Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Представлено здесь протокол для одноклеточных, эпифлюоресцентных микроскопических основе техники для количественной оценки выпаса в водных хищных эукариот с высокой точностью и таксономическим разрешением.
Выяснение трофических взаимодействий, таких как хиртация и его последствия, является частой задачей для многих исследователей в области экологии. Изучение микробных сообществ имеет много ограничений, и определение хищника, добычи и хищнических ставок часто бывает трудно. Представленный здесь оптимизированный метод, основанный на добавлении флуоресцентно обозначенной добычи в качестве трассировщика, что позволяет надежно квадализировать показатели выпаса у водных хищных эукариот и оценку переноса питательных веществ на более высокие трофические уровни.
Гетеротрофные прокариоты являются ключевым биологическим компонентом в водных системах и составляют значительную долю биомассы планктона1,2,3. Факторы, контролирующие их изобилие, разнообразие и активность, имеют решающее значение для понимания их роли в биогеохимическом велоспорте (т.е. судьбе органического углерода и других питательных веществ и притока энергии от прокариот до более высоких трофических уровней). Простейшие выпаса является одним из этих важных факторов. Бактериальная бактерия гетеротрофных нанофлагеллетов и цилиатов налагает сильный сверху вниз контроль над прокариотическим изобилием, функцией сообщества, структурой, разнообразием и даже клеточной морфологией и темпами роста конкретных бактериальных групп4, 5,6. В некоторых системах, протисты служат основной причиной бактериальной смертности6,7.
Стандартный подход, используемый для оценки простейшие бактерии, которая используется в течение некоторого времени, включает в себя использование флуоресцентно помеченных бактерий (FLB) в качестве аналогов добычи и эпифлюоресценции микроскопии. Cell-специфические тарифы поглощения можно обусловить путем количественной оценки числа помеченных частиц добычи в вакуолах протистановых пищевых продуктов в течение выбранного курса8. Этот подход имеет ряд преимуществ. Tracer добавляется в естественные образцы с естественными сборками хищника и добычи. Существует минимальная манипуляция образца до инкубации, минимальное изменение образца добавленным трассировщиком FLB, и время инкубации короткие, чтобы обеспечить звуковые результаты, полученные при близких к условиям initu. Кроме того, в условиях с низким числом бактериораилистов или зоопланктона (например, морских морских систем) показатели исчезновений FLB, добавленных в образцы в небольших количествах (2%-3% трассировки), могут быть обнаружены с помощью цитометрии потока в долгосрочной перспективе (12-24 ч) инкубационные эксперименты. Затем, номера FLB в начале и конечных точках (интеграция воздействия всех бактериофоров) количественно поток цитометрии (для деталей, см. предыдущую публикацию9). Однако такой параметр представляет собой только общий агрегированный уровень бактериори, который не может быть непосредственно отнесен к какой-либо конкретной протистанской и зоопланктонных групп или видов.
В целом, количественная оценка протистана видов или морфотипа конкретных бактериальных показателей смертности в водной среде точно и с экологическим значением может быть сложной задачей. Некоторые протеисты селективных grazers, и размер и форма клетки добавил FLB трассировщик может исказить естественные темпы усвоения добычи10,11. Кроме того, протистановская активность и обмен веществ являются высокочувствительными к температуре12; поэтому количество добавленного трассировщика FLB необходимо тщательно манипулировать для каждого отдельного типа выборки (не только на основе естественного изобилия, размера и морфологии бактерий и преобладающих типов бактериора, но и на температуре). Большинство исследований сосредоточено на массовой пастбищной деятельности протистана; однако, бактериам охарактериции конкретных видов протистана часто имеет гораздо более высокое информационное значение и может быть предпочтительнее. В этом случае необходимы таксономические знания протеистических видов, присутствующих в образце, и понимание их поведения. Таким образом, значительное количество времени и труда требуется для получения хороших результатов по конкретным видам ставки бактериори, связанные с конкретной группы протистана или видов.
Несмотря на эти трудности, этот подход остается наиболее подходящим инструментом, доступным в настоящее время для оценки протистана бактерии в естественных условиях. Представлено здесь всеобъемлющий, простой в последующей метод для использования FLB в качестве трассировщика в водных микробных исследований экологии. Учитываются все упомянутые проблемные аспекты подхода и описан улучшенный рабочий процесс, в качестве примеров можно привести два эксперимента из контрастных сред, а также контрастные виды цилиат.
