Bu araştırma Yale İklim ve Enerji Enstitüsü ve ABD Ulusal Bilim Vakfı fonları tarafından desteklenmiştir.

1. Yetiştirilmesi Stres Altında Çekirgeler ve Stres Ücretsiz Koşullar <ol><li> Göç veya hayvan türlerinin göç (Şekil 1) önlemek için 0,5 m 2 daire, kapalı mesocosms kullanın. 1.5 2.4 m uzunlukta kullanarak mesocosms Construct m yüksekliğinde ¼ &quot;bir iskele olarak örgü alüminyum çit. Eskrim üst ve alt üzerine kıvrılmış 2,5 m uzunlukta 1.75 m yüksekliğinde alüminyum pencere tarama ile eskrim örtün ve kat boyunca birlikte zımbalanabilir. Eskrim katılın kapalı bir daire oluştururlar ve sonra zımba bir mühür oluşturmak için bir araya eleme örtüşen pencere. mesocosom tabanı etrafında 4 cm genişliğinde hendekle derin bir 10 cm kazarak alanda toprağa mesocosm Set biter, içine mesocosm batar açmasında ve sonra mesocosm bir batık kısmı çevresinde açmanın çimen bastırın. mesocosm üst pencere tarama ve Zımba dairesel bir parça. </li><li> Çoğaltılmış bir eşleştirilmiş deneysel desig Dizi mesocosmsalanına n. Konu yerlerde bitki türleri kimlik ve bitki örtüsü göreli maç için seçilmelidir. Arsa yerinde toprağa kafesleri 10 cm Sink. </li><li> Bir atrap kullanarak, erken (2.) instar çekirge nimf toplamak ve doğal alan yoğunluğunda mesocosms içine stok. </li><li> Bir atrap kullanarak, baskın bir otur ve bekle avcılık (web dokuma olmayan) örümcek avcı türlerin bireyleri yakalamak. Tutkal örümcek predasyon kaçınmak için daha iyi yetenekleri ile bireysel çekirge lehine gerçek hayatta seçim decoupled riskine etkileri çimento hızlı kuruyan ile örümcek keliserin (yırtıcı bastırmak için kullanılan ağız) kapattı. Alan yoğunluğunda örümcekler her çifti bir mesocosm stok. Bu stres tedavi olacaktır. Örümcekler olmadan Mesocosms stres ücretsiz tedavi olacak. </li><li> Çekirge nimf geç (4. ve 5.) evre aşamalarında geliştirmek için izin ver. Kafesleri ve ra gelen tüm kişilere toplayın; beden elemental stokiyometri içinde vardiya (2) onaylanması; (3) mikrobiyal ayrışma fizyolojik stres devlet (1) doğrulama: ndomly Her kafesten takip eden üç test gruplarından biri bireylerin atayın. </li></ol> 2. Validating Çekirge Stres Devlet <ol><li> Karbondioksit emisyon oranı olarak çekirge standart metabolizma hızı (SMR), (ölçün <img src="/files/ftp_upload/50061/50061eq1.jpg" fo:src="/files/ftp_upload/50061/50061eq1highres.jpg"/> ) Bir incurrent akan Solunum sistemi 200 ml / dak &#39;lık bir hava akış hızı ile. Bir kurutucu madde ile akan hava geçirerek su buharı çıkarın. </li><li> 16 saat gıda yoksunluğu (su mevcut olmalıdır) takiben, bireysel çekirge (± 0,1 mg) tartmak ve şeffaf 50 ml (9.2 cm U x 2,0 cm D) koyun respirometre odaları ve onlara en azından işleme kurtarmak için izin ölçümleri önce 10 dk başlar. </li><li> Sabit ortalama ortam sıcaklık altında<html> respirometre odasının içindeki sıcaklık (sıcaklık ± 1% standart hata varyasyon), kızıl ötesi CO2 analizörü (örn. Qubit S151-1 ppm çözünürlük) kullanarak, solunum havası analiz. Ortalama minimum kararlı durum ölçün <img src="/files/ftp_upload/50061/50061eq1.jpg" fo:src="/files/ftp_upload/50061/50061eq1highres.jpg"/> 10 dak. </li><li> Analizörü fraksiyonel CO 2 konsantrasyonu (parça başına milyon) sağlar, henüz SMR bir oran olarak rapor edilmelidir, böylece biri olarak kayıtları dönüştürülmüş olmalıdır <img src="/files/ftp_upload/50061/50061eq1.jpg" fo:src="/files/ftp_upload/50061/50061eq1highres.jpg"/> = FR i ( <img src="/files/ftp_upload/50061/50061eq2.jpg" fo:src="/files/ftp_upload/50061/50061eq2highres.jpg"/> - <img src="/files/ftp_upload/50061/50061eq3.jpg" fo:src="/files/ftp_upload/50061/50061eq3highres.jpg"/> ) / {1 - <img src="/files/ftp_upload/50061/50061eq2.jpg" fo:src="/files/ftp_upload/50061/50061eq2highres.jpg"/> [1 - (1/RQ)]}, buradailes/ftp_upload/50061/50061eq3.jpg &quot;fo: src =&quot; / files/ftp_upload/50061/50061eq3highres.jpg &quot;/&gt; CO 2 = incurrent fraksiyonel konsantrasyonu; <img src="/files/ftp_upload/50061/50061eq2.jpg" fo:src="/files/ftp_upload/50061/50061eq2highres.jpg"/> CO 2 = excurrent fraksiyonel konsantrasyonu; FR = akış hızı (ml dak -1); RQ = solunum katsayısı, otçul 0.85 eşit varsayılır. </li></ol> 3. Vücut Elemental Stökiyometrisinde Validating Shift <ol><li> Azot (C: N) alanında mesocosms toplanan çekirge bir örnek içeriği Karbon değerlendirin. </li><li> Diseksiyon mikroskop altında çekirge bağırsak içeriği kaldırarak Yok nedeniyle son gıda tüketim için: C varyasyon azaltın. </li><li> 48 saat boyunca boş bağırsak ve vücut dondurarak kurutmak ve daha sonra bir homojen toz için bireysel karkas ve gut öğütün. </li><li> C Ölçüm: bir CNH otoanalizör kullanan toz N içeriği. </li></ol> 4.Mikrobiyal Ayrışma <ol><li> Yer alan yeri (Şekil 3C) in (15.4 cm çap., Toprağa ~ 4 cm takılı) PVC yaka çiftleri çoğaltılır. Toprak yüzeyinde kırpma yoluyla içlerindeki tüm vejetasyon çıkarın. Bu yaka bozunma önlemleri için kullanılır. Ayrıca, çekirgeler de ot-çöp ne eklenir ila 13 C doğal bolluk kontrolleri (aşağıya bakınız), olarak hareket alanını site genelinde PVC yaka bir takım kurmak. </li><li> Alan kafesler kullanılarak yukarıda anlatıldığı gibi yırtıcı riski ile yetiştirilen çekirge 2 bozulmadan, dondurularak kurutulmuş karkaslar (biyokütle eklenen kayıt) eklemek için her çifti bir yaka için. Diğer yaka için her çiftteki yırtıcı riski olmadan yetiştirilen 2 bozulmadan dondurularak kurutulmuş leşleri ekleyin. </li><li> Parsellerden çöpçüler tarafından çekirge kaldırılmasını önlemek ve çekirge karkaslar 40 gün ayrıştırmak bildirmek için bir ekran ile PVC yaka örtün. </li><li> Karkaslar çürüyen iken, etiket çimen-li13 C ile tter <ol><li> Bir girişi ve çıkış vanası (Şekil 3B) ile açık bir pleksiglas bölmesinin (60 cm x 60 cm x 1,5 m) Construct. </li><li> Zemin (Şekil 3B) içine silikon yağı 5 cm ile kaplanmış kauçuk conta ile x 60 cm ahşap çerçeve bir kare 60 cm Sink. </li><li> Böylece oda kauçuk (Şekil 3B) tarafından mühürlenmiş olur ahşap çerçeve üstüne odası kaydırın. </li><li> Oda içinde 99 atomu% 13 CO 2 içeren sıkıştırılmış gaz silindirleri için odasına girişlerine bağlayın. Bitkiler (yükselen konsantrasyonları değiştiren bitki karbon bölümleme çünkü) CO 2 konsantrasyonu ortam düzeyde tutulur 13 C ile etiketlenir. Ortam düzeyleri sadece kısa bir süre için etiketli CO 2 darbeli tarafından düzenlenir. Ayrıca, oda sıcaklığı izlenir ve sıcaklık 5 ° C ulaşırsanız odaları kaldırılırBove ortam. </li><li> Bir hafta işaretlendikten sonra, bir Thermo DeltaPlus izotop oranı kütle spektrometresi (Thermo, San Jose, CA, USA) kullanılarak aynı ot türleri rasgele bir örnek toplanan doğal bolluk değerleri ile çim-çöp δ 13 C karşılaştırın. </li></ol></li><li> 40 gün sonra, daha önce çekirge leşleri ile tadil edilmiş her yaka havada kurutulmuş 13 C-etiketli çim-çöp 10 g ekleyin. </li><li> Her yaka kapatma ve toplam toprak solunumu ve 13 CO 2 solunumu takip ederek 75 gün boyunca yerinde ot-çöp mineralizasyon oranı izleyin. Bu 8 dk boyunca, gerçek zamanlı olarak, bir flow-through chamber tekniği her yaka gaz örnekleri izlenmektedir kullanılarak gerçekleştirilir, her kullanarak boşluğu halka açılan spektroskopisi (CRD&#39;ler; Picarro Inc, Santa Clara, CA, ABD; Model: G1101 -i). CRD&#39;ler biri aynı anda toplam ve δ hem 13 C izlemenize olanak sağlartoprak solunumu. </li><li> Izotop karışım denklemleri kullanan toplam toprak solunumu 13 C-etiketli çim-çöp katkısı tahmin. CO 2 türetilmiştir ot-çöp miktarı aşağıdaki gibi hesaplanır: (. Δ 13 C solunumu - δ 13 C nat.abn) C ot-çöp türetilmiş = C toplam × / (δ 13 C çimen çöp - δ 13 C nat . ABN), burada C toplam verilen bir ölçüm sırasında, solunum C toplam tutarı, δ 13 C solunum etiketli çimen çöp, δ 13 C nat.abn değiştirilmiştir yaka için, solunum-C δ 13 C. ortalama δ üç doğal bolluk yakalarıyla, solunum C 13 C (yani çöp ile değiştirilmiştir almayanlar da) ve δ 13 C ot-çöp çimen çöp δ 13 C co ilave edilirllars. </li><li> Bağlı olarak sıcaklık ve nem farklılıklarından toprak solunumu farklılıkları düzeltmek için el probları kullanarak deney boyunca toprak sıcaklığı ve nemi hem izleyin. </li><li> Alanında kullanılmak üzere tasarlanmış olmasına rağmen, boşluğu halka açılan spektroskopisi, enstrüman (Picarro Inc, Santa Clara, CA, ABD; Model: G1101-i) okumaları hareketi duyarlıdır. Bu nedenle, bir PVC yaka içeren araziler tüm merkezi bir üs ölçüm istasyonu dik, ve PVC boru uzunlukları ile yaka cihazı bağlamak gerekir. </li></ol>

<ol>
	<li>Wardle, D. A., 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+linkages+between+aboveground+and+belowground+biota.">Ecological linkages between aboveground and belowground biota.</a> Science. 304, 1629-1633 (2004).</li><li>Hattenschwiler, S., Tiunov, A. V., Scheu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biodiversity+and+litter+decomposition+in+terrestrial+ecosystems.">Biodiversity and litter decomposition in terrestrial ecosystems.</a> Annu. Rev. Ecol. Syst. 36, 191-218 (2005).</li><li>Cebrian, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+first-order+consumers+in+ecosystem+carbon+flow.">Role of first-order consumers in ecosystem carbon flow.</a> Ecol. Lett. 7, 232-240 (2004).</li><li>Bardgett, R. D., Wardle, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Aboveground-Belowground Linkages. , (2010).</li><li>Schmitz, O. J., Hawlena, D., Trussell, G. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predator+control+of+ecosystem+nutrient+dynamics.">Predator control of ecosystem nutrient dynamics.</a> Ecol. Lett. 13, 1199-1209 (2010).</li><li>Hawlena, D., Strickland, M. S., Bradford, M. A., Schmitz, O. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fear+of+predation+slows+plant+litter+decomposition.">Fear of predation slows plant litter decomposition.</a> Science. 336, 1434-1438 (2012).</li><li>Hawlena, D., Schmitz, O. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiological+stress+as+a+fundamental+mechanism+linking+predation+to+ecosystem+functioning.">Physiological stress as a fundamental mechanism linking predation to ecosystem functioning.</a> Am. Nat. 176, 537-556 (2010).</li><li>Stoks, R. D. e. B. l. o. c. k., M, M. A., McPeek, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alternative+growth+and+energy+storage+responses+to+mortality+threats+in+damselflies.">Alternative growth and energy storage responses to mortality threats in damselflies.</a> Ecol. Lett. 8, 1307-1316 (2005).</li><li>Hawlena, D., Schmitz, O. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Herbivore+physiological+response+to+predation+risk+and+implications+for+ecosystem+nutrient+dynamics.">Herbivore physiological response to predation risk and implications for ecosystem nutrient dynamics.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107, 15503-15507 (2010).</li><li>Schimel, J. P., Weintraub, M. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+implications+of+exoenzyme+activity+on+microbial+carbon+and+nitrogen+limitation+in+soil:+a+theoretical+model.">The implications of exoenzyme activity on microbial carbon and nitrogen limitation in soil: a theoretical model.</a> Soil Biol. Biochem. 35, 1-15 (2003).</li><li>Allison, S. 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=Low+levels+of+nitrogen+addition+stimulate+decomposition+by+boreal+forest+fungi.">Low levels of nitrogen addition stimulate decomposition by boreal forest fungi.</a> Soil Biol. Biochem. 41, 293-302 (2009).</li><li>Bump, J. 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=Ungulate+carcasses+perforate+ecological+filters+and+create+biogeochemical+hotspots+in+forest+herbaceous+layers+allowing+trees+a+competitive+advantage.">Ungulate carcasses perforate ecological filters and create biogeochemical hotspots in forest herbaceous layers allowing trees a competitive advantage.</a> Ecosystems. 12, 996-1007 (2009).</li><li>Yang, L. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Periodical+cicadas+and+resource+pulses+in+North+American+forests.">Periodical cicadas and resource pulses in North American forests.</a> Science. 306, 1565 (2004).</li><li>Belovsky, G. E., Slade, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insect+herbivory+accelerates+nutrient+cycling+and+increases+plant+production.">Insect herbivory accelerates nutrient cycling and increases plant production.</a> Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 97, 14412 (2000).</li><li>Frost, C. J., Hunter, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recycling+of+nitrogen+in+herbivore+feces:+plant+recovery,+herbivore+assimilation,+soil+retention,+and+leaching+losses.">Recycling of nitrogen in herbivore feces: plant recovery, herbivore assimilation, soil retention, and leaching losses.</a> Oecologia. 151, 42 (2007).</li></ol>

