Name: isolation of native soil microorganisms with potential for breaking down biodegradable plastic mulch films used in agriculture
Uploaded: 2013-05-10T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Isolation of Native Soil Microorganisms with Potential for Breaking Down Biodegradable Plastic Mulch Films Used in Agriculture at JoVE.com

واعترف الدكتور ستيفن عضو مجلس محلي، والدكتور ديفيد ورقة، وايرين ماكري بامتنان للمساعدة في الفحص المجهري. وقد تم تمويل هذا البحث من خلال منحة من مبادرة بحوث المحاصيل الاختصاص NIFA، جائزة وزارة الزراعة الأميركية SCRI-SREP منحة رقم 2009-02484. قدمت برينا Kinash، كيفن كينلوتش، ميغان ليونارد جوزيف ماكولوم، ماريا McSharry ونيكول Sallee المساعدة التقنية ممتازة ومناقشات مدروس.

يتطلب هذا الإجراء على الأقل عدة أشهر للحضانة من الأفلام BDM في التربة، وعدة أشهر أخرى لاختبارات بيولوجية متتابعة على حد سواء على لوحات أجار وخالية من أجار، مرق محددة الصفات كيميائيا لتقييم الاستعمار وتدهورها. وترد وسائل الفردية في الترتيب الذي سوف يتم تنفيذها. <p class...