Первое тематическое исследование было проведено в эпилимонтической среде из мезотрофического зоохранилища Чёмов в Чешской Республике, которое показывает, что пасерс и бактериальное изобилие сравнимо с большинством поверхностных пресноводных тел (ср.5,7). Второй тематический исследование было проведено в узкоспецифической среде внутри ловушек водного плотоядного растения Utricularia reflexa, в котором содержится чрезвычайно большое количество обоих выпаса миксотрофических цилиатов (Tetrahymena utriculariae) и бактериальных клеток. Показаны расчеты клеточных коэффициентов выпаса и бактериальных постоянных запасов в обоих типах образцов. Затем обсуждается ряд экологических толкований результатов, и, наконец, предлагаются примеры возможных последующих исследований.
1. Коллекция образцов
2. Фиксация собранных образцов
3. Фильтрация образцов
4. Перечисление бактериальных чисел на фильтрах
5. Определение протистана изобилия
6. Определение общинной структуры цилиатов в образцах планктона
ПРИМЕЧАНИЕ: Ciliate общин в пресноводных средах обитания очень разнообразны14,15,16,18, и их микроскопическое определение является сложной задачей. Сортировка групп цилиата в функциональные гильдии10,14,16,17 позволяет более детальный анализ различных групп цилиатов как пелагические бактериора.
7. Оценка показателей выпаса цилиатов
Пример эксперимента я был запущен в Зимовском водохранилище (южная Чехия, СЗ), который является природным местом с более низким природным на месте хищника и добычи изобилия. Представленные представительные данные сообщается для всеядных цилиат видов Halteria grandinella, который ?...
Расшифровка трофического взаимодействия в водных системах всегда бросает вызов28,особенно в нано-планктонных масштабах с участием протеистов и их добычи, бактерий. Когда дело доходит до усвоения питательных веществ пути и количественной оценки, применение методов, успешн...
Авторам нечего раскрывать.
Это исследование было поддержано Чешским научным фондом в рамках научно-исследовательского гранта 13-00243S и 19-16554S, присуждаемого К. З. и Д.С., соответственно. Эта статья была также поддержана проектом "Биоманипуляция как инструмент для улучшения качества воды в водохранилищах плотин" (No C.02.1.01/0.0/0.0/16-025/0007417), финансируемый Европейским фондом регионального развития, в оперативных программах исследований, разработок и образования.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.2-µm pore-size filters | SPI supplies, https://www.2spi.com/ | B0225-MB | Black, polycarbonate track etch membrane filters, diameter approprite for filtering apparatus used |
5-(4,6-dichlorotriazin-2-yl) aminofluorescein (DTAF) | Any brand | ||
Automatic pipettes with adjustable volumes | Any brand, various sizes | ||
Centrifuge | 22 000 x g | ||
Cryovials | Any brand, 2 mL size | ||
DAPI (4´,6-Diamidino-2´-phenylindole dihydrochloride) | Any brand | 1 mg ml-1 | |
Epiflorescence microscope | Magnification from 400 x up to 1000 x | ||
Filters appropriate for viewing in the DAPI and DTAF range | |||
Counting grid in one of the oculars | |||
Filtering apparatus | Usually with a diameter of 25 mm | ||
Formaldehyde | A brand for microscopy | ||
Glutaraldehyde | A brand for microscopy | ||
Immersion oil for microscopy | Specific oil with low fluorescence | ||
Lugol´s solution | Any brand or see comment | Make an alkaline Lugol' solution as follows: Solution 1 - dissolve 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 to 50 ml of MQ water. Add the solution 2 to the solution 1 and thoroughly mix | |
Methanol stabilized formalin | Any brand available for microscopy purposes | ||
Microscope slides and cover slips | Any brand produced for microscopy purposes | ||
MQ water for diluting samples | Any brand | ||
Phosphate-buffered saline (PBS; pH = 9) | Any brand | 0.05 M Na2HPO4-NaCl solution, adjusted to pH 9 | |
PPi-saline buffer | Any brand | 0.02 M Na4P2O7-NaCl solution. Add 0.53 g Na4P2O7 to 100 ml of MQ water plus 0.85 g NaCl | |
Sampling device | Appropriate for obtaining representative sample | e.g. Friedinger sampler for lake plankton | |
Sodium thiosulfate solution | Any brand | 3% solution is used in the protocol | |
Sonicator | Any brand | 30 W | |
Vortex | Any brand allowing thorough mixing of the solutes and samples | ||
Water bath | Any brand allowing temperature to be maintained at 60 °C |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены