이 연구는 연구 보조금 13-00243S및 K. Š. 및 D. S.에게 각각 수여된 19-16554S의 밑에 체코 과학 재단에 의해 지원되었습니다. 이 기사는 또한 "댐 저수지의 수질 개선을위한 도구로 바이오 조작"(없음 CZ.02.1.01/0.0/0.0/16_025/0007417), 운영 프로그램 연구, 개발에 유럽 지역 개발 기금에 의해 지원되었다 교육.

1. 샘플 수집
<ol><li>
저수지 물 샘플 의 수집: 첫 번째 사례 연구 (Exp I; 체질 육식 동물과 먹이 풍부 시스템에서 낮은 자연)<ol>
<li>적절한 깊이에서 원하는 위치에서 물 샘플을 수집합니다. 실험실로 운반하는 동안 시료를 온도 조절 식 쿨러에 체재하여 (온도 충격을 피하며, 프로티스트의 섭취 율은 온도에 따라 달라지도록 주의해야 합니다). 참고 : 우리의 샘플링은 메소 - 영양 성 협곡 모양의 르지 모프 저수지 (사우스 보헤미아, 볼륨 34.5 x 106m 3,최대 깊이 43 m, 평균 체류 시간 100 일, dimictic)에서 수행되었습니다. 샘플링 사이트는 댐에 가까운 30m 깊이에 위치했다. 0.5 m 깊이에서 혼합 된 샘플을 2 l 프리딩거 샘플러에 의해 수집하였다.</li>
		<li>가능한 한 빨리 섹션 1.2를 계속합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
육식 성 Utricularia 반사 요법 식물의 함정에서 유체의 컬렉션 : 두 번째 사례 연구 (Exp II; 높은 육식 동물과 먹이 풍부 시스템, 매우 작은 샘플 볼륨)<ol>
<li>식물을 수중으로 부드럽게 흔들어 재배 용기에서 제거하고 흡수성 물질에 배치하여 여분의 물을 흡수하십시오. 식물의 견고성과 트랩의 크기에 따라 8-10 개의 식물 개인을 선택하십시오.</li>
		<li>트래핑 기관을 베어링 잎 노드를 계산하여 대략 동등한 부분으로 각 촬영을 분할합니다. 각 촬영 세그먼트는 젊은, 중년, 오래된 함정을 나타내는 혼합 샘플을 수집하는 역할을합니다.</li>
		<li>연동 펌프에 샘플 수집을 위해 얇은 유리 모세관과 Eppendorf 바이알을 부착합니다. 트랩 개구부에 모세관 팁을 삽입합니다. 진공 펌프를 사용하여 각 트랩에서 900 ±100 μL까지 각 트랩에서 모든 유체를 빨아들이고 각 트랩 연령 범주에 대해 수집됩니다.</li>
		<li>프로티스탄 방목 실험을 위해 풀링된 트랩 유체의 200 μL의 삼중 하위 샘플을 사용하십시오. 섹션 3에 자세히 설명된 대로 즉시 처리합니다. 아래에 자세히 설명된 바와 같이 유체에 서식하는 미생물 성분의 다른 모든 분석을 위해 샘플의 나머지 ±300 μL을 보존하십시오.</li>
		<li>섹션 2로 즉시 진행합니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. 수집된 샘플의 고정
<ol><li>Exp I 및 II: 각 샘플에서 2% 최종 부피:부피 농도를 얻기 위해 적어도 1시간 동안 포름알데히드와 함께 세균 열거용 물/트랩 유체 하위 샘플을 수정합니다(섹션 4; 약 20 mL 및 0.3 mL). 참고: 포름알데히드를 연기 후드에서만 다루고 샘플을 조작하는 동안 항상 장갑을 착용하십시오.</li>
</ol>3. 샘플 여과
<ol><li>시료 희석(Exp I): 저수지 물 샘플에 희석이 필요하지 않습니다. (Exp II): 에피소레센스 현미경 을 통해 계산하기 전에 필터 표면에 대상 미생물의 적절한 분포를 달성하기 위해 입자가없는 MQ 물로 트랩 유체 샘플 10x-100x를 희석하십시오.</li>
	<li>여과 깔때기(직경 25 mm)를 사용하여, 검은 0.2 μm 기공 크기 필터에 세균 계수용 트랩 유체의 서브샘플의 저수지 물 또는 10-30 μL(Exp II)의 1-2 mL(Exp I)을 여과한다.</li>
	<li>DAPI (4', 6-diamidino-2'-페닐린돌 디하이드로 클로라이드, 0.2 % 최종 농도)로 필터를 4 분 동안 얼룩. 참고: 피부와 작업 표면 오염을 피하고 장갑을 착용하십시오.</li>
	<li>농축 된 미생물이있는 필터를 현미경 슬라이드에 침지 오일 한 방울 (형광 현미경용)에 놓습니다. 다른 오일 드롭을 필터 중앙에 놓고 커버슬립으로 덮어 오일이 고르게 분포되도록 합니다.</li>
	<li>이 시점에서, 바람직하게는 시료를 즉시 처리하거나, 대안적으로, 추가 분석이 될 때까지 몇 주에서 몇 달 동안 냉동고(-20°C)에 저장한다.</li>
</ol>4. 필터에 세균 번호의 열거
<ol><li>슬라이드를 에피오레시크 현미경 아래에 놓습니다(불소DAPI에 해당하는 필터 세트 포함). 10 x 10 카운트 그리드를 안구 중 하나에 놓습니다. 슬라이드를 임의의 위치로 이동합니다.</li>
	<li>계수 그리드 의 영역에서 세균 세포 (청색 형광)를 정량화합니다 (배율 1000x 아래). 카운트에서 계수 그리드의 왼쪽 및 위쪽 가장자리를 가로지르는 셀을 포함하면서 오른쪽 및 아래쪽 가장자리에 있는 셀을 제외합니다.</li>
	<li>다른 임의 위치로 이동하고 총 계산 500 셀에 달하는 적어도 10-15 카운트 그리드에서 열거를 반복합니다.</li>
	<li>필터의 총 유효 여과 영역에 대한 한 그리드 면적의 비율에 대한 지식을 바탕으로 주어진 현미경 및 배율에 대한 변환 계수를 설정합니다. 그런 다음 계산된 그리드 수로 계산된 총 셀 수를 나누어 그리드당 평균 박테리아 수를 산출합니다.</li>
	<li>후자의 매개 변수에 설정된 변환 계수에 곱하고 샘플의 mL당 결과 수를 정규화하여(여과된 샘플의 부피에 따라 다름) mL당 총 세균 풍부도를 얻습니다.</li>
</ol>5. 프로티스탄의 풍요로움을 결정하다
<ol><li>글루타랄데히드(1% 최종 농도, 고정 후 며칠에서 몇 주까지 처리되는 엽록소 함유 입자가 있는 샘플에 더 적합) 또는 사용 시료(Exp I) 또는 트랩 유체(Exp II) 하위 샘플을 수정하거나 formol-thiosulfate 탈색 기법 아래에 명시된. 참고 : 두 보존 기술은 프로티스트 8의 식품 액구에서 섭취된 물질의 예를 들어 방지합니다.</li>
	<li>formol-thiosulfate 탈색 기술에 관해서는, 물/트랩 유체 하위 샘플의 20 mL/200 μL에 Lugol 용액의 100 μL/1 μL을 각각 추가합니다.</li>
	<li>붕산 완충 포르말린0.5 mL/50 μL을 첨가한 다음, 3% 티오설페이트 나트륨(익스펙 I/Exp II)의 20 μL/2 μL을 첨가한 후 즉시 사용하십시오. 참고 : 나트륨 티오설페이트는 루골의 황색을 탈색하여 상피 현미경8하에서세포를 관찰 할 수 있게합니다.</li>
	<li>1 μm 모공 크기의 검은 폴리 카보네이트 필터에 (대상 protists의 수에 따라) 샘플의 알려진 볼륨을 필터링합니다.</li>
	<li>프로티스트 종의 수를 추정하는 것은 계수 그리드를 사용하여 배율 600x 하에서 적어도 200개의 세포를 계수함으로써 이다(위 참조).</li>
	<li>여과 깔때기의 진공 하에서 낮은 진공으로 약 2 mL로 시료의 부피를 줄입니다. 이어서, 저압을 방출하고 DAPI 플루오로크롬(4',6-디아미디노-2-페닐린돌 디하이드로클로라이드13,0.2% 최종 농도)을 2분 동안 첨가한다.</li>
</ol>6. 플랑크톤 샘플에서 섬모의 커뮤니티 구조 결정
참고 : 담수 서식지의 섬모 지역 사회는 매우다양14,15,16,18,그리고 그들의 현미경 결정은 도전이다. 섬모 군을 기능성 길드10,14,16,17로 분류하면 원골균으로 다른 섬모 그룹을 보다 자세하게 분석할 수 있습니다.
<ol><li>다음을 결합하여 섬모 커뮤니티 구조를 평가합니다.<ol>
<li>Epifluorescence 현미경 검사법에 있는 DAPI 염색한 견본 (다양한 크기 및 형태학의 거시및 마이크로 핵의 밝은 형광으로 섬모 세포를 현지화하기 위하여) 형광표지박테리아의 섭취와 결합 (FLB8;세부 사항, 아래 참조), 박테리아에 먹이 섬모의 능력을 추적.</li>
		<li>선택한 경우17,19에서라이브 샘플 관찰 . 섬모를 다른 분류학적 범주로 그룹화하는 데 사용되는 위의 접근 방식과 기준에 대한 자세한 내용은 이전 간행물16,17을참조하십시오. 참고: 인용된 연구에 따르면 섬섬 중에서 잡식성 종인 스티토트리히아(제네라 할테리아 및 펠라고할테리아)와올리고트리히아(즉, 리모스트롬비디움 종)가 가장 중요한 원양 소비자라고 합니다. 담수 서식지의 대부분에서 박테리오 플랑크톤10,17,18.</li>
	</ol>
</li>
</ol>7. 섬모 방목 율 추정
<ol><li>평균 트레이서 수의 변화에 기초하여 박테리아에 대한 섬모의 섭취 율을 계산[즉, 인큐베이션 시간(5-15분)]과 관련된 섬모 당 FLB8과 FLB의 트레이서 양이 추가되어 총 박테리아의 5%-15%를 차지합니다.</li>
	<li>다른 protistan 종 중 의 관양 비율을 비교하기 위하여는, 실제 인큐베이션 시간 및 추적자 FLB의 비율에 근거한 계산을 가진 시간당 박테리아의 수로, 처리 비율을 정규화합니다 FLB 추가했습니다. 참고: FLB 방법 적용의 일반적인 방식은 천연 샘플에서 세포 또는 종별 및 벌크 박터리 비율을 모두 추정하는 도 1에도시되어 있다.</li>
	<li>민물 환경에 토착 세균 균주에서 FLB의 제조8<ol>
<li>적절한 크기(평균 세포 부피 = MCV)와 박테리아의 형태를 선택하여 조사중인 수중 시스템에서 박테리오 플랑크톤 / 박테리아 세포의 전형적인 크기를 효과적으로 모방하십시오. 참고: Exp I의 경우, 림노바산과 폴리뉴클레오박터 속의 연구 위치에서 분리된 균주의 혼합물을 사용하였다(즉, 호수와 연못에서 전형적인, 매우 풍부한 박테리오플랑크톤)20. 균주의 형태와 크기에 대한 자세한 내용은 이전 간행물3,17,18,21을참조하십시오.</li>
		<li>초기 고정단계에서 15분 동안 원심분리(5,000 x g)에의해 배양으로부터 세균 세포를 수확하고 선택한 위치에서 박테리아의 전형적인 MCV에 대응하는 혼합물에서 세포의 MCV±SD를 산출하는 수치 비율로 혼합한다.</li>
		<li>인산완식염수의 10 mL에서 펠릿을 일시 중단합니다(PBS; pH = 9).</li>
