Ringraziamo Squire Valleevue e la Valle Ridge Farms della Case Western Reserve University, tra cui A. Locci, C. Bond, e A. Alldridge, aiuto che istituisce la giardino comune. J. Ganci, L. Huffman, L. Gonzales, SC Leahy, B. Ochocki, A. Ubiles, C. Yu, X. Zhao, e NM Zimmerman hanno fornito assistenza campo. AJB e Johannesburg sono stati finanziati da fondi di avvio da CWRU a JHBGAD stato supportato da una Programmi estivi in ​​concessione Undergraduate Research di CWRU finanziati dal Howard Hughes Medical Institute. Questo lavoro è stato supportato anche da finanziamenti della National Science Foundation di Johannesburg (DEB 1.250.170).

1. Raccogliere campo Suoli per produrre trattamenti del suolo eterogenei e omogenei <ol><li> Identificare le due specie di piante cooccurring in habitat simili e tipi di suolo per lo studio (ad esempio, Figura 1a). Determinare la quantità di terreno necessaria basato su suolo dimensioni patch da usare nell&#39;esperimento (ad esempio un terzo alla metà della zona root principale della specie focali &quot;, o il volume racchiuso dalla sfera root) e il numero di patch richiesto per l&#39;esperimento (vedi protocollo 2 e 3, di seguito). <ol><li> Per Rumex spp. (Figura 1a), utilizzare i cerotti suolo di 10 cm x 10 cm x 18 cm (lunghezza x larghezza x profondità) per la zona approssimativa radice di 10 centimetri di raggio dalla base della pianta per 18 cm di profondità (5.655 centimetri 3 di terreno di questa zona definita di influenza radice per un singolo impianto produce 3 patch terreno di 1800 centimetri 3). </li></ol></li><li> Sito campo Indagine per individuare individui adulti delle due specie focali. Evitare di individui la cui roozona t probabile sovrappone con le altre specie focali (ad esempio individui Rumex trovano a 0,25 m delle altre specie). Segnare il numero di persone necessarie per ottenere la quantità necessaria di terreno con bandiere pin. <ol><li> Mark 20 scelto a caso gli individui di ogni Rumex spp. per 20 unità sperimentali (2 specie x 2 trattamenti al terreno x 5 repliche) che necessitano rispettivamente di 3 patch suolo di ogni specie focali (come nel protocollo 2, di seguito). </li></ol></li><li> Sterilizzare attrezzature suolo raccolta (pale, guanti, trasporto container), con un mix di circa 1:10 di candeggina (5-10% NaClO) e acqua per rimuovere tutte le particelle di terreno. Attrezzature secco prima dell&#39;uso per evitare effetti di candeggina sul biota del suolo. Etichettare ogni pezzo di equipaggiamento con nastro adesivo di laboratorio per indicare la specie focale cui suolo si raccolgono o trasportano per evitare la contaminazione incrociata (ad es etichetta una pala per le specie A e una seconda pala per la specie B). </li><li> Controllare meteo e condizioni del suolozioni prima di iniziare la raccolta del suolo per i recenti eventi di precipitazione. Evitare di raccogliere i terreni troppo umidi (fangoso o completamente saturo) o la raccolta di suolo durante un evento di precipitazione per ridurre al minimo il compattamento del suolo. Evitare di raccogliere suoli che sono troppo secco (molto duro e difficile da inserire in una pala) per facilitare la separazione suolo da radici. </li><li> Raccogliere suolo campo dal marcati individui delle due specie focali in lotti replicare per evitare pseudoreplication (ad esempio, un campione di suolo singolo contenente un agente patogeno raro essere successivamente miscelato attraverso repliche sperimentali). <ol><li> Scavare la zona radice completa di un individuo della specie A (come definito al punto 1.1) con la pala sterile opportunamente marcato, rimuovere visibili radici grossolane dal terreno con i guanti sterili opportunamente etichettati, e posizionare suolo nel opportunamente marcato contenitore per il trasporto sterile (per esempio secchio). Per un esperimento con 4 unità sperimentali in ogni blocco e 1 singolo impiantoS &#39;zona della radice fornendo abbastanza terreno per 1 unità sperimentale (come nella sezione 1.2.1), ripetere questa procedura per tre altri individui di specie A. </li><li> Ripetere la Sezione 1.5.1 per le specie B. </li><li> Trasportare la raccolta suolo replica da entrambe le specie al sito sperimentale. Posizionare suolo in unità sperimentali per il blocco 1 dell&#39;esperimento (come nel protocollo 