<ol>
	<li>Gregory, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Environmental+implications+of+plastic+debris+in+marine+settings+-+entanglement,+ingestion,+smothering,+hangers-on,+hitch-hiking+and+alien+invasions.">Environmental implications of plastic debris in marine settings - entanglement, ingestion, smothering, hangers-on, hitch-hiking and alien invasions.</a> Philosophical Transactions of the Royal Society. 364, 2013-2025 (2009).</li><li>Teuten, E. L., Saquing, J. 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=Transport+and+release+of+chemicals+from+plastics+to+the+environment+and+to+wildlife.">Transport and release of chemicals from plastics to the environment and to wildlife.</a> Philosophical Transactions of the Royal Society. 364, 2027-2045 (2009).</li><li>Thompson, R. C., Moore, C. J., vom Saal, F. S., Swan, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plastics+the+environment+and+human+health:+current+consensus+and+future+trends.">Plastics the environment and human health: current consensus and future trends.</a> Philosophical Transactions of the Royal Society. 364, 2153-2166 (2009).</li><li>ASTM D 883. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Standard terminology relating to plastics. , (1991).</li><li>SO 472. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Plastics - vocabulary, amendment 3. General terms and terms relating to degradable plastics. , (1993).</li><li>Krzan, A., Hemjinda, S., Miertus, S., Corti, A., Chiellini, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standardization+and+certification+in+the+area+of+environmentally+degradable+plastics.">Standardization and certification in the area of environmentally degradable plastics.</a> Polymer Degradation and Stability. 91, 2819-2833 (2006).</li><li>Shogren, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biodegradable+mulches+from+renewable+resources.">Biodegradable mulches from renewable resources.</a> Journal of Sustainable Agriculture. 16, 33-47 (2000).</li><li>Takakura, T., Fang, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Climate under cover. , 1-10 (2001).</li><li>Miles, C., Hayes, D., Brodhagen, M., Lee, J., Wszelaki, A., Moore-Kucera, J., Wallace, R., Marsh, T., Inglis, D., van Steenbergen, F., Tuinhof, A., Knoop, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plastic+mulches,+biodegradable+alternatives,+China+and+US.">Plastic mulches, biodegradable alternatives, China and US.</a> Transforming Landscapes, Transforming Lives: The Business of Sustainable Water Buffer Management. , (2011).</li><li>Song, J. H., Murphy, R. J., Narayan, R., Davies, G. B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biodegradable+and+compostable+alternatives+to+conventional+plastics.">Biodegradable and compostable alternatives to conventional plastics.</a> Transactions of the Royal Society B. 364, 2127-2139 (2009).</li><li>Hayes, D. G., Dharmalingam, S., Wadsworth, L. C., Leonas, K. K., Miles, C., Inglis, D. A., Khemani, K. C., Scholz, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biodegradable+agricultural+mulches+derived+from+biopolymers.">Biodegradable agricultural mulches derived from biopolymers.</a> Degradable polymers and materials, principles and practice. ACS Symposium Series. 1114, 201-223 (2012).</li><li>Ojeda, T. F. M., Dalmolin, E., Forte, M. M. C., Jacques, R. J. S., Bento, F. M., Camargo, F. A. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Abiotic+and+biotic+degradation+of+oxo-biodegradable+polyethylenes.">Abiotic and biotic degradation of oxo-biodegradable polyethylenes.</a> Polymer Degradation and Stability 94. , 965-970 (2009).</li><li>van der Zee, M., Lendlein, A., Sisson, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analytical+methods+for+monitoring+biodegradation+processes+of+environmentally+degradable+polymers.">Analytical methods for monitoring biodegradation processes of environmentally degradable polymers.</a> Handbook of Biodegradable Polymers. , 263-281 (2011).</li><li>Narayan, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Misleading+claims+and+misuse+of+standards+continues+to+proliferate+in+the+nascent+bioplastics+industry+space.">Misleading claims and misuse of standards continues to proliferate in the nascent bioplastics industry space.</a> BioPlastics. 01/10, (2010).</li><li>ASTM D 5338-98. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standard+test+method+for+determining+aerobic+biodegradation+of+plastic+materials+under+controlled+composting+conditions.">Standard test method for determining aerobic biodegradation of plastic materials under controlled composting conditions.</a> Annual Book of ASTM Standards. , 504-509 (1998).</li><li>ASTM D 5988-03. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standard+test+method+for+determining+aerobic+biodegradation+in+soil+of+plastic+materials+or+residual+plastic+materials+after+composting.">Standard test method for determining aerobic biodegradation in soil of plastic materials or residual plastic materials after composting.</a> Annual Book of ASTM Standards. , 354-358 (2003).</li><li>ASTM D 6954-04. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standard+guide+for+exposing+and+testing+plastics+that+degrade+in+the+environment+by+a+combination+of+oxidation+and+biodegradation.">Standard guide for exposing and testing plastics that degrade in the environment by a combination of oxidation and biodegradation.</a> Annual Book of ASTM Standards. , 748-753 (2004).</li><li>ASTM G21-96. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standard+practice+for+determining+resistance+of+synthetic+polymeric+materials+to+fungi.">Standard practice for determining resistance of synthetic polymeric materials to fungi.</a> Annual Book of ASTM Standards. , 433-437 (2002).</li><li>ISO 846. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Plastics - evaluation of the action of microorganisms. , 1-22 (1997).</li><li>Russell, J. R., Huang, 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=Biodegradation+of+polyester+polyurethane+by+endophytic+fungi.">Biodegradation of polyester polyurethane by endophytic fungi.