Biz ifşa etmek başka bir şey var.

Burada sunulan yöntemler dizisi yerüstü gıda ağları içeren türler şekilde stres sistematik ölçüm izin vermelidir bitki çöp sonraki ayrışma alterasyon yol şekillerde asal toprağın mikrobiyal topluluklar olabilir. Bozulmamış gıda ağları mekansal sınırlı ve mesocosms bulunan edilebilir, çünkü yöntemler eklembacaklı tüketiciler ve otsu bitkilerin oluşan ekosistemler çalışmak için idealdir. Mekansal değişkenlik arka toprak nemi renk geçişlerini nedeniyle bulunabilir, toprak sıcaklığı, bitki besin elementi içeriği, vb çalışma tasarımı etkilerini analiz ederken dizi mescosms ve PVC yaka için böyle bir çevre değişimi için mekansal çevre gradyanlar boyunca bloke edebilir ve böylece hesabını verir. Alanında kullanılmak üzere tasarlanmış olmasına rağmen, boşluğu halka açılan spektroskopisi, enstrüman (Picarro Inc, Santa Clara, CA, ABD; Model: G1101-i) okumaları se vardırhareketine nsitive. Bu nedenle, bir PVC yaka içeren araziler tüm merkezi bir üs ölçüm istasyonu dik, ve PVC boru uzunlukları ile yaka cihazı bağlamak gerekir. Toprak çöp ayrışım geleneksel, fiberglas hasır çanta içine çöp bilinen miktarlarda parça alanında toprak yüzeyine çanta yatırma ve periyodik çöp kaybolması oranı (ayrışma) ölçmek için torbalar yeniden ölçerek ölçülmüştür. Bu yöntemin bir sınırlama çürümüş madde kaderi iz veya arka plan toprağın CO 2 mineralizasyon gelen toprak değişikliği (eklenen çöp) 2 mineralizasyon CO katkısını belirlemek mümkün olmasıdır. CO 2 etiketli kullanarak Burada sunulan tracer yöntemi bu lojistik kısıtlama hafifletmeye yardımcı olur. Ekosistem ekolojisi ve biyojeokimya çalışma paradigma altında ameliyat var çünkü yenmemiş bitki-Çöp detritus ağırlığını, belowground ekosistem süreçlerinin sadece marjinal gibi otobur kendilerini 6 gibi yerüstü gıda ağları yüksek trofik seviyeleri, biyokütle girdileri etkilenmektedir. Ancak, ekosistemlerin yüksek trofik düzeylere türlerin belowground süreçleri 1,4,5 üzerinde derin bir etkiye sahip olduğunu kanıtlar artmaktadır. Burada sunulan yöntem (örneğin 9 karkas birikimi (örneğin 12, 13) veya atılımı ve egestion (örneğin 14, 15) ya da dolaylı olarak bitki topluluğu kompozisyonun değişmesi yoluyla gelen biyokütle ile ya doğrudan, yüksek trofik seviyeleri katkı miktarının artırmak için duruyor ) ekosistem besin döngüsü üzerine. Böyle kantifikasyon hayvanlar ekosistemin işleyişi üzerinde biyotik kontrol geçerli çalışma paradigma geliştirmek ve gözden geçirilmesi için bir çaba bir parçası olarak ekosistem dinamikleri kontrol hangi mekanizma ile ortaya çıkarmanıza yardımcı olabilir.