2 o 3, di seguito), in cui un blocco contiene un&#39;unità sperimentale da ciascuna combinazione di trattamento (cioè ogni specie x ogni trattamento del suolo). </li><li> Ripetere Sezione 1.5.3. </li><li> Ripetere Sezioni 1.5.1-1.5.4 per i rimanenti blocchi nell&#39;esperimento. Raccogliere suolo da gruppi di individui di almeno 1 m di distanza da luoghi di raccolta precedenti per ogni replica di raccolta per ridurre al minimo pseudoreplication. </li></ol></li></ol><img alt="Figura 1" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/51580/51580fig1highres.jpg" width="500" /> Figure 1. Campo Esempio disegno sperimentale manipolazione eterogeneità del terreno vegetale-indotta. (A) I suoli sono raccolti dalla zona di influenza radice di conspecifici (α) e heterospecifics (β) nel campo, seguendo protocolli standard per lo studio degli effetti della pianta-suolo feedbacks 9 . (B) i trattamenti sperimentali con terreni eterogenei composti da terreni di impianto A (α) suoli e dei terreni di impianto B (suoli β &#39;) sono disposte in una griglia, e trattamenti del suolo omogeneizzati creati con una miscela in parti uguali di suoli di queste due origini . In questo esempio, griglie di suoli campo sono inseriti in vasi di grande diametro affondate nel terreno e la zona intorno ogni griglia è riempito con grossa, sabbia sterilizzata. Questa cifra è stata modificata da Brandt et al. 10 2. Un esperimento Esempio Campo, la creazione di griglie di suolo eterogeneo e omogeneo per misurare le risposte delle piante Popolazione <ol><li> Utilizzare terreni da una raccolta suolo campo replicare (protocollo 1) per produrre un trattamento eterogeneo (cioè celle della griglia alternata contengono suolo raccolti da specie A o specie B) e un trattamento omogeneo (cioè ogni cella della griglia contiene una miscela 1:1 di suolo da specie A e B) (Figura 1b) per il blocco 1 dell&#39;esperimento nelle seguenti fasi. <ol><li> Sterilizzare attrezzature per la movimentazione del terreno (cazzuole, guanti, griglia in plastica) con un misto di circa 1:10 di candeggina (5-10% NaClO) e acqua per rimuovere tutte le particelle di terreno. Attrezzature secco prima dell&#39;uso per evitare effetti di candeggina sul biota del suolo. Etichettare ogni pezzo di equipaggiamento con nastro adesivo di laboratorio per indicare la specie focale cui suolo si tratterà di evitare la contaminazione incrociata (ad es etichetta una spatola per le specie A e una seconda spatola per le specie B) e la griglia in plastica per indicare se sarà utilizzato per il trattamento del suolo eterogeneo od omogeneo. </li><li> Posizionare griglia rimovibile inuna pentola affondata nel terreno [o altro terreno o contenitore abbastanza grande per ospitare la griglia] per essere riempito con il campo raccolte del suolo (ad esempio 1.800 centimetri cellulare 3 / griglia come al punto 1.1.1). Utilizzare una griglia custom-costruito delle dimensioni desiderate, ad esempio 2 x 3 griglia con 6 celle di dimensioni determinati nella fase 1.1 (Figura 1b). <ol><li> Per il trattamento eterogeneo di alternare tipi di patch terreno, posto palate di suolo da specie A nelle celle della griglia per α suolo e terreni provenienti da specie B in cellule per il terreno β (Figura 1b). </li><li> Per il trattamento omogeneo, collocare alternati palate di suoli A e B in ciascuna cella della griglia, avendo cura di distribuire uniformemente i due tipi di suolo ed evitare la formazione di strati di ogni tipo di terreno (Figura 1b). Ad esempio la patch terreno di 1800 centimetri 3 (sezione 1.1.1), posizionare 900 centimetri 3 di ogni tipo di terreno in ogni cella della griglia. </li><li> Essere sure per produrre la stessa quantità di disturbo (per esempio rompere le zolle di terreno nella stessa misura) per la creazione di trattamenti del suolo eterogenei ed omogenei per evitare di confondere disturbo terreno con eterogeneità del terreno. </li></ol></li><li> Se nessuna zona vuota rimane intorno alla parte esterna della griglia all&#39;interno della pentola utilizzata (come in Figura 1b), riempire questa zona con sabbia sterile. Sterilizzare sabbia utilizzando qualsiasi metodo standard (ad esempio autoclave, gamma-irradiazione). </li><li> Sollevare la griglia di plastica in verticale fuori dalla pentola, lasciando intatte le patch del suolo. Questo permette radici provenienti da diversi individui di interagire nel terreno e ogni pianta per vivere più patch, che è essenziale per consentire le radici delle piante di crescere in macchie suolo multipli (cioè celle della griglia). </li><li> Ripetere sezioni 2.1.2-2.1.4 per una seconda coppia di unità sperimentali per produrre un blocco completo sperimentale (cioè una griglia di suolo eterogeneo in cui piantare ogni focaspecie l e una griglia di terreno omogeneo nel quale piantare ogni specie focale, per un totale di 4 unità sperimentali). </li></ol></li><li> Ripetere il punto 2.1 per le rimanenti blocchi l&#39;esperimento con il terreno restante replicare collezioni (protocollo 1). Randomize blocchi, e le trame all&#39;interno dei blocchi, in tutta l&#39;area sperimentale, usando il tessuto paesaggio intorno le trame se lo si desidera, di mantenere sfumature dal verde al di fuori di un minimo (non mostrato). </li><li> Semi di piante di specie focali in ogni cella della griglia di ogni piatto sperimentale (2 specie focali x 2 trattamenti al terreno). Utilizzare seme pool di evitare genotipi vegetali di confondimento o comunità microbiche seme di superficie con i trattamenti del suolo. Per esempio, i semi di piante di ogni Rumex spp. nella pentola di tale specie (Figura 1a) incollati individualmente stuzzicadenti di plastica con colla solubile in acqua in 12 posizioni di impianto (2 posizioni per ogni cella della griglia) per individuare chiaramente i soggetti piantati. </li><li> Misurare res popolazioneponses delle unità sperimentali, come la germinazione e la sopravvivenza, attraverso un censimento regolare dei singoli assegnati luoghi di impianto di semi (ad esempio utilizzando stuzzicadenti come al punto 2.3). Ridurre al minimo disturbo del terreno per una risposta misurata per evitare di mescolare il suolo tra macchie. <ol><li> Determinare gli opportuni intervalli di censimento in base al tasso atteso di risposte della popolazione per le specie focali. Ad esempio, effettuare censimenti settimanali per Rumex spp. che possono germinare rapidamente. </li><li> Continua l&#39;esperimento per una durata appropriata in base alla storia della vita della specie focali. Ad esempio, continuare l&#39;esperimento per almeno 2 anni per breve durata perenne Rumex spp. per ottenere i dati su tutte le fasi della vita. </li></ol></li></ol> 3. Una serra sull&#39;esperimento di esempio, con terreno eterogeneo ed omogeneizzato in Pentole misurare le risposte individuali vegetali <ol><li> Utilizzare terreni provenienti da una collezione suolo replica campo (protocollo 1)per produrre un trattamento eterogeneo (cioè ogni metà di un recipiente riempito con terra raccolta da specie A o specie B) e un trattamento omogeneo (cioè vaso contiene una miscela 1:1 di terreno da specie A e B) (figura 2a) per il blocco 1 dell&#39;esperimento nei seguenti passi. <ol><li> Nel contenitore di trasporto (per esempio secchio) e prima impregnazione, mescolare il campo suolo raccolti da ciascuna specie con sabbia sterile per produrre una miscela 1:1. Fate questo per ridurre la compattazione del suolo e migliorare il drenaggio nei vasi, che è particolarmente utile per le radici di lavaggio, facilitando la separazione delle radici dal suolo. Sterilizzare sabbia utilizzando qualsiasi metodo standard (ad esempio autoclave, gamma-irradiazione). </li><li> Essere sicuri di produrre la stessa quantità di disturbo (per esempio rompere le zolle di terreno nella stessa misura) quando si mescola ogni lotto di terreno di campo con la sabbia. </li></ol></li><li> Sterilizzare attrezzature per la movimentazione del terreno (cazzuole, guanti, fogli di plastica) con un approximately 01:10 miscela di candeggina (5-10% NaClO) e acqua per rimuovere tutte le particelle di terreno. Attrezzature secco prima dell&#39;uso per evitare effetti di candeggina sul biota del suolo. Etichettare ogni pezzo di equipaggiamento con nastro adesivo di laboratorio per indicare la specie focale cui suolo si tratterà di evitare la contaminazione incrociata (ad es etichetta una spatola per le specie A e una seconda spatola per le specie B), e ciascun lato di un foglio di plastica rigida per indicare quale tipo di suolo verrà vaso su ogni lato di essa nel trattamento del suolo eterogeneo. </li><li> Creare