		<li>인산염염수 완충액내의 세포 현탁액에 노랑-녹색 형광 염료 5-(4,6-디클로로트리아진-2-yl) 아미노플루오레세인(DTAF, 단백질에 결합)을 첨가하고, 2시간 동안 60°C 수조에서 배양한다.</li>
		<li>인큐베이션 후, 세포를 아래로 원심분리하고, DTAF 용액을 분해하고, PBS로 3x를 세척 및 원심분리기를 한다.</li>
		<li>최종 세척 후, PP i-식염수 완충제의 20 mL에서 세포를 다시 중단한다.</li>
		<li>FLB 현탁액 및 파이펫 1.5 mL aliquots를 2 mL 저온 바이알로 소용돌이한 다음, 사용 될 때까지 PPi-식염수 완충액에서 냉동 (-20 °C에서)을 유지합니다.</li>
		<li>다음 단계에서사용하기 위해 0.2 μm 폴리카보네이트 필터를 통해 PP i-식염수 버퍼를 사전 필터한다.</li>
		<li>FLB 농도를 결정하려면 입자가없는 PPi-식염수 버퍼의 2 mL에 작은 aliquot (일반적으로 20-40 μL)를 전송하고, 몇 번의 2 s 버스트에 대해 30W에서 초음파 처리한 다음 epifluorescence를 통해 열거하기 위해 0.2 μm 폴리 카보네이트 블랙 필터에 필터링하십시오. DTAF(448 nm/520-540 nm)에 대한 광학 필터 설정에서 현미경 검사법(1,000X 배율)을 제공합니다.</li>
	</ol></li>
	<li>섬모 박테리아의 추정을 위한 트레이서 기술<ol>
<li>자연 플랑크토닉 서식지에서 방목 실험을 위해 300 mL 샘플을 잘 헹구고 1L 플라스크에 넣고 15 분 동안 현장에서 배양하십시오 (프로티스트가 취급 충격에서 회복 할 수 있도록).</li>
		<li>FLB 추적기를 추가하여 총 박테리아의 5%-15%를 구성하고 계절과 수온에 따라 양을 추가합니다. 참고 : 매우 광범위하고 계절에 따라 달라지는 스펙트럼이 있으며, 여러 계급의 크기에 걸친 종별 섭취량 (즉, 시간당 10-10-1 박테리아 섬모-1)에서 10,16, 17,18,22,23,24.</li>
		<li>높은 섭취 율 (일반적으로 여름 동안)와 섬모의 향상된 발생의 기간에, 또한 매우 낮은 FLB 추가와 병렬 배양을 실행, 만 구성 2%-4% 추적자 FLB에 의해 섬모 액포의 과도 하 중 하 중 을 피하기 위해 총 박테리아의 (참조) 그림 2)의예입니다.</li>
		<li>5-15 분 동안 FLB와 섬모 / 플랑크톤 샘플을 인큐베이션.</li>
		<li>프로티스트8의식품 액구에서 섭취 된 물질의 예를 들어 방지하기 위해 샘플 고정을위한 두 가지 가능성이 있습니다. 1% 글루타랄데히드(조류와 같은 엽록소 함유 입자가 있는 시료에 더 적합한 최종 농도)를 첨가하여 배양을 종료합니다. 또는, 루골 용액의 100 μL/10 μL을 20 mL/200 μL의 물/트랩 유체 하위 샘플에 사용하고, 바로 그 다음에 붕산성 완충포르민의 0.5 mL/10 μL을 추가한 다음 3% 나트륨 티오술페이트(Exp I/Exp II)의 200 μL/2 μL을 첨가합니다.</li>
	</ol></li>
	<li>고정식을 첨가한 후, 섬모 세포의 철저한 보존을 보장하기 위해 4°C에서 암흑 속에서 적어도 1시간 동안 시료를 쉬게 한다.</li>
	<li>4-30 mL/10-30 μL (Exp I / Exp II, 각각; 부피는 섬모 풍부에 따라 다름) 및 DAPI (최종 농도 0.2 % wt / vol; 자세한 내용은 위의 단계 3.2 참조)에서 자연 플랑크톤 하위 샘플을 가져 가라.</li>
	<li>1 μm 블랙 필터를 통과하고 epifluoresccccins현미경을 통해 검사하여 섬모 (600x 배율)를 계산하고 이전 간행물2,17에 자세히 설명된 대로 섭취 된 FLB 추적기의 수를 열거하십시오 (대부분 1000x배율). . 보존 후 7일 이내에 시료를 검사하십시오.</li>
	<li>총 원생 동물 / 종 별 방목을 추정하기 위해, 모든 섬모의 평균 섭취량을 곱하거나 현장에서 검출 된 섬모 종만 곱합니다.</li>
	<li>Římov 물 저수지에서 의 한 체 데이터에서 셀 당 통풍구 비율의 계산의 예는 다음과 같이 설명된다:<ol>
<li>세균 농도가 3.55 x 106 박테리아 /mL이고 트레이서 FLB가 추가 된 추적자가 0.25 x 106 FLB / mL이라고 가정하면 총 세균 입자의 합계가 3.8 x 106 박테리아 / mL (천연 박테리아 + FLB = 먹이 입자의 100 %)을 산출합니다. 자연 샘플에서 식어 영양 프로티스트에게 사용할 수 있습니다. 참고: 이렇게 추가된 FLB 추적자는 총 세균 입자의 6.58%(0.25/0.038의 프로젝트)를 나타냅니다. 할테리아 스p. 당 FLB의 평균 수는 5 분 배양에서 6.2 FLB이다.</li>
		<li>시간당 섭취량을 정상화하려면 다음 계산을 사용하십시오: (6.2 x 12)/(6.58/100) = Halteria 세포/h당 1131개의 박테리아. 참고: 할테리아 sp. 가변 수온하에서 검출된 Halteria sp. 및 트레이서 FLB의 양(백분율)이 추가된 분포의 분포에 대한 자세한 예는 그림 3을참조하십시오.</li>
	</ol></li>
</ol>

<ol>
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Hydrobiolgie. 130, 339-347 (1994).</li><li>Macek, M., 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=Growth+rates+of+dominant+planktonic+ciliates+in+two+freshwater+bodies+of+different+trophic+degree.">Growth rates of dominant planktonic ciliates in two freshwater bodies of different trophic degree.</a> Journal of Plankton Research. 18, 463-481 (1996).</li><li>Šimek, 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=Microbial+food+webs+in+hypertrophic+fishponds:+omnivorous+ciliate+taxa+are+major+protistan+bacterivores.">Microbial food webs in hypertrophic fishponds: omnivorous ciliate taxa are major protistan bacterivores.</a> Limnology &amp; Oceanography. , (2019).</li><li>Jezbera, J., 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=Major+freshwater+bacterioplankton+groups:+Contrasting+trends+in+distribution+of+Limnohabitans+and+Polynucleobacter+lineages+along+a+pH+gradient+of+72+habitats.">Major freshwater bacterioplankton groups: Contrasting trends in distribution of Limnohabitans and Polynucleobacter lineages along a pH gradient of 72 habitats.</a> FEMS Microbiology Ecology. 81, 467-479 (2012).</li><li>Kasalick&#253;, V., 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=The+diversity+of+the+Limnohabitans+genus,+an+important+group+of+freshwater+bacterioplankton,+by+characterization+of+35+isolated+strains.">The diversity of the Limnohabitans genus, an important group of freshwater bacterioplankton, by characterization of 35 isolated strains.</a> PLoS One. 8, 58209 (2013).</li><li>Stabell, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ciliate+bacterivory+in+epilimnetic+waters.">Ciliate bacterivory in epilimnetic waters.</a> Aquatic Microbial Ecology. 10, 265-272 (1996).</li><li>Zingel, P., 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=Ciliates+are+the+dominant+grazers+on+pico-+and+nanoplankton+in+a+shallow,+naturally+highly+eutrophic+lake.">Ciliates are the dominant grazers on pico- and nanoplankton in a shallow, naturally highly eutrophic lake.</a> Microbial Ecology. 53, 134-142 (2007).</li><li>Bickel, S. L., Tang, K. W., Grossart, H. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ciliate+epibionts+associated+with+crustacean+zooplankton+in+german+lakes:+distribution,+motility,+and+bacterivory.">Ciliate epibionts associated with crustacean zooplankton in german lakes: distribution, motility, and bacterivory.</a> Frontiers in Microbiology. 3 (243), (2012).</li><li>Sirov&#225;, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hunters+or+gardeners?+Linking+community+structure+and+function+of+trap-associated+microbes+to+the+nutrient+acquisition+strategy+of+a+carnivorous+plant.">Hunters or gardeners? Linking community structure and function of trap-associated microbes to the nutrient acquisition strategy of a carnivorous plant.</a> Microbiome. 6, 225 (2018).</li><li>&#352;imek, 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=Ecological+traits+of+a+zoochlorellae-bearing+Tetrahymena+sp.+(Ciliophora)+living+in+traps+of+the+carnivorous+aquatic+plant+Utricularia+reflexa.">Ecological traits of a zoochlorellae-bearing Tetrahymena sp. (Ciliophora) living in traps of the carnivorous aquatic plant Utricularia reflexa.</a> Journal of Eukaryotic Microbiology. 64, 336-348 (2017).</li><li>Pitsch, G., 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=The+green+Tetrahymena+utriculariae+n.+sp.+(Ciliophora,+Oligohymenophorea)+with+its+endosymbiotic+algae+(Micractinium+sp.),+living+in+the+feeding+traps+of+a+carnivorous+aquatic+plant.">The green Tetrahymena utriculariae n. sp. (Ciliophora, Oligohymenophorea) with its endosymbiotic algae (Micractinium sp.), living in the feeding traps of a carnivorous aquatic plant.</a> Journal of Eukaryotic Microbiology. 64, 322-335 (2017).</li><li>Nielsen, J. M., Clare, E. L., Hayden, B., Brett, M. T., Kratina, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diet+tracing+in+ecology:+Method+comparison+and+selection.">Diet tracing in ecology: Method comparison and selection.</a> Methods in Ecology and Evaluation. 9, 278-291 (2018).</li><li>Beisner, B. E., Grossart, H. P., Gasol, 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+guide+to+methods+for+estimating+phago-mixotrophy+in+nanophytoplankton.">A guide to methods for estimating phago-mixotrophy in nanophytoplankton.</a> Journal of Plankton Research. , 1-13 (2019).</li><li>Dolan, J. D., &#352;imek, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Processing+of+ingested+matter+in+Strombidium+sulcatum,+a+marine+ciliate+(Oligotrichida).">Processing of ingested matter in Strombidium sulcatum, a marine ciliate (Oligotrichida).</a> Limnology and Oceanography. 42, 393-397 (1997).</li><li>Massana, R., 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=Grazing+rates+and+functional+diversity+of+uncultured+heterotrophic+flagellates.">Grazing rates and functional diversity of uncultured heterotrophic flagellates.</a> The ISME Journal. 3, 588-596 (2009).</li><li>Gruj&#269;i&#263;, V., 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=Cryptophyta+as+major+freshwater+bacterivores+in+experiments+with+manipulated+bacterial+prey.">Cryptophyta as major freshwater bacterivores in experiments with manipulated bacterial prey.</a> The ISME Journal. 12, 1668-1681 (2018).</li></ol>

저자는 공개 할 것이 없다.

수생 시스템에서 영양 상호 작용을 해독하는 것은 항상 도전28,특히 protists와 그들의 먹이, 박테리아를 포함하는 나노 플랑크톤 규모에서. 영양 섭취 경로 및 정량화에 관해서, 성공적으로 높은 영양 수준에서 사용 하는 방법의 응용 프로그램은 덜 가능, 생물 학적 상호 작용의 높은 복잡성으로 인해. 여기에는 예를 들어 안정적인 동위원소 라벨링 접근법이 포함됩니다. 이 프로토...

이종 영양 성 원생 체는 수생 시스템의 주요 생물학적 구성 요소이며 플랑크톤 바이오 매스1,2,3의상당한 부분을 차지합니다. 그들의 풍부, 다양성 및 활동을 통제하는 요인은 생물 지구 화학 사이클링에 있는 그들의 역할을 이해하는 위해 중요합니다 (즉, 유기 탄소 및 그밖 양분의 운명 및 원핵생물에서 더 높은 영양 수준에 에너지의 교류). 원생 동물 방목은 이러한 중요한 요소 중 하나입니다. 이종 영양 나노 깃 형성 및 섬모의 박취는 원핵 생물 풍부, 지역 사회 기능, 구조, 다양성, 심지어 세포 형태와 특정 세균 그룹의 성장 속도에 대한 강력한 하향식 제어를 부과4, 5,6. 일부 시스템에서는, protists세균 사망의 주요 원인으로 봉사6,7.
지금 얼마 동안 이용된 원생 동물 세균을 평가하기 위하여 이용된 표준 접근은, 먹이 유사체 및 epifluorescence 현미경 검사법으로 형광으로 표지된 박테리아 (FLB)의 사용을 관련시킵니다. 세포 특이적 관세포 비율은 선택된 시간 과정8에걸쳐 프로티스탄 식품 액구에서 표지된 먹이 입자의 수를 정량화함으로써 결정될 수 있다. 이 접근 방식에는 몇 가지 장점이 있습니다. 트레이서자연 육식 동물과 먹이 조립과 자연 샘플에 추가됩니다. 인큐베이션 전에 최소 샘플 조작, 추가된 FLB 추적에 의한 최소 샘플 변경, 인큐베이션 시간이 짧아 상태 조건에서 가까운 조건에서 얻은 음량 결과를 보장합니다. 또는, 세균성 프로티스트 또는 동물플랑크톤(예: 해양 해양 시스템)이 적은 환경에서는 소량(2%-3% 추적자)으로 시료에 첨가된 FLB의 소실률이 장기간 유세포측정을 통해 검출할 수 있습니다(12-24시간). 인큐베이션 실험. 그런 다음 시작 점과 끝점의 FLB 수(모든 세균의 영향을 통합)는 유세포 측정에 의해 정량화됩니다(자세한 내용은 이전 간행물9참조). 그러나, 이러한 파라미터는 특정 프로티스탄 및 동물플랑크톤 방목기 그룹 또는 종에 직접적으로 기인할 수 없는 총 집계 된 세균 비율을 나타냅니다.
전반적으로, 수생 환경에서 프로티스탄 종- 또는 형태형 특이적 세균 사망률을 정확하고 생태학적 의미로 정량화하는 것은 어려울 수 있다. 일부 프로티스트는 선택적 방목자이며, 추가된 FLB 트레이서의 크기 및 세포 형상은 먹이 섭취의 자연적인 비율을 왜곡할 수 있다10,11. 더욱이, 프로티스탄 활동 및 물질 대사는 매우 온도에 민감한12; 따라서 추가된 FLB 추적자의 양은 각 개별 샘플 유형에 대해 신중하게 조작되어야 합니다(박테리아의 자연적인 풍부성, 크기 및 형태와 세균의 일반적인 유형뿐만 아니라 온도에도 따라). 대부분의 연구는 대량 프로 티 스탄 방목 활동에 초점; 그러나, 특정 프로티스탄 종의 세균은 종종 훨씬 더 높은 정보 값을 보유하고 바람직 할 수있다. 이 경우 샘플에 존재하는 프로티스트 종에 대한 분류학적 지식과 행동에 대한 이해가 필요합니다. 따라서, 시간과 노동의 상당한 금액은 특정 프로티스탄 그룹 또는 종에 기인 하는 세균의 종 특정 비율에 대 한 사운드 결과 얻을 필요.
이러한 어려움에도 불구하고,이 방법은 자연 설정에서 프로티스탄 세균을 평가하기 위해 현재 사용할 수있는 가장 적합한 도구 남아있다. 여기에 제시된 수생 미생물 생태 학 연구에서 FLB를 추적자로 사용하기위한 포괄적이고 따르기 쉬운 방법입니다. 접근법의 모든 문제적 측면을 설명하고 개선 된 워크플로우를 설명하며, 대조적인 환경에서 두 가지 실험과 함께 섬모 종을 대조적으로 예로 설명합니다.
첫 번째 사례 연구는 체코의 중불위성 의 르지모프(Římov) 저수지에서 에필림네틱 환경에서 수행되었으며, 이는 대부분의 수면담수 체에 필적하는 방목지와 세균풍부를 보여줍니다(5,7참조). 두 번째 사례 연구는 수생 육식 식물 Utricularia 반사의트랩 내부 매우 특정 환경에서 실시되었다, 이는 모두 방목 mixotrophic 섬모의 매우 높은 숫자를 호스팅(테트라 히메나 utriculariae) 및 세균 성 세포. 두 샘플 유형 모두에서 세포 별 방목 속도 및 세균 서 주식의 계산이 표시됩니다. 결과의 생태 해석의 범위는 그 때 토론되고, 가능한 후속 연구 결과의 보기는 마침내 건의됩니다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1612px;" width="1611">
	<tbody>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:20px;width:360px;">0.2-&#181;m pore-size filters&#160;</td>
			<td style="width:462px;">SPI supplies, https://www.2spi.com/</td>
			<td style="width:137px;">B0225-MB</td>
			<td style="width:654px;">Black, polycarbonate track etch membrane filters, diameter approprite for filtering apparatus used</td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:20px;">5-(4,6-dichlorotriazin-2-yl) aminofluorescein (DTAF)</td>
			<td>Any brand</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:20px;">Automatic pipettes with adjustable volumes&#160;</td>
			<td>Any brand, various sizes</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:20px;">Centrifuge</td>
			<td>22 000 x g</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:20px;">Cryovials</td>
			<td>Any brand, 2 mL size</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">DAPI (4&#180;,6-Diamidino-2&#180;-phenylindole dihydrochloride)</td>
			<td>Any brand&#160;</td>
			<td></td>
			<td>1 mg ml-1</td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:20px;">Epiflorescence microscope</td>
			<td>Magnification from 400 x up to 1000 x</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:20px;"></td>
			<td>Filters appropriate for viewing in the DAPI and DTAF range</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:20px;"></td>
			<td>Counting grid in one of the oculars</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:20px;">Filtering apparatus</td>
			<td>Usually with a diameter of 25 mm&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:20px;">Formaldehyde</td>
			<td>A brand for microscopy</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:20px;">Glutaraldehyde</td>
			<td>A brand for microscopy</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:20px;">Immersion oil for microscopy</td>
			<td>Specific oil with low fluorescence</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="58">
			<td height="58" style="height:58px;">Lugol&#180;s solution</td>
			<td>Any brand or see comment</td>
			<td></td>
			<td style="width:654px;">Make an alkaline Lugol&#39; solution as follows: Solution 1 - dissolve&#160; 10 g of potassium iodide in 20 ml in MQ water, then add 5 g of iodine. Solution 2 - add 5 g of sodium acetate&#160; to 50 ml of MQ water. Add the solution 2 to the solution 1 and thoroughly mix</td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:20px;">Methanol stabilized formalin</td>
			<td>Any brand available for microscopy purposes</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:20px;">Microscope slides and cover slips</td>
			<td>Any brand produced for microscopy purposes&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">MQ water for diluting samples</td>
			<td style="width:462px;">Any brand 
			&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Phosphate-buffered saline (PBS; pH = 9)</td>
			<td>Any brand</td>
			<td></td>
			<td>0.05 M Na2HPO4-NaCl solution, adjusted to pH 9</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;">PPi-saline buffer</td>
			<td>Any brand</td>
			<td></td>
			<td style="width:654px;">0.02 M Na4P2O7-NaCl solution. Add 0.53 g Na4P2O7 to 100 ml of MQ water plus 0.85 g NaCl&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:20px;">Sampling device&#160;</td>
			<td>Appropriate for obtaining representative sample&#160;</td>
			<td></td>
			<td>e.g. Friedinger sampler for lake plankton</td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:20px;">Sodium thiosulfate solution</td>
			<td>Any brand</td>
			<td></td>
			<td>3% solution is used in the protocol</td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:20px;">Sonicator</td>
			<td>Any brand</td>
			<td></td>
			<td>30 W</td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:20px;">Vortex</td>
			<td>Any brand allowing&#160; thorough mixing of the solutes and samples</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:20px;">Water bath</td>
			<td>Any brand allowing temperature to be maintained at 60 &#176;C</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fluorescently labeled bacteria as a tracer to reveal novel pathways of organic carbon flow in aquatic ecosystems

포식과 그 효과와 같은 영양 상호 작용을 해명하는 것은 생태학에 있는 많은 연구원을 위한 빈번한 작업입니다. 미생물 공동체의 연구는 많은 한계를 가지고 있으며, 육식 동물, 먹이 및 약탈 비율을 결정하는 것은 종종 어렵습니다. 여기에 제시된 것은 형광으로 표지된 먹이를 트레이서로 추가하여 수생 육식 진핵생물의 방목 속도의 안정적인 정량화와 더 높은 영양 수준으로의 영양 전달 추정을 가능하게 하는 최적화된 방법입니다.

실시예 실험은 지모프 저수지(South Bohemia, CZ)에서 실행되었는데, 이는 현장 포식자와 먹이 풍부도에서 자연이 낮은 자연지대이다. 대표적인 데이터는 피코플랑크톤(&2 μm) 입자10,16,17,18의 풍부하고 효율적인 방목인 잡식성 섬모 종 할테리아 그란디넬라에대해 보고되고 있다. ,</...

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Fluorescently Labeled Bacteria as a Tracer to Reveal Novel Pathways of Organic Carbon Flow in Aquatic Ecosystems

여기에 제시된 것은 높은 정밀도와 분류학적 분해능으로 수생 약탈 진핵생물의 방목 속도를 정량화하는 단일 세포, epifluorescence 현미경 기반 기술에 대한 프로토콜입니다.

수생 생태계에서 유기 탄소 흐름의 새로운 경로를 밝히기 위해 추적자로 형광으로 분류 된 박테리아

Elucidating trophic interactions, such as predation and its effects, is a frequent task for many researchers in ecology. The study of microbial ...

이 접근 법은 우리가 매우 높은 해상도로 미생물 식품 웹에서 더 높은 영양 수준으로 카르요테에서 탄소 와 에너지 흐름을 시각화하고 추정 할 수 있기 때문에 중요합니다. 이것은 현재 어떤 protist 종 현장에서 박테리아를 소비 하는 결정에 사용할 수 있는 유일한 기술, 동시에 단일 세포 수준에서이 과정의 속도 정량화. 박테리아는 유기 탄소를 미립자화하기 위해 용존 유기 탄소를 변화시키는 유일한 중요한 미생물이기 때문에, 관련 선수의 지식과 이 일이 일어나는 속도는 일반적으로 수생 생태계를 이해하는 기초를 형성한다. 우리는 연구원이 어떤 방목 실험을 수행하기 전에 그들의 연구 시스템에 익숙해질 것을 적극 추천합니다. 이것은 견본의 현미경 검사의 빛 그리고 epifluorescence, 그리고 주요 분류존재 및 그들의 계절 역학의 지식을 관련시킵니다. 절차를 시연하는 것은 지트카 제즈베로프가 될 것입니다.

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7.0K 조회수.  Biology Centre CAS. 이 접근 법은 우리가 매우 높은 해상도로 미생물 식품 웹에서 더 높은 영양 수준으로 카르요테에서 탄소 와 에너지 흐름을 시각화하고 추정 할 수 있기 때문에 중요합니다. 이것은 현재 어떤 protist 종 현장에서 박테리아를 소비 하는 결정에 사용할 수 있는 유일한 기술, 동시에 단일 세포 수준에서이 과정의 속도 정량화. 박테리아는 유기 탄소를 미립자화하기 위해 용존 유기 ...

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Alternative Method of Removing Otoliths from Sturgeon

Extracting the otoliths (ear bones) from fish that have very thick skulls can be difficult and very time consuming. The common practice of making a transverse vertical incision on the top of the skull with a hand or electrical saw may damage the otolith if not performed correctly. Sturgeons (Acipenseridae) are one family in particular that have a very large and thick skull. A new laboratory method entering the brain cavity from the ventral side of the fish to expose the otoliths was easier than other otolith extraction methods found in the literature. Methods reviewed in the literature are designed for the field and are more efficient at processing large quantities of fish quickly. However, this new technique was designed to be more suited for a laboratory setting when time is not pressing and successful extraction from each specimen is critical. The success of finding and removing otoliths using this technique is very high and does not compromise the structure in any manner. This alternative technique is applicable to other similar fish species for extracting the otoliths.

The goal of the protocol is to show an effective method to extract the otoliths from sturgeon carcasses.

철갑 상어에서 이석 제거의 다른 방법

Extracting the otoliths (ear bones) from fish that have very thick skulls can be difficult and very time consuming. The common practice of making a ...

연구

환경과학

Assessment of Labile Organic Carbon in Soil Using Sequential Fumigation Incubation Procedures

Management practices and environmental changes can alter soil nutrient and carbon cycling. Soil labile organic carbon, a readily decomposable C pool, is highly sensitive to disturbance. It is also the primary substrate for soil microorganisms, which is fundamental to nutrient cycling. Due to these attributes, labile organic carbon (LOC) has been identified as an indicator parameter for soil health. Quantifying the turnover rate of LOC also aids in understanding changes in soil nutrient cycling processes. A sequential fumigation incubation method has been developed to estimate soil LOC and potential C turnover rate. The method requires fumigating soil samples and quantifying CO2-C respired during a 10 day incubation period over a series of fumigation-incubation cycles. Labile organic C and potential C turnover rate are then extrapolated from accumulated CO2 with a negative exponential model. Procedures for conducting this method are described.

Labile organic carbon (LOC) and the potential carbon turnover rate are sensitive indicators of changes in soil nutrient cycling processes. Details are provided for a method based on fumigating and incubating soil in a series of cycles and using the CO2 accumulated during the incubation periods to estimate these parameters.

순차 훈증 배양 절차를 사용하여 토양으로 불안정 유기 탄소의 평가

Management practices and environmental changes can alter soil nutrient and carbon cycling. Soil labile organic carbon, a readily decomposable C pool, is ...

Understanding Dissolved Organic Matter Biogeochemistry Through In Situ Nutrient Manipulations in Stream Ecosystems

Dissolved organic matter (DOM) is a highly diverse mixture of molecules providing one of the largest sources of energy and nutrients to stream ecosystems. Yet the in situ study of DOM is difficult as the molecular complexity of the DOM pool cannot be easily reproduced for experimental purposes. Nutrient additions to streams however, have been shown to repeatedly alter the in situ and ambient DOM pool. Here we demonstrate an easily replicable field-based method for manipulating the ambient pool of DOM at the ecosystem scale. During nutrient pulse experiments changes in the concentration of both dissolved organic carbon and dissolved organic nitrogen can be examined across a wide-range of nutrient concentrations. This method allows researchers to examine the controls on the DOM pool and make inferences regarding the role and function that certain fractions of the DOM pool play within ecosystems. We advocate the use of this method as a technique to help develop a deeper understanding of DOM biogeochemistry and how it interacts with nutrients. With further development this method may help elucidate the dynamics of DOM in other ecosystems.

Understanding Dissolved Organic Matter Biogeochemistry Through In Situ Nutrient Manipulations in Stream Ecosystems

Dissolved organic matter provides an important source of energy and nutrients to stream ecosystems. Here we demonstrate a field-based method to manipulate the ambient pool of dissolved organic matter in situ through easily replicable nutrient pulses.

을 통해 유기 물질 생지 화학을 용해의 이해<em&gt; 현장에서</em&gt; 스트림 생태계에서 영양소 조작을

Dissolved organic matter (DOM) is a highly diverse mixture of molecules providing one of the largest sources of energy and nutrients to stream ecosystems. ...

A Flow-through Exposure System for Evaluating Suspended Sediments Effects on Aquatic Life

This paper describes the Fish Larvae and Egg Exposure System (FLEES). The flow-through exposure system is used to investigate the effects of suspended sediment on various aquatic species and life stages in the laboratory by using pumps and automating delivery of sediment and water to simulate suspension of sediment. FLEES data are used to develop exposure-response curves between the effects on aquatic organisms and suspended sediment concentrations at the desired exposure duration. The effects data are used to evaluate management practices used to reduce the interactions between aquatic organisms and anthropogenic causes of suspended sediments. The FLEES is capable of generating total suspended solids (TSS) concentrations as low as 30 to as high as 800 mg/L, making this system an ideal choice for evaluating the effects of TSS resulting from many activities including simulating low ambient levels of TSS to evaluating sources of suspended sediments from dredging operations, vessel traffic, freshets, and storms.

A robust and flexible flow-through exposure system designed to maintain sediment in suspension is presented. The system is used to investigate the effects of suspended sediment on various aquatic species and life stages in the laboratory.

수산 생명에 일시 중지를 평가하면 퇴적물 효과에 대한 플로우를 통해 노출 시스템

This paper describes the Fish Larvae and Egg Exposure System (FLEES). The flow-through exposure system is used to investigate the effects of suspended ...

Production and Measurement of Organic Particulate Matter in a Flow Tube Reactor

Organic particulate matter (PM) is increasingly recognized as important to the Earth's climate system as well as public health in urban regions, and the production of synthetic PM for laboratory studies have become a widespread necessity. Herein, experimental protocols demonstrate approaches to produce aerosolized organic PM by &#945;-pinene ozonolysis in a flow tube reactor. Methods are described for measuring the size distributions and morphology of the aerosol particles. The video demonstrates basic operations of the flow tube reactor and related instrumentation. The first part of the video shows the procedure for preparing gas-phase reactants, ozonolysis, and production of organic PM. The second part of the video shows the procedures for determining the properties of the produced particle population. The particle number-diameter distributions show different stages of particle growth, namely condensation, coagulation, or a combination of both, depending on reaction conditions. The particle morphology is characterized by an aerosol particle mass analyzer (APM) and a scanning electron microscope (SEM). The results confirm the existence of non-spherical particles that have grown from coagulation for specific reaction conditions. The experimental results also indicate that the flow tube reactor can be used to study the physical and chemical properties of organic PM for relatively high concentrations and short time frames.

This paper describes the operation procedure for the flow tube reactor and related data collection. It shows the protocols for setting the experiments, recording data and generating the number-diameter distribution as well as the particle mass information, which gives useful information about chemical and physical properties of the organic aerosols.

생산 및 흐름 튜브 반응 기에서 유기 미 립 자 물질의 측정

Organic particulate matter (PM) is increasingly recognized as important to the Earth's climate system as well as public health in urban regions, and the ...

Ecosystem Fabrication (EcoFAB) Protocols for The Construction of Laboratory Ecosystems Designed to Study Plant-microbe Interactions

Beneficial plant-microbe interactions offer a sustainable biological solution with the potential to boost low-input food and bioenergy production. A better mechanistic understanding of these complex plant-microbe interactions will be crucial to improving plant production as well as performing basic ecological studies investigating plant-soil-microbe interactions. Here, a detailed description for ecosystem fabrication is presented, using widely available 3D printing technologies, to create controlled laboratory habitats (EcoFABs) for mechanistic studies of plant-microbe interactions within specific environmental conditions. Two sizes of EcoFABs are described that are suited for the investigation of microbial interactions with various plant species, including Arabidopsis thaliana, Brachypodium distachyon, and Panicum virgatum. These flow-through devices allow for controlled manipulation and sampling of root microbiomes, root chemistry as well as imaging of root morphology and microbial localization. This protocol includes the details for maintaining sterile conditions inside EcoFABs and mounting independent LED light systems onto EcoFABs. Detailed methods for addition of different forms of media, including soils, sand, and liquid growth media coupled to the characterization of these systems using imaging and metabolomics are described. Together, these systems enable dynamic and detailed investigation of plant and plant-microbial consortia including the manipulation of microbiome composition (including mutants), the monitoring of plant growth, root morphology, exudate composition, and microbial localization under controlled environmental conditions. We anticipate that these detailed protocols will serve as an important starting point for other researchers, ideally helping create standardized experimental systems for investigating plant-microbe interactions.

Ecosystem Fabrication EcoFAB Protocols for The Construction of Laboratory Ecosystems Designed to Study Plant-microbe Interactions

This article describes detailed protocols for ecosystem fabrication of devices (EcoFABs) that enable the studies of plants and plant-microbe interactions in highly controlled laboratory conditions.

식물-미생물 상호작용 연구 위한 실험실 생태계의 건설에 대 한 생태계 제조 (EcoFAB) 프로토콜

Beneficial plant-microbe interactions offer a sustainable biological solution with the potential to boost low-input food and bioenergy production. A ...

Characterization of Aquatic Biofilms with Flow Cytometry

Biofilms are dynamic consortia of microorganism that play a key role in freshwater ecosystems. By changing their community structure, biofilms respond quickly to environmental changes and can be thus used as indicators of water quality. Currently, biofilm assessment is mostly based on integrative and functional endpoints, such as photosynthetic or respiratory activity, which do not provide information on the biofilm community structure. Flow cytometry and computational visualization offer an alternative, sensitive, and easy-to-use method for assessment of the community composition, particularly of the photoautotrophic part of freshwater biofilms. It requires only basic sample preparation, after which the entire sample is run through the flow cytometer. The single-cell optical and fluorescent information is used for computational visualization and biological interpretation. Its main advantages over other methods are the speed of analysis and the high-information-content nature. Flow cytometry provides information on several cellular and biofilm traits in a single measurement: particle size, density, pigment content, abiotic content in the biofilm, and coarse taxonomic information. However, it does not provide information on biofilm composition on the species level. We see high potential in the use of the method for environmental monitoring of aquatic ecosystems and as an initial biofilm evaluation step that informs downstream detailed investigations by complementary and more detailed methods.

Flow cytometry in combination with visual clustering offers an easy-to-use and fast method for studying aquatic biofilms. It can be used for biofilm characterization, detection of changes in biofilm community structure, and detection of abiotic particles embedded in the biofilm.

Cytometry와 수생 Biofilms의 특성

Biofilms are dynamic consortia of microorganism that play a key role in freshwater ecosystems. By changing their community structure, biofilms respond ...

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

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

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

애벌레에서 행동 응답 프로필을 조사 하기 위한 실험 프로토콜: 신경 흥분 제 카페인에 응용

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

Use of Principal Components for Scaling Up Topographic Models to Map Soil Redistribution and Soil Organic Carbon

Landscape topography is a critical factor affecting soil formation and plays an important role in determining soil properties on the earth surface, as it regulates the gravity-driven soil movement induced by runoff and tillage activities. The recent application of Light Detection and Ranging (LiDAR) data holds promise for generating high spatial resolution topographic metrics that can be used to investigate soil property variability. In this study, fifteen topographic metrics derived from LiDAR data were used to investigate topographic impacts on redistribution of soil and spatial distribution of soil organic carbon (SOC). Specifically, we explored the use of topographic principal components (TPCs) for characterizing topography metrics and stepwise principal component regression (SPCR) to develop topography-based soil erosion and SOC models at site and watershed scales. Performance of SPCR models was evaluated against stepwise ordinary least square regression (SOLSR) models. Results showed that SPCR models outperformed SOLSR models in predicting soil redistribution rates and SOC density at different spatial scales. Use of TPCs removes potential collinearity between individual input variables, and dimensionality reduction by principal component analysis (PCA) diminishes the risk of overfitting the prediction models. This study proposes a new approach for modeling soil redistribution across various spatial scales. For one application, access to private lands is often limited, and the need to extrapolate findings from representative study sites to larger settings that include private lands can be important.

Landscape processes are critical components of soil formation and play important roles in determining soil properties and spatial structure in landscapes. We propose a new approach using stepwise principal component regression to predict soil redistribution and soil organic carbon across various spatial scales.

토양 재배포 및 토양 유기 탄소를 매핑할 지형 모델 확장에 대 한 주요 부품의 사용

Landscape topography is a critical factor affecting soil formation and plays an important role in determining soil properties on the earth surface, as it ...

Split Point Analysis and Uncertainty Quantification of Thermal-Optical Organic/Elemental Carbon Measurements

Researchers from myriad fields frequently seek to quantify and classify concentrations of carbonaceous aerosols as organic carbon (OC) or elemental carbon (EC). This is commonly accomplished using thermal-optical OC/EC analyzers (TOAs), which enable measurement via controlled thermal pyrolysis and oxidation under specific temperature protocols and within constrained atmospheres. Several commercial TOAs exist, including a semi-continuous instrument that enables on-line analyses in the field. This instrument employs an in-test calibration procedure that requires relatively frequent calibration. This article details a calibration protocol for this semi-continuous TOA and presents an open-source software tool for data analysis and rigorous Monte Carlo quantification of uncertainties. Notably, the software tool includes novel means to correct for instrument drift and identify and quantify the uncertainty in the OC/EC split point. This is a significant improvement on the uncertainty estimation in the manufacturer&#8217;s software, which ignores split point uncertainty and otherwise uses fixed equations for relative and absolute errors (generally leading to under-estimated uncertainties and often yielding non-physical results as demonstrated in several example data sets). The demonstrated calibration protocol and new software tool enabling accurate quantification of combined uncertainties from calibration, repeatability, and OC/EC split point are shared with the intent of assisting other researchers in achieving better measurements of OC, EC, and total carbon mass in aerosol samples.

This article presents a protocol and software tool for the quantification of uncertainties in the calibration and data analysis of a semi-continuous thermal-optical organic/elemental carbon analyzer.

열 광학 유기/원소 탄소 측정의 분할 점 분석 및 불확실성 정량화

Researchers from myriad fields frequently seek to quantify and classify concentrations of carbonaceous aerosols as organic carbon (OC) or elemental carbon ...