can be added to account for these. Comparing the number of hatched embryos, L1, pupae, and adults can help determine if viability was compromised during the L2/L3 stages for further studies (the use of colored food helps with visual identification of larvae). Overall, this method can help Drosophila researchers and educators determine when viability is compromised during the fly life cycle. Routine assessment of stocks using this assay can prevent accumulation of secondary mutations that may affect the phenotype of the originally isolated mutant, especially if the original mutations affect fitness. For this reason, our lab maintains multiple copies of each of our Dm ime4 alleles and routinely checks the purity of each stock with this method in addition to other molecular analyses.&#160;

A Direct and Simple Method to Assess Drosophila melanogaster's Viability from Embryo to Adult

This protocol is designed to assess the viability of Drosophila at every developmental stage, from embryo to adult. The method can be used to determine and compare the viability of different genotypes or growth conditions.

שיטה ישירה ופשוטה להערכת דרוזופילה מלאנוגסטרהכדאיות מעובר למבוגר

In Drosophila melanogaster, viability assays are used to determine the fitness of certain genetic backgrounds. Allelic variations can result in partial or ...

Developmental Biology

A Seed Coat Bedding Assay to Genetically Explore In Vitro How the Endosperm Controls Seed Germination in Arabidopsis thaliana

The Arabidopsis endosperm consists of a single cell layer surrounding the mature embryo and playing an essential role to prevent the germination of dormant seeds or that of nondormant seeds irradiated by a far red (FR) light pulse. In order to further gain insight into the molecular genetic mechanisms underlying the germination repressive activity exerted by the endosperm, a &#34;seed coat bedding&#34; assay (SCBA) was devised. The SCBA is a dissection procedure physically separating seed coats and embryos from seeds, which allows monitoring the growth of embryos on an underlying layer of seed coats. Remarkably, the SCBA reconstitutes the germination repressive activities of the seed coat in the context of seed dormancy and FR-dependent control of seed germination. Since the SCBA allows the combinatorial use of dormant, nondormant and genetically modified seed coat and embryonic materials, the genetic pathways controlling germination and specifically operating in the endosperm and embryo can be dissected. Here we detail the procedure to assemble a SCBA.

A Seed Coat Bedding Assay to Genetically Explore In Vitro How the Endosperm Controls Seed Germination in Arabidopsis thaliana

We present the procedure to assemble a seed coat bedding assay (SCBA) from Arabidopsis thaliana seeds. The SCBA was shown to be a powerful tool to explore genetically and in vitro how the endosperm controls seed germination in dormant seeds and in response to light cues. The SCBA is in principle applicable under any situation where the endosperm is suspected to influence embryonic growth.

מעיל זרע מצעים Assay לחקור גנטי<em&gt; במבחנה</em&gt; כיצד נביטת זרעי בקרת האנדוספרם ב<em&gt; Thaliana ארבידופסיס</em

The Arabidopsis endosperm consists of a single cell layer surrounding the mature embryo and playing an essential role to prevent the germination of ...

Biology

Standardized Method for High-throughput Sterilization of Arabidopsis Seeds

Arabidopsis thaliana (Arabidopsis) seedlings often need to be grown on sterile media. This requires prior seed sterilization to prevent the growth of microbial contaminants present on the seed surface. Currently, Arabidopsis seeds are sterilized using two distinct sterilization techniques in conditions that differ slightly between labs and have not been standardized, often resulting in only partially effective sterilization or in excessive seed mortality. Most of these methods are also not easily scalable to a large number of seed lines of diverse genotypes. As technologies for high-throughput analysis of Arabidopsis continue to proliferate, standardized techniques for sterilizing large numbers of seeds of different genotypes are becoming essential for conducting these types of experiments. The response of a number of Arabidopsis lines to two different sterilization techniques was evaluated based on seed germination rate and the level of seed contamination with microbes and other pathogens. The treatments included different concentrations of sterilizing agents and times of exposure, combined to determine optimal conditions for Arabidopsis seed sterilization. Optimized protocols have been developed for two different sterilization methods: bleach (liquid-phase) and chlorine (Cl2) gas (vapor-phase), both resulting in high seed germination rates and minimal microbial contamination. The utility of these protocols was illustrated through the testing of both wild type and mutant seeds with a range of germination potentials. Our results show that seeds can be effectively sterilized using either method without excessive seed mortality, although detrimental effects of sterilization were observed for seeds with lower than optimal germination potential. In addition, an equation was developed to enable researchers to apply the standardized chlorine gas sterilization conditions to airtight containers of different sizes. The protocols described here allow easy, efficient, and inexpensive seed sterilization for a large number of Arabidopsis lines.

The objective of this study was to determine the effects of bleach and chlorine gas sterilization on seed germination of a range of Arabidopsis genotypes grown on sterile media. Optimized sterilization protocols have been developed to prevent the growth of microbial contaminants while providing satisfactory seed survival.

שיטה סטנדרטית עבור תפוקה גבוהה עיקור של תודרנית זרעים

Arabidopsis thaliana (Arabidopsis) seedlings often need to be grown on sterile media. This requires prior seed sterilization to prevent the growth of ...

Investigating Teliospore Germination Using Microrespiration Analysis and Microdissection

Smut fungi are the etiological agents of several devastating agricultural diseases. They are characterized by the production of teliospores, which are thick-walled dispersal agents. Teliospores can remain dormant for decades. The dormancy is characterized by low metabolic rates, paused macromolecular biosynthesis and greatly reduced levels of respiration. Upon receiving required environmental signals, teliospores germinate to produce haploid cells, which can initiate new rounds of infection. Teliospore germination is characterized by the resumption of macromolecular biosynthesis, increased respiration and dramatic morphological changes. In order to precisely measure changes in cellular respiration during the early stages of germination, we have developed a simple protocol employing a Clark-type respirometer. The later stages of germination are distinguished by specific morphological changes, but germination is asynchronous. We developed a microdissection technique that enables us to collect teliospores at distinct germination stages.

Smut fungi cause many devastating agricultural diseases. They are dispersed as dormant teliospores that germinate in response to environmental cues. We outline two methods to investigate molecular changes during germination: measuring respiration increase to detect metabolic activation and assessing changing molecular events by isolating teliospores at distinct morphological stages.

חוקרים נביטה Teliospore באמצעות ניתוח Microrespiration ו- Microdissection

Smut fungi are the etiological agents of several devastating agricultural diseases. They are characterized by the production of teliospores, which are ...

Identification of Novel Regulators of Plant Transpiration by Large-Scale Thermal Imaging Screening in Helianthus Annuus

Plant adaptation to biotic and abiotic stresses is governed by a variety of factors, among which the regulation of stomatal aperture in response to water deficit or pathogens plays a crucial role. Identifying small molecules that regulate stomatal movement can therefore contribute to understanding the physiological basis by which plants adapt to their environment. Large-scale screening approaches that have been used to identify regulators of stomatal movement have potential limitations: some rely heavily on the abscisic acid (ABA) hormone signaling pathway, therefore excluding ABA-independent mechanisms, while others rely on the observation of indirect, long-term physiological effects such as plant growth and development. The screening method presented here allows the large-scale treatment of plants with a library of chemicals coupled with a direct quantification of their transpiration by thermal imaging. Since evaporation of water through transpiration results in leaf surface cooling, thermal imaging provides a non-invasive approach to investigate changes in stomatal conductance over time. In this protocol, Helianthus annuus seedlings are grown hydroponically and then treated by root feeding, in which the primary root is cut and dipped into the chemical being tested. Thermal imaging followed by statistical analysis of cotyledonary temperature changes over time allows for the identification of bioactive molecules modulating stomatal aperture. Our proof-of-concept experiments demonstrate that a chemical can be carried from the cut root to the cotyledon of the sunflower seedling within 10 minutes. In addition, when plants are treated with ABA as a positive control, an increase in leaf surface temperature can be detected within minutes. Our method thus allows the efficient and rapid identification of novel molecules regulating stomatal aperture.

Identification of Novel Regulators of Plant Transpiration by Large-Scale Thermal Imaging Screening in Helianthus Annuus

We provide a method for identifying modulators of foliar transpiration by large-scale screening of a compound library.

זיהוי של הרגולטורים הרומן של דיות צמח על ידי הקרנת הדמיה תרמית בקנה מידה גדול בהליוציץ השנתי

Plant adaptation to biotic and abiotic stresses is governed by a variety of factors, among which the regulation of stomatal aperture in response to water ...

Dry Root Rot Disease Assays in Chickpea: a Detailed Methodology

Dry root rot (DRR) disease is an emerging biotic stress threat to chickpea cultivation around the world. It is caused by a soil-borne fungal pathogen, Rhizoctonia bataticola. In the literature, comprehensive and detailed step-by-step protocols on disease assays are sparse. This article provides complete details on the steps involved in setting up a blotting paper technique for quickly screening genotypes for resistance to DRR. The blotting paper technique is easy and less expensive. Another method, based on the sick pot approach, is a mimic of natural infection and can be applied to study the interacting components&#8212;plant, pathogen, and environment&#8212;involved in the disease triangle.
Moreover, in nature, DRR occurs mostly in rainfed chickpea cultivation areas, where soil moisture recedes as crop growth advances. Drought stress is known to predispose chickpea plants to DRR disease. Pathomorphological and molecular understanding of plant-pathogen interaction under drought stress can pave the way for the identification of elite DRR-resistant varieties from the chickpea germplasm pool. This article provides a stepwise methodology for the preparation of a sick pot and subsequent disease assay. Overall, the information presented herein will help researchers prepare R. bataticola fungal inoculum, maintain this pathogen, set up the blotting paper technique, prepare sick culture and sick pot, and assess pathogen infection in chickpea plants.