<table border="1"><tbody><tr><td> Reaktif veya ekipman Adı </td><td> Şirket </td><td> Katalog numarası </td><td> Yorumlar (isteğe bağlı) </td></tr><tr><td> Spektroskop aşağı Boşluk halkası </td><td> Picarro Inc, Santa Clara, CA, USA </td><td> Model # G1101-i </td><td></td></tr><tr><td> CO2 solunumu </td><td> Qubit Sistemleri, Kingston, ON, Kanada </td><td> Model # S151 </td><td></td></tr><tr><td> 13C </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 372382 </td><td></td></tr><tr><td> Spektrofotometre </td><td> Thermo, San Jose CA, ABD </td><td> Model: Delta V Plus İzotop Oranı Kütle Spektrofotometre </td><td></td></tr></tbody></table>

linking predation risk, herbivore physiological stress and microbial decomposition of plant litter

Toprak giren detritus miktar ve kalite mikrobiyal toplulukların yanı sıra azot (N) ve karbon (C) sekestrasyon 1,2 geri dönüşüm oranları ile ayrışma hızını belirler. Bitki çöp tortusu 3 çoğunluğu içerir, ve bu yüzden sadece marjinal bir ayrışma bu tür otçul ve 4,5 etobur hayvanlar gibi biyokütle girişleri tarafından etkilendiği düşünülmektedir. Ancak, etoburlar predasyon riski sırayla değiştiren toprakta mikrobiyal işleyişinde otobur karkaslar 6 ayrıştırılır onların otobur yırtıcı fizyolojisi değiştirir hangi etkileşimleri zinciri yoluyla bitki kumu mikrobiyal ayrışma etkileyebilir. Avcılığın riskine otobur tarafından bir fizyolojik stres yanıtı C değiştirebilirsiniz: otobur biyokütle 7,8,9 N elementel bileşimi predasyon riskinden stres otobur bazal enerji talep artar, çünkü bu besin sınırlı sistemlerde kuvvetler otobur içindes artan metabolizma 6 desteklemek için C-zengin karbonhidrat kaynaklarının büyüme ve üreme desteklemek için N-zengin kaynaklardan tüketim kaydırmaya. Otçullar, aşırı besin depolamak için sınırlı bir yeteneği var ve bu yüzden otobur ifraz vurguladı N bunlar karbonhidrat-C tüketimi 7 artış gibi. Sonuçta, kendi vücut C artırmak predasyon riski vurguladı avlayan: N oranı 7,10, onları mikrobiyal enzim üretimi 6 labil N alt durumu muhtemelen nedeniyle toprağın mikrobiyal havuzu için daha düşük kaliteli kaynak ayırıyor. Böylece, stresli otobur karkasların ayrışma bitki çöp 6,10,11 bozunmasına mikropların sonraki yeteneğini azaltır Mikrobiyal toplulukların işleyişini emişli bir etkiye sahiptir. Biz toprak mikroplar tarafından predasyon risk ve çöp ayrışım arasındaki ilişkiyi incelemektir metodoloji sunmak. Predasyon riskinden otobur stres neden; mea: Biz nasıl açıklaremin o stres yanıtları ve mikrobiyal ayrışma üzerine sonuçlarını ölçmek. Biz avcılık örümcek avcı (Pisuarina mira), baskın bir çekirge otobur (Melanoplus femurrubrum), ve çimen ve forb bitkilerin 9 çeşitli oluşan bir model otlak ekosistem anlayışlar kullanın.