</a> Applied and Environmental Microbiology. 77, 6076-6084 (2011).</li><li>Maeda, H., Yamagata, Y., Abe, K., Hasegawa, F., Machida, M., Ishioka, R., Gomi, K., Nakajima, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Purification+and+characterization+of+a+biodegradable+plastic-degrading+enzyme+from+Aspergillus+oryzae.">Purification and characterization of a biodegradable plastic-degrading enzyme from Aspergillus oryzae.</a> Applied Microbiology and Biotechnology. 67, 778-788 (2005).</li><li>Tokiwa, Y., Calabia, B. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biodegradability+and+biodegradation+of+poly(lactide.">Biodegradability and biodegradation of poly(lactide.</a> Applied Microbiology and Biotechnology. 72, 244-251 (2006).</li><li>Karjomaa, S., Suortti, T., Lempi&#228;inen, R., Selin, J. -. F., It&#228;vaara, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microbial+degradation+of+poly-(L-lactic+acid)+oligomers.">Microbial degradation of poly-(L-lactic acid) oligomers.</a> Polymer Degradation and Stability. 59, 333-336 (1998).</li><li>Miles, C., Wallace, 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=Deterioration+of+potentially+biodegradable+alternatives+to+black+plastic+mulch+in+three+tomato+production+regions.">Deterioration of potentially biodegradable alternatives to black plastic mulch in three tomato production regions.</a> HortScience. 47 (9), 1270-1277 (2012).</li><li>Hedh, J., Wallander, H., Erland, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ectomycorrhizal+mycelial+species+composition+in+apatite+amended+and+non-amended+mesh+bags+buried+in+a+phosphorus-poor+spruce+forest.">Ectomycorrhizal mycelial species composition in apatite amended and non-amended mesh bags buried in a phosphorus-poor spruce forest.</a> Mycological Research. 112, 681-688 (2008).</li><li>Wallander, H., Hagerberg, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Do+ectomycorrhizal+fungi+have+a+significant+role+inweathering+of+minerals+in+forest+soil?.">Do ectomycorrhizal fungi have a significant role inweathering of minerals in forest soil?.</a> , (2003).</li><li>Hehemann, J. -. H., Correc, 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=Biochemical+and+structural+characterization+of+the+complex+agarolytic+enzyme+system+from+the+marine+bacterium+Zobellia+galactanivorans.">Biochemical and structural characterization of the complex agarolytic enzyme system from the marine bacterium Zobellia galactanivorans.</a> Journal of Biological Chemistry. 287, 30571-30584 (2012).</li><li>Stanier, R. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+on+marine+agar-digesting+bacteria.">Studies on marine agar-digesting bacteria.</a> Journal of Bacteriology. 42 (4), 527-559 (1941).</li><li>Hirsch, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microbial+life+at+extremely+low+nutrient+levels.">Microbial life at extremely low nutrient levels.</a> Advances in Space Research. 6, 287-298 (1986).</li><li>Wainwright, M., Adam, T., Barakah, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+the+role+of+oligotrophic+micro-organisms+in+biodeterioration.">A review of the role of oligotrophic micro-organisms in biodeterioration.</a> International Biodeterioration and Biodegradation. 31, 1-13 (1993).</li><li>Wainwright, M., Barakah, R., Al-Turk, I., Ali, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oligotrophic+micro-organisms+in+industry,+medicine,+and+the+environment.">Oligotrophic micro-organisms in industry, medicine, and the environment.</a> Science Progress. 75, 313-322 (1991).</li><li>Parkinson, S. M., Wainwright, M., Killham, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Observations+on+oligotrophic+growth+of+fungi+on+silica+gel.">Observations on oligotrophic growth of fungi on silica gel.</a> Mycological Research. 93 (4), 529-534 (1989).</li><li>Hill, T., Kafer, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+protocols+for+Aspergillus+minimal+medium:+trace+element+and+minimal+medium+salt+stock+solutions.">Improved protocols for Aspergillus minimal medium: trace element and minimal medium salt stock solutions.</a> Fungal Genetics Newsletter. 48, 20-21 (2001).</li><li>Hutner, S. H., Provasoli, L., Schatz, A., Haskins, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Some+approaches+to+the+study+of+the+role+of+metals+in+the+metabolism+of+microorganisms.">Some approaches to the study of the role of metals in the metabolism of microorganisms.</a> Proceedings of the American Philosophical Society. 94, 152-170 (1950).</li><li>Affeldt, K. J., Brodhagen, M., Keller, N. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aspergillus+oxylipin+signaling+and+quorum+sensing+pathways+depend+on+G+protein-coupled+receptors.">Aspergillus oxylipin signaling and quorum sensing pathways depend on G protein-coupled receptors.</a> Toxins. 4, 695-6171 (2012).</li><li>Sambrook, J., Russell, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Molecular cloning: a laboratory manual. , (2001).</li><li>Marzluf, G. A., Reddy, C. A., Beveridge, T. J., Breznak, J. A., Marzluf, G. A., Schmidt, T. M., Snyder, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiology,+metabolism,+and+molecular+aspects+of+filamentous+fungi.">Physiology, metabolism, and molecular aspects of filamentous fungi.</a> Methods for General and Molecular Microbiology. , 952-964 (2007).</li><li>Peters, J. E., Reddy, C. A., Beveridge, T. J., Breznak, J. A., Marzluf, G. A., Schmidt, T. M., Snyder, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+transfer+in+Gram-negative+bacteria.">Gene transfer in Gram-negative bacteria.</a> Methods for General and Molecular Microbiology. , 735-755 (2007).</li><li>Yabannavar, A. V., Bartha, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+for+assessment+of+biodegradability+of+plastic+films+in+soil.">Methods for assessment of biodegradability of plastic films in soil.</a> Applied and Environmental Microbiology. 60 (10), 3608-3614 (1994).</li></ol>