un trattamento del terreno eterogeneo utilizzando il campo miscele terreno di sabbia delle due specie focali (da punto 3.1.1). <ol><li> Posizionare il foglio di plastica rigida nel centro di una pentola per dividerlo a metà (Figura 2a). Utilizzare una pentola di dimensioni tali che la metà di esso è equivalente in volume, a dimensione di patch terreno appropriato (fase 1.1). Ad esempio, utilizzare una pentola con un diametro di 15 centimetri e 18 cm di profondità per la Rumex spp. in Figura 1a (volume totale di3181 centimetri 3). </li><li> Hanno due ricercatori aggiungono contemporaneamente il campo suolo raccolti da ogni specie a lato appropriato del piatto (ad esempio α suolo da specie A) con cazzuole opportunamente marcati, per mantenere i lati anche se il piatto è pieno. </li><li> Rimuovere il divisorio in plastica sollevandolo verticalmente dal terreno, lasciando intatte le patch suolo. Questo permette alle piante di sperimentare entrambe le chiazze di terreno all&#39;interno di un vaso, indispensabili per le piante per vivere eterogeneità. </li><li> Ripetere Sezioni 3.3.1-3.3.3 per 3 unità sperimentali aggiuntivi per produrre un blocco completo del trattamento suolo eterogeneo (2 x 2 specie suolo tipi di patch nel trattamento eterogeneo; la figura 2). </li></ol></li><li> Creare un trattamento del terreno omogeneo utilizzando il campo miscele terreno di sabbia delle due specie focali (da punto 3.1.1). <ol><li> Ripetere Sezione 3.3.1. Sono due ricercatori aggiungere contemporaneamente sia α e β suoli siapareti della pentola con cazzuole opportunamente marcati, in modo uniforme la distribuzione di entrambi i tipi di terreno all&#39;interno di ogni patch ed evitando la creazione di strati. Ripetere Sezione 3.3.3. </li><li> Ripetere sezione 3.4.1 per una seconda unità sperimentale per produrre un blocco completo del trattamento terreno omogeneo (una pentola per ciascuna delle 2 specie focale). </li></ol></li><li> Ripetere i passaggi 3,2-3,4 per i blocchi rimanenti nell&#39;esperimento con il terreno restante replicano collezioni (protocollo 1). Randomize blocchi, e le trame all&#39;interno dei blocchi, attraverso la panchina serra. </li></ol><img alt="Figura 2" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/51580/51580fig2highres.jpg" width="500" /> Figura 2. Esempio serra sperimentale di progettazione manipolazione eterogeneità del terreno vegetale-indotta. (A) Suoli raccolti dalla zona di influenza radice di specie A (α suoli) e di specie B (β suoli) nel campo sono luogod in ogni metà di un piatto (trattamento eterogeneo) o mescolati in tutto il piatto (trattamento omogeneo). (B) Vegetali di specie A vengono poi piantati nell&#39;esperimento in ogni tipo di patch suolo nel trattamento eterogeneo e su un lato del trattamento omogeneo. Qui, una sola specie (A) e &#39;stato piantato in questo disegno. Un design tutto reciproci dovrebbe includere piante della seconda specie focali (B) piantati in ogni trattamento del suolo e tipo di patch all&#39;interno del trattamento eterogeneo. <ol start="6"><li> Piantine di piante di specie focale A e B in ogni tipo di patch suolo in un disegno fattoriale (2 specie x 3 tipi di patch del suolo [α suolo, β suolo, e una miscela omogenea di α e β suolo]; Figura 2b). </li><li> Misurare eventuali risposte individuali delle piante che indicano prestazioni dell&#39;impianto, come la dimensione dell&#39;impianto, la produzione di biomassa, o tratti funzionali. Tratti appropriati per misurare dipenderanno specie focali e le questioni scientifiche diinteresse. <ol><li> Continua l&#39;esperimento fino piante appaiono grande rispetto alla patch suolo (ad esempio circa 1,5 x la larghezza della zona di terreno per forbs-rosetta formatura) per garantire le radici delle piante crescono in entrambe patch suolo. Durata sperimentale sarà quindi dipenderà dal tasso di crescita delle specie focali. </li><li> Impianti di raccolta e / o risposte misura prima che le piante diventano pot-bound (cioè la crescita delle radici è limitata dai confini del vaso e le radici cerchio il fondo della pentola), se si desiderano risposte realistiche per l&#39;ambiente terreno. Ad esempio, radici di piante in vaso sono improbabili a foraggio tutta la colonna di terreno in un modo simile a piante in campo. </li></ol></li></ol>

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Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Eterogeneità del terreno Plant-indotta è altamente probabile in comunità naturali perché le piante hanno effetti grandi e spesso specie-specifici sul loro ambiente del terreno e le successive piante che sperimentano che il suolo (ad es Petermann et al. 13). Tuttavia, la nostra comprensione del ruolo di questo tipo di eterogeneità sulle comunità vegetali è minimo 10,14. Qui, presentiamo un metodo per manipolare eterogeneità terreno vegetale indotta, utilizzando terreno di d...

Uno degli obiettivi primari della comunità dell&#39;ecologia è quello di spiegare e prevedere i processi che governano assemblea comunitaria. Tuttavia, comunità vegetali sono spesso più diversificata di quanto previsto dalla teoria convivenza 1, e gli ecologisti di restauro hanno bisogno di capire i meccanismi di coesistenza di ripristinare con successo diverse comunità indigene 2. Eterogeneità ambientale è un meccanismo teoricamente importante che può aiutare a spiegare gli alti livelli di diversità delle comunità, ma manipolazioni sperimentali di eterogeneità sono infrequenti 3 e concentrarsi sulla eterogeneità abiotici (ad esempio, recensito in Lundholm 4). Teoria che incorpora eterogeneità presuppone in genere che l&#39;eterogeneità è estrinseco alla comunità montaggio. Eterogeneità estrinseca è governato da fattori quali la tipologia del paesaggio, che sono indipendenti dalla composizione della comunità. Eterogeneità Extrinsic può provocare convivenza attraverso nicchia partizionamento (Reviewed a Melbourne et al. 3, ad esempio Pacala e Tilman 5 e Chesson 6). Tuttavia, gran parte l&#39;eterogeneità ambientale rilevante per le comunità vegetali può essere intrinseca alla comunità, sviluppando come la comunità assembla e in funzione dell&#39;identità della specie nella comunità. Eterogeneità intrinseca può derivare da una valutazione biotici, che può portare alla convivenza attraverso la frequenza-dipendenza negativa (ad esempio Bever et al. 7). Qui, descriviamo un nuovo metodo per manipolare l&#39;eterogeneità del terreno vegetale indotta, un tipo di eterogeneità terreno che è intrinseco alla comunità e nasce da una valutazione pianta-suolo. Feedback Plant-suolo (PSF) si verificano quando le piante influenzare la struttura del suolo, la chimica, o biota in un modo che colpisce successiva performance dell&#39;impianto in quel terreno, e PSF hanno grandi effetti medi sulle prestazioni dell&#39;impianto in comunità vegetali autoctone 8. Studi di FPF sono tipicamente sia i terreni dal campo o terreni condizionati raccolti sperimentalmente, poi chiesto come le piante svolgono nel rispetto conspecifici terreno heterospecific o sterilizzato il terreno 9. Se le piante migliori prestazioni in conspecifici relativo terreno di riferimento suoli, poi PSF sono positive, mentre se le piante rendimento migliore in terreni di riferimento, PSF sono negativi. Reciproco PSF negativo può portare alla coesistenza dipendente dalla frequenza tra le specie 7. Mentre gli effetti medi di FPF sono ben caratterizzati-8, gli effetti di eterogeneità spaziale in FPF sono capiti male 10. Perché PSF si verificano sulla scala delle singole piante 7 e perché le piante sono spesso non casualmente distribuiti nello spazio e nel tempo, PSF sono suscettibili di condurre a eterogeneità del terreno, che noi chiamiamo l&#39;eterogeneità del terreno vegetale-indotta. A differenza di molte altre forme di eterogeneità (ad esempio topologia paesaggio), questo heterogeneity è intrinseca alla comunità montaggio e può quindi influenzare assemblea comunitaria diverso rispetto a forme più estrinseci di eterogeneità. Per comprendere l&#39;influenza di questa forma di eterogeneità sulle prestazioni dell&#39;impianto e coesistenza, dobbiamo metodi sperimentali che manipolano eterogeneità suolo pianta indotta. Qui, dimostriamo tale metodo, che utilizza terreni condizionati con le due specie per creare un trattamento eterogeneo con patch separate da due origini suolo e un trattamento omogeneo, che è una miscela dei due origini suolo. Questo miscuglio terreno potrebbe rappresentare almeno due scenari plausibili in campo: (1) disturbo (ad esempio roditori, agricoltura) che mescola suoli di diversa origine o (2) piante di due specie che crescono in prossimità, in modo tale che le loro zone di influenza radice mescolano e omogeneizzare. Vi presentiamo due esperimenti di esempio che utilizzano l&#39;eterogeneità del terreno vegetale indotto a rispondere alle domande fondamentali a differenti levels di organizzazione ecologica: (1) Sei popolazioni di piante rispondono a piantare indotta eterogeneità del suolo? e (2) Sei singole piante rispondono alla eterogeneità del terreno vegetale indotta? Descriviamo un esperimento sul campo con 6 patch del suolo per affrontare la prima questione e un esperimento di serra con 2 patch del suolo per affrontare la seconda questione. Quantificare popolazione e le risposte individuali delle piante per l&#39;eterogeneità del suolo è essenziale per capire come assembly influenze eterogeneità della comunità.

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

experimental protocol for manipulating plant-induced soil heterogeneity

La teoria Coesistenza ha spesso trattato eterogeneità ambientale come indipendente dalla composizione della comunità, ma le risposte biotici quali risposte pianta-suolo (PSF) hanno grandi effetti sulle prestazioni dell&#39;impianto, e creare eterogeneità ambientale, che dipende dalla composizione della comunità. Comprendere l&#39;importanza di FPF per il montaggio comunità vegetale richiede la comprensione del ruolo di eterogeneità in PSF, oltre a significare effetti FPF. Qui, descriviamo un protocollo per la manipolazione eterogeneità del terreno vegetale-indotta. Due esperimenti sono presentati esempio: (1) un esperimento sul campo con una griglia 6-patch di suoli per misurare risposte della popolazione vegetali e (2) un esperimento serra con suoli 2-permutazione per misurare le risposte individuali vegetali. I terreni possono essere raccolti dalla zona di influenza della radice (suoli della rizosfera e direttamente adiacente alla rizosfera) di piante in campo da specie vegetali conspecifici e heterospecific. Replicare collectioni sono usati per evitare pseudoreplicating campioni di terreno. Questi suoli sono poi poste in macchie separate per i trattamenti eterogenei o misti per un trattamento omogeneizzato. Si deve prestare attenzione a garantire che i trattamenti eterogenei e omogeneizzati sperimentano lo stesso grado di disturbo del suolo. Le piante possono poi poste in questi trattamenti del suolo per determinare l&#39;effetto di eterogeneità suolo pianta indotta sulle prestazioni dell&#39;impianto. Dimostriamo che i vegetali indotta risultati eterogeneità nei risultati diversi di quanto previsto dai modelli tradizionali di coesistenza, forse a causa della natura dinamica di queste risposte. Teoria che incorpora eterogeneità ambientale influenzato dalla comunità di montaggio e il lavoro empirico supplementare è necessaria per determinare quando l&#39;eterogeneità intrinseca alla comunità montaggio si tradurrà in diversi esiti di assemblaggio rispetto eterogeneità estrinseco alla composizione della comunità.

Specie risposto eterogeneità terreno per piantare indotta in diversi modi sia la popolazione e livello individuale (figure 3 e 4), con implicazioni per il montaggio comunità. Per determinare se le popolazioni di piante rispondono alla eterogeneità del terreno vegetale indotta, un esperimento sul campo è stato stabilito come nel protocollo 2 utilizzando tre paia congeneri di specie. Popolazioni vegetali sono stati censiti settimana per tre mesi e la percentuale totale dei semi pianta...

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

Experimental Protocol for Manipulating Plant-induced Soil Heterogeneity

Comprendere il ruolo di eterogeneità ambientale in specie la convivenza è tipicamente concentrata sui tipi di eterogeneità che sono estrinseco alla composizione delle specie della comunità. Noi forniamo i dettagli sui metodi innovativi per la creazione di trattamenti eterogeneità del terreno utilizzando terreni soggetti a pianta-suolo risposte di condizionamento, o eterogeneità intrinseca alla composizione della comunità.

Protocollo sperimentale per eterogeneità del terreno manipolazione Plant-indotta

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

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18.6K Views.  Case Western Reserve University.  Comprendere il ruolo di eterogeneità ambientale in specie la convivenza è tipicamente concentrata sui tipi di eterogeneità che sono estrinseco alla composizione delle specie della comunità. Noi forniamo i dettagli sui metodi innovativi per la creazione di trattamenti eterogeneità del terreno utilizzando terreni soggetti a pianta-suolo risposte di condizionamento, o eterogeneità intrinseca alla composizione della comunità. 

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

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

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

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

Progettazione e funzionamento di un continuo<sup&gt; 13</sup&gt; C e<sup&gt; 15</sup&gt; N Etichettatura Camera di Uniform o differenziale, metaboliche e strutturali, Flora Isotope Labeling

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

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A Protocol for Conducting Rainfall Simulation to Study Soil Runoff

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

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

Un protocollo per Condurre Pioggia di simulazione per studiare deflusso del suolo

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

A Protocol for Collecting and Constructing Soil Core Lysimeters

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

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

Un protocollo per la raccolta e la costruzione del suolo lisimetri core

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

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

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

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

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

Protocollo sperimentale per produzione di biodiesel con isolamento di Alkenones come coprodotti da Commercial<em&gt; Isochrysis</em&gt; Biomassa algale

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

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

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

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

Una tabella soffietto Thermogradient di controllo della temperatura del suolo per la valutazione di crescita delle piante e monitoraggio processi del suolo

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

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

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

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

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

Protocollo sperimentale per il rilevamento<em&gt; cianobatteri</em&gt; In campioni liquidi e solidi con un anticorpo Microarray chip

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

Protocols for Quantifying Transferable Pesticide Residues in Turfgrass Systems

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

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

Protocolli per la quantificazione residui di antiparassitari Valori in Turfgrass Sistemi

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

Nanopore DNA Sequencing for Metagenomic Soil Analysis

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

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

Sequenziamento del DNA nanoporo per analisi Metagenomica del suolo

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

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

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

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

Misura e mappatura modelli di erosione e deposizione relazionati al suolo carbonato concentrazioni sotto gestione agricola

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

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

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

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

Protocollo sperimentale per il rilevamento della funzione mitocondriale negli eparitociti esposti ai pesticidi organoclorina

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