Gerilme ve stressiz koşullar altında çekirge standart metabolik bir örneği, çizim Şekil 2 &#39;de gösterilmiştir. Vücut kitle bireysel çekirge arasındaki farklılıklar ve metabolizma hızı vücut kitle ile değişir olması nedeniyle, araziler çekirge vücut kitle göre metabolik oranları sunmalıdır. Farklı tedaviler için paralel eğilimler, metabolizma hızı tüm stresli bireyler için standart metabolizma hızı sabit bir çoklu (yani hiçbir vücut kütle x metabolik hızı etkileşimi yoktur) gibi yükselir göstermektedir. Çekirge vücudu C ve risk ve risk özgür koşullarda N elementel içerikler Tablo 1&#39;de sunulmaktadır. Tedaviler arasında N oranları: Vücutta C çok küçük (% 4) fark olduğu dikkat çekicidir. Bununla birlikte, bu küçük farklılıklar toprağın mikrobiyal havuz çimen çöp ayrışma büyük farklılıklar (Şekil 3) çevirebilirsiniz. </p&gt; Önceden stresli veya stressiz çekirge ile değişik PVC yaka çimen çöp ekleme olarak tanımlayan eğrileri yansıyan, çöp ayrışım farklı derecelerde neden mikrobiyal solunum (Şekil 3) nedeniyle topraktan CO 2 serbest kümülat. Eğrileri doyurmak başlar kümülat kadar Deneyler izlenmelidir. <table border="1"><tbody><tr><td></td><td> Stres </td><td> Ücretsiz Stres </td></tr><tr><td> Karbon (%) </td><td> 48.44 ± 0.32 </td><td> 44.73 ± 0.46 </td></tr><tr><td> Azot (%) </td><td> 12.11 ± 0.08 </td><td> 11.62 ± 0.12 </td></tr><tr><td> Karbon: Azot </td><td> 4.00 ± 0.03 </td><td> 3.85 ± 0.04 </td></tr></tbody></table> Tablo 1. Çekirge otobur arabanın kimyasal içeriği Karşılaştırılmasıonlar predasyon riski (stres) karşı karşıya ve hangi predasyon riski yoktu hangi koşullar Casses (stressiz). Değerler ortalama ± 1 standart hata. <img src="/files/ftp_upload/50061/50061fig1.jpg" alt="Şekil 1"/> Şekil 1. Altlık üzerinde ayrışma riskini etkilerinin deneysel değerlendirmesi deney ve genel düzeni kullanılan alan mesocosms tasarımı gösterimi. <img src="/files/ftp_upload/50061/50061fig2.jpg" alt="Şekil 2,"/> Şekil 2. Otobur vücut kitle göre otobur standart metabolizma hızı bir arsa. Verileri deneysel tedavi göre iki sınıfa ayrılır: predatör (kontrol) ve dolayısıyla hiçbir indüklenen stres olmadan stres uyardığı yırtıcı (yırtıcılık) ve mesocosms içeren mesocosms gelen çekirge. Veri D. Halwena gelmektedirve oj Schmitz 2010, yayınlanmamış. <img src="/files/ftp_upload/50061/50061fig3.jpg" alt="Şekil 3" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/50061/50061fig3highres.jpg"/> Şekil 3. PVC yaka deneysel çimen çöp girişleri çürüyen ise mikrobiyal havuz kümülatif CO2 serbest açıklayan Eğrileri. Çizilen değerler ortalama ± 1 standart hata. Grafikte topraklar stresli çekirge karkaslar (predatör)% 19 alt (ANOVA F 1,6 = 9.06, p &lt;0.05) bitki kumu ayrışma oranları stressiz çekirge karkaslar (kontrol) ile astarlanmalıdır topraklar daha. Sonuç ile astarlanmalıdır olduğunu gösteriyor Ilave saha içinde PVC yaka aygıtı göstermektedir. Hawlena ark çoğaltılamaz Şekil. 6. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50061/50061fig3large.jpg" target="_blank">büyük bir rakam görmek için buraya Cick</a> .

Watch this Scientific Journal Video about Linking Predation Risk, Herbivore Physiological Stress and Microbial Decomposition of Plant Litter at JoVE.com

Linking Predation Risk, Herbivore Physiological Stress and Microbial Decomposition of Plant Litter

Biz predasyon riski artan stres taleplerini karşılamak için diyet değişiklikleri uyararak otobur yırtıcı kimyasal kalitesini değiştirebilir nasıl değerlendirmek için yöntemler sunmak, ve nasıl bu stresli otobur gelen karkasların ayrışma toprak mikroplar tarafından sonradan bitki çöp ayrıştırma yavaşlatır.

Predasyon Risk, Herbivore Fizyolojik Stres ve Bitki Çöp mikrobiyal bozunma Bağlama

The quantity and quality of detritus entering the soil  determines the rate of decomposition by microbial communities as well as  recycle rates of ...

linking-predation-risk-herbivore-physiological-stress-microbial

Research

JoVE Journal

Biology

12.9K Görüntüleme.  Yale University. Biz predasyon riski artan stres taleplerini karşılamak için diyet değişiklikleri uyararak otobur yırtıcı kimyasal kalitesini değiştirebilir nasıl değerlendirmek için yöntemler sunmak, ve nasıl bu stresli otobur gelen karkasların ayrışma toprak mikroplar tarafından sonradan bitki çöp ayrıştırma yavaşlatır.

Video: Linking Predation Risk, Herbivore Physiological Stress and Microbial Decomposition of Plant Litter

Testing the Physiological Barriers to Viral Transmission in Aphids Using Microinjection

Potato loafroll virus (PLRV), from the family Luteoviridae infects solanaceous plants. It is transmitted by aphids, primarily, the green peach aphid. When an uninfected aphid feeds on an infected plant it contracts the virus through the plant phloem. Once ingested, the virus must pass from the insect gut to the hemolymph (the insect  blood ) and then must pass through the salivary gland, in order to be transmitted back to a new plant. An aphid may take up different viruses when munching on a plant, however only a small fraction will pass through the gut and salivary gland, the two main barriers for transmission to infect more plants. In the lab, we use physalis plants to study PLRV transmission. In this host, symptoms are characterized by stunting and interveinal chlorosis (yellowing of the leaves between the veins with the veins remaining green). The video that we present demonstrates a method for performing aphid microinjection on insects that do not vector PLVR viruses and tests whether the gut is preventing viral transmission.
The video that we present demonstrates a method for performing Aphid microinjection on insects that do not vector PLVR viruses and tests whether the gut or salivary gland is preventing viral transmission.

Aphids are effective transmitters of plant viruses. Aphid microinjection of virus, the procedure we will show you today, is a technique allowing researchers to inject virus directly into the hemocoel of the aphid, bypassing the gut, one of the 2 major barriers for virus transmission in a circulative manner. The same technique is also used to inject dsRNA for RNAi.

Mikroenjeksiyon kullanarak Yaprak bitleri Viral İletim Fizyolojik Engelleri Test

Potato loafroll virus (PLRV), from the family Luteoviridae infects solanaceous plants. It is transmitted by aphids, primarily, the green peach aphid. When ...

Biyoloji

Monitoring Plant Hormones During Stress Responses

Plant hormones and related signaling compounds play an important role in the regulation of plant responses to various environmental stimuli and stresses. Among the most severe stresses are insect herbivory, pathogen infection, and drought stress. For each of these stresses a specific set of hormones and/or combinations thereof are known to fine-tune the responses, thereby ensuring the plant's survival. The major hormones involved in the regulation of these responses are jasmonic acid (JA), salicylic acid (SA), and abscisic acid (ABA). To better understand the role of individual hormones as well as their potential interaction during these responses it is necessary to monitor changes in their abundance in a temporal as well as in a spatial fashion. For the easy, sensitive, and reproducible quantification of these and other signaling compounds we developed a method based on vapor phase extraction and gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) analysis (1, 2, 3, 4). After extracting these compounds from the plant tissue by acidic aqueous 1-propanol mixed with dichloromethane the carboxylic acid-containing compounds are methylated, volatilized under heat, and collected on a polymeric absorbent. After elution into a sample vial the analytes are separated by gas chromatography and detected by chemical ionization mass spectrometry. The use of appropriate internal standards then allows for the simple quantification by relating the peak areas of analyte and internal standard.

A simple method is provided that allows for the rapid extraction and analysis of multiple plant hormones from small tissue samples. The procedure uses vapor phase extraction as the solemn purification step. Samples are analyzed by GC/MS with chemical ionization that produces mainly (M+1)+ ions.

Stres Cevaplarının sırasında Bitki Hormonları İzlenmesi

Plant hormones and related signaling compounds play an important role in the regulation of plant responses to various environmental stimuli and stresses. ...

OLIgo Mass Profiling (OLIMP) of Extracellular Polysaccharides

The direct contact of cells to the environment is mediated in many organisms by an extracellular matrix. One common aspect of extracellular matrices is that they contain complex sugar moieties in form of glycoproteins, proteoglycans, and/or polysaccharides. Examples include the extracellular matrix of humans and animal cells consisting mainly of fibrillar proteins and proteoglycans or the polysaccharide based cell walls of plants and fungi, and the proteoglycan/glycolipid based cell walls of bacteria. All these glycostructures play vital roles in cell-to-cell and cell-to-environment communication and signalling.
An extraordinary complex example of an extracellular matrix is present in the walls of higher plant cells. Their wall is made almost entirely of sugars, up to 75% dry weight, and consists of the most abundant biopolymers present on this planet. Therefore, research is conducted how to utilize these materials best as a carbon-neutral renewable resource to replace petrochemicals derived from fossil fuel. The main challenge for fuel conversion remains the recalcitrance of walls to enzymatic or chemical degradation due to the unique glycostructures present in this unique biocomposite.
Here, we present a method for the rapid and sensitive analysis of plant cell wall glycostructures. This method OLIgo Mass Profiling (OLIMP) is based the enzymatic release of oligosaccharides from wall materials facilitating specific glycosylhydrolases and subsequent analysis of the solubilized oligosaccharide mixtures using matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF/MS)1 (Figure 1). OLIMP requires walls of only 5000 cells for a complete analysis, can be performed on the tissue itself2, and is amenable to high-throughput analyses3. While the absolute amount of the solubilized oligosaccharides cannot be determined by OLIMP the relative abundance of the various oligosaccharide ions can be delineated from the mass spectra giving insights about the substitution-pattern of the native polysaccharide present in the wall.
OLIMP can be used to analyze a wide variety of wall polymers, limited only by the availability of specific enzymes4. For example, for the analysis of polymers present in the plant cell wall enzymes are available to analyse the hemicelluloses xyloglucan using a xyloglucanase5, 11, 12, 13, xylan using an endo-&beta;-(1-4)-xylanase 6,7, or for pectic polysaccharides using a combination of a polygalacturonase and a methylesterase 8. Furthermore, using the same principles of OLIMP glycosylhydrolase and even glycosyltransferase activities can be monitored and determined 9.

OLIgo Mass Profiling OLIMP of Extracellular Polysaccharides

A rapid way is described to gain insights into the structure of polysaccharides in an extracellular matrix. The method takes advantage of the specificity of glycosylhydrolases and the sensitivity of mass spectrometry allowing minute amounts of materials to be analyzed. This technique is adaptable to be used directly on tissue itself.

Ekstrasellüler polisakkaritler Oligo Kitle Profil (Olimp)

The direct contact of cells to the environment is mediated in many organisms by an extracellular matrix. One common aspect of extracellular matrices is ...

Agar-Block Microcosms for Controlled Plant Tissue Decomposition by Aerobic Fungi

The two principal methods for studying fungal biodegradation of lignocellulosic plant tissues were developed for wood preservative testing (soil-block; agar-block). It is well-accepted that soil-block microcosms yield higher decay rates, fewer moisture issues, lower variability among studies, and higher thresholds of preservative toxicity. Soil-block testing is thus the more utilized technique and has been standardized by American Society for Testing and Materials (ASTM) (method D 1413-07). The soil-block design has drawbacks, however, using locally-variable soil sources and in limiting the control of nutrients external (exogenous) to the decaying tissues. These drawbacks have emerged as a problem in applying this method to other, increasingly popular research aims. These modern aims include degrading lignocellulosics for bioenergy research, testing bioremediation of co-metabolized toxics, evaluating oxidative mechanisms, and tracking translocated elements along hyphal networks. Soil-blocks do not lend enough control in these applications. A refined agar-block approach is necessary.
Here, we use the brown rot wood-degrading fungus Serpula lacrymans to degrade wood in agar-block microcosms, using deep Petri dishes with low-calcium agar. We test the role of exogenous gypsum on decay in a time-series, to demonstrate the utility and expected variability. Blocks from a single board rip (longitudinal cut) are conditioned, weighed, autoclaved, and introduced aseptically atop plastic mesh. Fungal inoculations are at each block face, with exogenous gypsum added at interfaces. Harvests are aseptic until the final destructive harvest. These microcosms are designed to avoid block contact with agar or Petri dish walls. Condensation is minimized during plate pours and during incubation. Finally, inoculum/gypsum/wood spacing is minimized but without allowing contact. These less technical aspects of agar-block design are also the most common causes of failure and the key source of variability among studies. Video publication is therefore useful in this case, and we demonstrate low-variability, high-quality results.

This video demonstrates a controlled environment approach to study degradation of lignocellulosic plant tissues by aerobic fungi. The ability to control nutrient sources and moisture is a key advantage of agar-block microcosms, but the approach often yields mixed success. We address critical pitfalls to yield reproducible, low-variability results.

Aerobik Mantarlar Kontrollü Bitki Doku Ayrışma Agar-Blok Microcosms

The two principal methods for studying fungal biodegradation of lignocellulosic plant tissues were developed for wood preservative testing (soil-block; ...

Herbivore-induced Blueberry Volatiles and Intra-plant Signaling

Herbivore-induced plant volatiles (HIPVs) are commonly emitted from plants after herbivore attack1,2. These HIPVs are mainly regulated by the defensive plant hormone jasmonic acid (JA) and its volatile derivative methyl jasmonate (MeJA)3,4,5. Over the past 3 decades researchers have documented that HIPVs can repel or attract herbivores, attract the natural enemies of herbivores, and in some cases they can induce or prime plant defenses prior to herbivore attack. In a recent paper6, I reported that feeding by gypsy moth caterpillars, exogenous MeJA application, and mechanical damage induce the emissions of volatiles from blueberry plants, albeit differently. In addition, blueberry branches respond to HIPVs emitted from neighboring branches of the same plant by increasing the levels of JA and resistance to herbivores (i.e., direct plant defenses), and by priming volatile emissions (i.e., indirect plant defenses). Similar findings have been reported recently for sagebrush7, poplar8, and lima beans9..
Here, I describe a push-pull method for collecting blueberry volatiles induced by herbivore (gypsy moth) feeding, exogenous MeJA application, and mechanical damage. The volatile collection unit consists of a 4 L volatile collection chamber, a 2-piece guillotine, an air delivery system that purifies incoming air, and a vacuum system connected to a trap filled with Super-Q adsorbent to collect volatiles5,6,10. Volatiles collected in Super-Q traps are eluted with dichloromethane and then separated and quantified using Gas Chromatography (GC). This volatile collection method was used n my study6 to investigate the volatile response of undamaged branches to exposure to volatiles from herbivore-damaged branches within blueberry plants. These methods are described here. Briefly, undamaged blueberry branches are exposed to HIPVs from neighboring branches within the same plant. Using the same techniques described above, volatiles emitted from branches after exposure to HIPVs are collected and analyzed.

A push-pull method for collecting plant volatiles is described. The method allows for a comparison of volatiles induced by herbivore feeding, exogenous methyl jasmonate, and mechanical damage. This technique is also used to investigate the volatile response of undamaged branches to exposure to volatiles from herbivore-damaged branches within blueberry plants.

Otobur bağlı Blueberry uçucu ve Intra-bitki Sinyalleşme

Herbivore-induced plant volatiles (HIPVs) are commonly emitted from plants after herbivore attack1,2.  These HIPVs are mainly regulated by the defensive ...

Physiological Recordings and RNA Sequencing of the Gustatory Appendages of the Yellow-fever Mosquito Aedes aegypti

Electrophysiological recording of action potentials from sensory neurons of mosquitoes provides investigators a glimpse into the chemical perception of these disease vectors. We have recently identified a bitter sensing neuron in the labellum of female Aedes aegypti that responds to DEET and other repellents, as well as bitter quinine, through direct electrophysiological investigation. These gustatory receptor neuron responses prompted our sequencing of total mRNA from both male and female labella and tarsi samples to elucidate the putative chemoreception genes expressed in these contact chemoreception tissues. Samples of tarsi were divided into pro-, meso- and metathoracic subtypes for both sexes. We then validated our dataset by conducting qRT-PCR on the same tissue samples and used statistical methods to compare results between the two methods. Studies addressing molecular function may now target specific genes to determine those involved in repellent perception by mosquitoes. These receptor pathways may be used to screen novel repellents towards disruption of host-seeking behavior to curb the spread of harmful viruses.

Physiological Recordings and RNA Sequencing of the Gustatory Appendages of the Yellow-fever Mosquito Aedes aegypti

Using two methods to estimate gene expression in the major gustatory appendages of Aedes aegypti, we have identified the set of genes putatively underlying the neuronal responses to bitter and repulsive compounds, as determined by electrophysiological examination.

Fizyolojik Kayıtlar ve Sarı-ateş Sivrisinek Tat Çıkıntılara RNA Sıralama<em&gt; Aedes aegypti</em

Electrophysiological recording of action potentials from sensory neurons of mosquitoes provides investigators a glimpse into the chemical perception of ...

Visualizing Stromule Frequency with Fluorescence Microscopy

Stromules, or "stroma-filled tubules", are narrow, tubular extensions from the surface of the chloroplast that are universally observed in plant cells but whose functions remain mysterious. Alongside growing attention on the role of chloroplasts in coordinating plant responses to stress, interest in stromules and their relationship to chloroplast signaling dynamics has increased in recent years, aided by advances in fluorescence microscopy and protein fluorophores that allow for rapid, accurate visualization of stromule dynamics. Here, we provide detailed protocols to assay stromule frequency in the epidermal chloroplasts of Nicotiana benthamiana, an excellent model system for investigating chloroplast stromule biology. We also provide methods for visualizing chloroplast stromules in vitro by extracting chloroplasts from leaves. Finally, we outline sampling strategies and statistical approaches to analyze differences in stromule frequencies in response to stimuli, such as environmental stress, chemical treatments, or gene silencing. Researchers can use these protocols as a starting point to develop new methods for innovative experiments to explore how and why chloroplasts make stromules.

Protocols to investigate the dynamics of chloroplast stromules, the stroma-filled tubules that extend from the surface of chloroplasts, are described.

Floresan Mikroskopi ile Stromule Frekansı görselleştirme

Stromules, or "stroma-filled tubules", are narrow, tubular extensions from the surface of the chloroplast that are universally observed in plant cells but ...

Measurements of Physiological Stress Responses in C. Elegans

Organisms are often exposed to fluctuating environments and changes in intracellular homeostasis, which can have detrimental effects on their proteome and physiology. Thus, organisms have evolved targeted and specific stress responses dedicated to repair damage and maintain homeostasis. These mechanisms include the unfolded protein response of the endoplasmic reticulum (UPRER), the unfolded protein response of the mitochondria (UPRMT), the heat shock response (HSR), and the oxidative stress response (OxSR). The protocols presented here describe methods to detect and characterize the activation of these pathways and their physiological consequences in the nematode, C. elegans. First, the use of pathway-specific fluorescent transcriptional reporters is described for rapid cellular characterization, drug screening, or large-scale genetic screening (e.g., RNAi or mutant libraries). In addition, complementary, robust physiological assays are described, which can be used to directly assess sensitivity of animals to specific stressors, serving as functional validation of the transcriptional reporters. Together, these methods allow for rapid characterization of the cellular and physiological effects of internal and external proteotoxic perturbations.

Measurements of Physiological Stress Responses in C. Elegans

Here, we characterize cellular proteotoxic stress responses in the nematode C. elegans by measuring the activation of fluorescent transcriptional reporters and assaying sensitivity to physiological stress.

C. Eleganlarda Fizyolojik Stres Tepkilerinin Ölçüleri

Organisms are often exposed to fluctuating environments and changes in intracellular homeostasis, which can have detrimental effects on their proteome and ...

Combining Clearing and Fluorescence Microscopy for Visualising Changes in Gene Expression and Physiological Responses to Plasmodiophora brassicae

Infection of Brassica crops by the soilborne protist Plasmodiophora brassicae leads to gall formation on the underground organs. The formation of galls requires cellular reprogramming and changes in the metabolism of the infected plant. This is necessary to establish a pathogen-oriented physiological sink toward which the host nutrients are redirected. For a complete understanding of this particular plant-pathogen interaction and the mechanisms by which host growth and development are subverted and repatterned, it is essential to track and observe the internal changes accompanying gall formation with cellular resolution. Methods combining fluorescent stains and fluorescent proteins are often employed to study anatomical and physiological responses in plants. Unfortunately, the large size of galls and their low transparency act as major hurdles in performing whole-mount observations under the microscope. Moreover, low transparency limits the employment of fluorescence microscopy to study clubroot disease progression and gall formation. This article presents an optimized method for fixing and clearing galls to facilitate epifluorescence and confocal microscopy for inspecting P. brassicae-infected galls. A tissue-clearing protocol for rapid optical clearing was used followed by vibratome sectioning to detect anatomical changes and localize gene expression with promoter fusions and reporter lines tagged with fluorescent proteins. This method will prove useful for studying cellular and physiological responses in other pathogen-triggered structures in plants, such as nematode-induced syncytia and root knots, as well as leaf galls and deformations caused by insects.

Combining Clearing and Fluorescence Microscopy for Visualising Changes in Gene Expression and Physiological Responses to Plasmodiophora brassicae

The present protocol describes an optimized method for the histological observation of galls induced by Plasmodiophora brassicae. Vibratome sections of hypocotyls are cleared before fluorescence imaging to study the involvement of transcription factors and phytohormones during disease progression. This protocol overcomes resin embedding limitations, enabling in planta visualization of fluorescent proteins.

Gen İfadesindeki Değişiklikleri ve Plasmodiophora brassicae'ye Fizyolojik Yanıtları Görselleştirmek için Temizleme ve Floresan Mikroskopisinin Birleştirilmesi

Infection of Brassica crops by the soilborne protist Plasmodiophora brassicae leads to gall formation on the underground organs. The formation of galls ...

Scalable, Flexible, and Cost-Effective Seedling Grafting

Early-stage seedling grafting has become a popular tool in molecular genetics to study root-shoot relationships within plants. Grafting early-stage seedlings of the small model plant, Arabidopsis thaliana, is technically challenging and time consuming due to the size and fragility of its seedlings. A growing collection of published methods describe this technique with varying success rates, difficulty, and associated costs. This paper describes a simple procedure to make an in-house reusable grafting device using silicone elastomer mix, and how to use this device for seedling grafting. At the time of this publication, each reusable grafting device costs only $0.47 in consumable materials to produce. Using this method, beginners can have their first successfully grafted seedlings in less than 3 weeks from start to finish. This highly accessible procedure will allow plant molecular genetics labs to establish seedling grafting as a normal part of their experimental process. Due to the full control users have in the creation and design of these grafting devices, this technique could be easily adjusted for use in larger plants, such as tomato or tobacco, if desired.

This protocol describes a robust seedling grafting method that requires no prior experience or training and can be executed at a very low cost using materials easily accessible in most molecular biology labs.

Ölçeklenebilir, esnek ve uygun maliyetli fide aşılama

Early-stage seedling grafting has become a popular tool in molecular genetics to study root-shoot relationships within plants. Grafting early-stage ...