This study presents methodologies to study the pathomorphological and molecular mechanisms underlying chickpea&#8211;Rhizoctonia bataticola interaction. The blotting paper method is useful to rapidly study chickpea genotype responses, while the sick pot-based method can be used to simultaneously impose drought and R. bataticola infection and screen for tolerant genotypes.

שורש יבש רוט רוט מחלה אומר חומוס: מתודולוגיה מפורטת

Dry root rot (DRR) disease is an emerging biotic stress threat to chickpea cultivation around the world. It is caused by a soil-borne fungal pathogen, ...

High-throughput, Robust and Highly Time-flexible Method for Surface Sterilization of Arabidopsis Seeds

Arabidopsis is by far the plant model species most widely used for functional studies. The surface sterilization of Arabidopsis seeds is a fundamental step required towards this end. Thus, it is paramount to establish high-throughput Arabidopsis seed surface sterilization methods to handle tens to hundreds of samples (e.g., transgenic lines, ecotypes, or mutants) at once. A seed surface sterilization method based on the efficient elimination of liquid in tubes with a homemade suction device constructed from a common vacuum pump is presented in this study. By dramatically reducing labor-intensive hands-on time with this method handling several hundreds of samples in one day is possible with little effort. Series time-course analyses further indicated a highly flexible time range of surface sterilization by maintaining high germination rates. This method could be easily adapted for surface sterilization of other kinds of small seeds with simple customization of the suction device according to the seed size, and the speed desired to eliminate the liquid.

A high-throughput protocol for the surface sterilization of Arabidopsisthaliana (Arabidopsis) seeds is provided, optimizing the liquid handling steps with a simple suction device constructed with a vacuum pump. Hundreds of seed samples can be surface-sterilized in one day.

שיטה חזקה וגמישה מאוד לעיקור פני השטח של זרעי ערבידופסיס

Arabidopsis is by far the plant model species most widely used for functional studies. The surface sterilization of Arabidopsis seeds is a fundamental ...

Microscopy Techniques for Interpreting Fungal Colonization in Mycoheterotrophic Plants Tissues and Symbiotic Germination of Seeds

Structural botany is an indispensable perspective to fully understand the ecology, physiology, development, and evolution of plants. When researching mycoheterotrophic plants (i.e., plants that obtain carbon from fungi), remarkable aspects of their structural adaptations, the patterns of tissue colonization by fungi, and the morphoanatomy of subterranean organs can enlighten their developmental strategies and their relationships with hyphae, the source of nutrients. Another important role of symbiotic fungi is related to the germination of orchid seeds; all Orchidaceae species are mycoheterotrophic during germination and seedling stage (initial mycoheterotrophy), even the ones that photosynthesize in adult stages. Due to the lack of nutritional reserves in orchid seeds, fungal symbionts are essential to provide substrates and enable germination. Analyzing germination stages by structural perspectives can also answer important questions regarding the fungi interaction with the seeds. Different imaging techniques can be applied to unveil fungi endophytes in plant tissues, as are proposed in this article. Freehand and thin sections of plant organs can be stained and then observed using light microscopy. A fluorochrome conjugated to wheat germ agglutinin can be applied to the fungi and co-incubated with Calcofluor White to highlight plant cell walls in confocal microscopy. In addition, the methodologies of scanning and transmission electron microscopy are detailed for mycoheterotrophic orchids, and the possibilities of applying such protocols in related plants is explored. Symbiotic germination of orchid seeds (i.e., in the presence of mycorrhizal fungi) is described in the protocol in detail, along with possibilities of preparing the structures obtained from different stages of germination for analyses with light, confocal, and electron microscopy.

This protocol aims to provide detailed procedures for collecting, fixing, and maintaining mycoheterotrophic plant samples, applying different microscopy techniques such as scanning and transmission electron microscopy, light, confocal, and fluorescence microscopy to study fungal colonization in plants tissues and seeds germinated with mycorrhizal fungi.

טכניקות מיקרוסקופיה לפענוח התיישבות פטרייתית ברקמות צמחים מיקוהטרוטרופיים ונביטה סימביוטית של זרעים

Structural botany is an indispensable perspective to fully understand the ecology, physiology, development, and evolution of plants. When researching ...