وصف الإجراء يمثل هنا تقنية تمرير أول لعزل degraders BDM المحتملة من التربة، وكان يستخدم بنجاح لعزل الفطريات من BDMs مدفونة في التربة لمدة سبعة أشهر. نمت الفطريات عندما reinoculated على المواد BDM جديدة من نفس النوع، مشيرا إلى أن الفطريات المعزولة كانت في الواقع المستعمرين، وأن هذه ?...

وقد اعتبر تدهور تاريخيا سمة غير مرغوب فيه من البوليمرات البلاستيكية، بسبب انهيار تقصير فترة حياة المنتج والمتانة. في الآونة الأخيرة، جعلت الوعي بالمشاكل البيئية التي عرضتها النفايات البلاستيكية في البيئة الطبيعية 1،2،3 البلاستيك القابلة للتحلل بديلا جذابا لمواد البلاستيكية التقليدية. تدهور (كما هو موضح التغييرات الهيكلية، والتجزؤ، وانخفاض في الوزن الجزيئي، والنزاهة، وقوة 4،5) تحدث عبر سلسلة من الأحداث، بما في ذلك العمليات غير الحيوية (الضغط الحراري، صور للأكسدة، والتحلل والتآكل والضغط الميكانيكي)، والتحلل البيولوجي 6. بينما العمليات غير الحيوية يمكن تغيير حجم جزء وخصائص البلاستيك، يطلب من الكائنات الحية الدقيقة للتمعدن في نهاية المطاف إلى الماء وثاني أكسيد الكربون (في الظروف الهوائية) و / أو الميثان (تحت الظروف اللاهوائية). A مكانة كبيرة لل<html> البلاستيك القابلة للتحلل موجود في الزراعة، حيث تستخدم الجراثيم من البلاستيك لمنع نمو الأعشاب الضارة، والإبقاء على رطوبة التربة وزيادة درجات حرارة التربة 7،8. وتغطي مئات الآلاف من الأفدنة في الولايات المتحدة وحدها مع الجراثيم البلاستيك 9، بما في ذلك الجراثيم تتكون من البلاستيك القابلة للتحلل. بعد موسم نمو المحاصيل، وخيارات للتخلص من الجراثيم القابلة للتحلل (BDMs) تشمل التخلص منها في موقع لطمر النفايات، الحرق لاستعادة الطاقة 10، والتدهور عن طريق التسميد، أو تدهور في التربة بعد الحراثة 11. من هذه، أقل مصير كثيفة العمالة والحرث BDMs في التربة، ولكن دون تدهور كفاءة وتمعدن خلال أشهر غير المحاصيل (عموما في فصل الشتاء)، يمكن أن تبقى شظايا البلاستيك وتتداخل مع معدات الزراعية خلال فصل الربيع الحرث والزرع، و لا تزال قائمة في البيئة حيث أنها تؤثر بشكل كبير على الحياة البرية، والحياة النباتية، ومجهريات البقعة 1،2،3،10. SS = &quot;jove_content&quot;&gt; على الرغم من أن العديد من المنتجات البلاستيكية، بما في ذلك الأفلام المهاد الزراعية، تحمل تسمية &quot;تحلل&quot; أو &quot;سماد&quot;، في الممارسة العملية، قد تدهور وتمعدن تكون فعالة جدا و / أو ناقصة جدا بالنسبة التحلل في التربة لتكون بديلا عمليا للتخلص من هذه المنتجات. على سبيل المثال، حققت بولي اثيلين أوكسو القابلة للتحلل فقط 12.4٪ تمعدن بعد سنة واحدة من التجوية وثلاثة أشهر لاحقة في 58 ° C قعت السماد، وأقل من نصف هذا المبلغ من تمعدن عندما كانت درجة الحرارة 25 ° C السماد 12. في فصل الشتاء، ودرجات حرارة التربة في معظم المواقع تكون أقل من أي من هذه الحرارة، ويفترض أن يؤدي إلى أقل من ذلك النشاط الميكروبي وبالتالي، أقل تمعدن. بالإضافة إلى إبطاء معدلات التدهور، وقد أدى سوء استخدام مصطلح &quot;قابلة للتحلل&quot; إلى عدم الثقة في هذه المنتجات من قبل المستهلكين 13،14، بما في ذلك تلك الموجودة في الصناعة الزراعية. التحلل البيولوجي هو التحويلمن البوليمرات لثاني أكسيد الكربون (و / أو الميثان) والماء 14 بواسطة طبيعيا الكائنات الحية الدقيقة 4. ولذلك، يجب أن تقاس تحلل كيميائيا، وجمعية المادية من الكائنات الحية الدقيقة مع ركيزة لا يعني التحلل الميكروبي تلك المواد. كجزء من جهد يرمي إلى دراسة الاستعمال المستدام للBDMs في الزراعة، ركزت هذه الدراسة على اكتشاف الكائنات الدقيقة الأصلي إلى التربة الزراعية التي تستعمر وتتحلل BDMs المتاحة تجاريا. وقد نشرت طرق الاختبار القياسية لقياس كيميائيا انهيار البلاستيك القابلة للتحلل عن طريق غير الحيوية والبيولوجية 15،16،17. ومع ذلك، وهذه الأساليب لا تعالج تدهور البلاستيك حسب الأنواع الميكروبية الفردية، أو توفير وسائل لعزلتهم. منهجية يشبه هنا بصورة أوثق الطرق القياسية المصممة لتقييم البلاستيك لمقاومة انهيار الميكروبية بعد بتلقيح العينات مع الجراثيم الفطرية18،19. عندما تعرف تركيبات من مواد بلاستيكية ومصدر المادة الخام متوفرا، البلاستيك مسحوق يمكن تعليقها في وسائل الاعلام القائمة على أجار وتدهور يحددها التصور مناطق المقاصة 13. وقد استخدمت هذه الطريقة سابقا لتحديد الكائنات الدقيقة التي تحط من البوليمرات مثل البولي يوريثان 20، بولي (بوتيلين سوسينات-CO-أديبات) 21، وبولي (حمض اللبنيك) 22. ينطوي على طريقة مماثلة تعليق البلاستيك مسحوق نقي في وسط سائل حيث البلاستيك هو مصدر وحيد للكربون 20،23. في حين أن هذه الأساليب لديها ميزة نظام محدد، فإنها تحاكي سيئة تدهور الوضع الطبيعي من BDMs في. أولا، يتم توزيع مساحة السطح بشكل مختلف لأن BDMs لا تفرق في الجسيمات الصغيرة في جميع أنحاء مصفوفة التربة، ولكن بدلا من ذلك، بيعها واستخدامها كأداة الأفلام. الثانية، والتركيب الكيميائي لBDMs يختلف عن البوليمرات نقية. BDMs تحتوي عموما المضافة مثلالحشو، والمواد البلاستيكية، وتلوينات، وهذه الإضافات قد تؤثر على نمو الميكروبات، وبالتالي، فإن معدل تمعدن. لهذا السبب، ولأن تكوين بعض الأفلام التجارية في هذه الدراسة كانت الملكية، فيلم من البلاستيك في شكله حقل جاهزة استخدمت لعزل الفطريات والبكتيريا. للبساطة، يتم وصف الأساليب أدناه فقط للفطريات، مع تعديلات لاحظت عند الاقتضاء عن العزلة البكتيرية. في دراسة أجريت مؤخرا 24، واستخدمت ثلاث BDMs المتاحة تجاريا وفيلم واحد التجريبية في المواقع الزراعية في ثلاث مناطق مختلفة من الولايات المتحدة لموسم زراعي واحد، وضعت في وقت لاحق في شبكة (250 ميكرون) أكياس ودفنها لفصل الشتاء واحد في التربة في نفس المواقع. 250 فتحات شبكة ميكرون تسمح خيوط فطرية لاختراق مع استبعاد الجذور ومعظم الحيوانات التربة، وتقليل زحف التربة 25،26. مواد النايلون منع تدهور التربة في كيس. بعد الحفر، وتم انتشال العزلات ungal من قطعة BDM وتقييمها للنمو على الحد الأدنى من المتوسط ​​بدون مصدر الكربون عدا آغار و 5 سم × 5 سم مربع سطح تطهيرها من جديد، فيلم BDM غير المستخدمة التي كان قبل تطهيرها. لا يمكن تعقيمها معظم المواد البلاستيكية المستخدمة عن الأفلام دون فقدان النزاهة، كان يستخدم ضوء الأشعة فوق البنفسجية لذلك لقتل أي خلايا الجرثومية الموجودة على البلاستيك. ISO 846 19 توصي سطح disinfesting في الايثانول 70٪ والتجفيف لاحقة، ولكن في حالة استخدام هذه الطريقة، يجب على المرء أن ضمان عدم وجود عنصر أو المضافة من الفيلم يتأثر سلبا من الإيثانول. منذ BDMs يتم تصنيع يفترض على تحمل أشعة الشمس، الأشعة فوق البنفسجية تم اختياره كوسيلة من وسائل التطهير. وقد تم اختيار العزلات التي نمت على BDM قطعة أفضل من التركيز على الحد الأدنى من المتوسط ​​وحده لمزيد من الدراسة. يستخدم أجار، السكاريد التي تنتجها الطحالب البحرية، لترسيخ وسائل الإعلام الميكروبية لأنها لم تستخدم عادة من قبل أيضي زراعيا وليس طبياالكائنات الدقيقة قادرة، ولكن تم عزلها أجار تحليل الماء الأنزيمات من البكتيريا البحرية 27 و أجار تحليل الماء البكتيريا أيضا تم عزلها من التربة 28. البوليمرات BDM وأجار كلاهما يتوقع أن تكون ركائز نادرة للإنزيمات تفرزها فطريات التربة، والتي لم تتطور في البيئات التي تحتوي على هذه البوليمرات كمصادر المغذيات المحتملة، ولكن كلا ركائز موجودة في لوحة الأحيائي الموصوفة هنا (الخطوة 7). الفطريات التي تستخدم BDMs ولكن ليس أجار كمصدر الكربون يمكن أن تكون متباينة من الفطريات التي تستخدم أجار فقط، وذلك بمقارنة نمو على أجار طدت المتوسطة التي تحتوي على ط) مصدر الكربون إضافة أي باستثناء أجار (مراقبة سلبية)، والثاني) BDM أفلام (تجريبية) والثالث) الجلوكوز (مراقبة إيجابية). ومن المتوقع نمو جميع العزلات على الحد الأدنى من المتوسط ​​بالإضافة إلى الجلوكوز؛ الفطريات لا الناتجة عن الجلوكوز التي تحتوي على لوحات قد لا تكون قادرة على النمو على الحد الأدنى من المتوسط ​​خاصة استخدمت في التجربة. Potentiشركة بي دي إم degraders يجب أن ينمو على أجار طدت الحد الأدنى من المتوسط ​​+ فيلم BDM أفضل مما كانت تنمو على أجار طدت الحد الأدنى من المتوسط ​​وحدها. الفطريات التي تنمو على لوحات متوسطة الحد الأدنى هي أجار degraders أو oligotrophs، ومن المتوقع أيضا أن ينمو على أجار المرتبطة الأفلام BDM في لوحات الأحيائي، ولكن ليس على الأفلام أنفسهم (ما لم تكن مصادفة أيضا تتحلل البوليمرات BDM). للقضاء على إمكانية رؤية نمو الجراثيم بسبب استخدام أجار وليس من BDMs، تابعنا الفحص الأولي من أجل الاستعمار BDM على لوحات أجار مع الأحيائي في تعريف المتوسطة مرق (الخطوة 9). قطعة BDM يمثل مصدر الكربون الوحيد المعروف في أنابيب الاختبار الأحيائي. بعد الفحص الأولي، وعلى إحياء مخزونات الجلسرين من العزلات، شكلت بعض فطر شحيحة ولكن مرئية في المتوسط ​​تعريف السائل التي لا تحتوي على مصدر الكربون المعروفة. واقترحت هذه النتائج أن بعض العزلات المكتسبة كانت oligotrophs - الكائنات الحية التي تنمو عن طريق الكسح كميات صغيرة جدا من الكربون، والنيتروجين، والمواد المغذية الأخرى الذائبة سواء في البيئة المائية أو القائمة كما المتطايرة في الهواء 29،30،31. تحديد الأنواع عن طريق تحليل الحمض النووي 18S الريباسي يؤيد هذا الرأي، حيث أن العديد من العزلات يقابل أجناس الفطرية ذكرت سابقا أن تظهر قلة التغذية 32. Oligotrophs، والتي هي عادة الفطور الرمامة، تتطلب مجموعة واسعة من القدرات الأيضية لاستخدام الركيزة في طائفة من البيئات 30. وبالتالي، فإنه ليس من المستغرب أن نفس الفطريات المعزولة من نحن BDMs (ويفترض تتطلب قدرات غير عادية الأنزيمية) أظهرت قدرات قليل التغذية، وكانت قادرة على النمو على ملوثات نزرة مثل زيوت الجلد من بصمات الأصابع والغبار والمواد المتطايرة أو التتبع في الهواء. ونظرا لعزلة oligotrophs، خلصنا إلى أن النمو على سطح BDM وحدها لا يمكن أن تستخدم للاستدلال BDM انهيار. وصف أساليب تعكس هذه الوثيقة جهودنا لالشوريreen المستعمرين BDM الأم من التربة الزراعية لانهيار النية الحسنة BDM.

<table border="1">
<tbody>
 <tr>
 <td>Reagent Name</td>
 <td>Company</td>
 <td>Catalog Number</td>
 <td>Comments</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Potato Dextrose Agar</td>
 <td>Becton Dickinson</td>
 <td>8X05491</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td >Agar</td>
 <td>Fisher</td>
 <td>BP 1423-2</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td >Chloramphenicol</td>
 <td>Acros Organics</td>
 <td>200-287-4</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td >Glutaraldehyde</td>
 <td>Electon Microscopy Sciences</td>
 <td>16216-10</td>
 <td>Toxic</td>
 </tr>
 <tr>
 <td >Molecular sieve</td>
 <td>Fisher </td>
 <td>M-8892</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td >Ethanol</td>
 <td>Pharmco-Aaper</td>
 <td>E200</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td >Contrex</td>
 <td>Decon Labs, Inc.</td>
 <td>5204</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td >Parafilm M</td>
 <td>Pechiney Plastic Packaging</td>
 <td>S37440</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td >Mineral salts for buffers and media</td>
 <td>Fisher</td>
 <td>Various</td>
 <td>Various vendors sell these reagents</td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

isolation of native soil microorganisms with potential for breaking down biodegradable plastic mulch films used in agriculture

الفطريات الأصلي إلى التربة الزراعية التي استعمرت المهاد (BDM) الأفلام القابلة للتحلل متاحة تجاريا تم عزل وتقييمها لإمكانية التحلل والبلاستيك. عادة، عندما يكون معروفا تركيبات من مواد بلاستيكية ومصدرا من المواد الأولية المتاحة، البلاستيك مسحوق يمكن تعليقها في وسائل الاعلام القائمة على أجار وتدهور يحددها التصور مناطق المقاصة. ومع ذلك، فإن هذا النهج يحاكي سيئة تدهور الوضع الطبيعي من BDMs في. أولا، لا تفرق BDMs كما الجسيمات الصغيرة في جميع أنحاء مصفوفة التربة. ثانيا، لا تباع BDMs تجاريا باسم البوليمرات نقية، ولكن بدلا عن الأفلام التي تحتوي على مواد مضافة (مثل الحشو، والمواد البلاستيكية والأصباغ) التي قد تؤثر على نمو الجراثيم. واستخدمت الإجراءات الوارد ذكرها هنا للالعزلات تم الحصول عليها من الأفلام المهاد دفن التربة. تم اختبار العزلات الفطرية المكتسبة من BDMs حفرها بشكل فردي للنمو على قطعة من جديد، BDMs تطهيرها وضعت فوق المتوسطة المحددة التي لا تحتوي على الكربون مصدر هxcept أجار. تم اختبار العزلات التي نمت على BDMs أخرى في وسط سائل حيث كانت BDMs الوحيد مصدر الكربون المضافة. بعد ما يقرب من عشرة أسابيع، تم تقييم الاستعمار الفطرية وتدهور BDM بواسطة المجهر الإلكتروني. وقد تم تحديد العزلات عبر تحليل الحمض النووي الريبي الريباسي تسلسل الجين. يصف هذا التقرير الأساليب لعزل الفطرية، ولكن تم عزل البكتيريا أيضا استخدام هذه الأساليب عن طريق استبدال وسائل الإعلام المناسبة للبكتيريا. منهجيتنا يجب أن تكون مفيدة للدراسات التحقيق في انهيار الأفلام البلاستيكية سليمة أو المنتجات التي المواد الأولية البلاستيكية هي إما غير معروفة أو غير متوفرة. ومع ذلك نهجنا لا يوفر طريقة الكمي لمقارنة معدلات تدهور BDM.

في دراسة أجريت مؤخرا 24، أربعة مكررات كل من ثلاثة BDMs المتاحة تجاريا المسمى &quot;تحلل&quot;، بالإضافة إلى الفيلم التجريبي والتحكم البلاستيك التقليدية، وضعت على التربة كما المهاد لإنتاج الطماطم في ربيع عام 2010 في ماونت فيرنون، WA، نوكسفيل، TN، ووبوك، تكساس. في خريف عام 2...

Watch this Scientific Journal Video about Isolation of Native Soil Microorganisms with Potential for Breaking Down Biodegradable Plastic Mulch Films Used in Agriculture at JoVE.com

Isolation of Native Soil Microorganisms with Potential for Breaking Down Biodegradable Plastic Mulch Films Used in Agriculture

الأفلام البلاستيكية المسمى &quot;تحلل&quot; متوفرة تجاريا للاستخدام الزراعي والجراثيم. الحرث يمثل طريقة التخلص جذابة، ولكن تدهور في الظروف الميدانية غير مفهومة. وكان الغرض من هذه الدراسة إلى تطوير أساليب لعزل الفطريات التربة الأصلية والبكتيريا التي تستعمر الأفلام نشارة البلاستيك بعد الدفن المجال.

عزل الكائنات الدقيقة في التربة الأصلية مع المحتملة لتحطيم القابلة للتحلل أفلام الجرثومة البلاستيكية المستخدمة في الزراعة

Fungi native to agricultural soils that colonized commercially available biodegradable mulch (BDM) films were isolated and assessed for potential to ...

Research

JoVE Journal

Biology

Isolation of Protoplasts from Tissues of 14-day-old Seedlings of Arabidopsis thaliana

Isolation of Protoplasts from Tissues of 14-day-old Seedlings of Arabidopsis thaliana

عزلة Protoplasts من أنسجة لمدة 14 يوما من عمره الشتلات thaliana Arabidopsis</em

Protoplasts are plant cells that have had their cell walls enzymatically removed. Isolation of protoplasts  from different plant tissues was first ...

Generation of Composite Plants in Medicago truncatula used for Nodulation Assays

Generation of Composite Plants in Medicago truncatula used for Nodulation Assays

جيل من النباتات في المركب Medicago truncatula تستخدم لفحوصات Nodulation

Similar to Agrobacterium tumerfaciens, Agrobacterium rhizogenes can transfer foreign DNAs into plant cells based on the autonomous root-inducing (Ri) ...

Highly Efficient Ligation of Small RNA Molecules for MicroRNA Quantitation by High-Throughput Sequencing

ربط ذات كفاءة عالية من الحمض النووي الريبي الجزيئات الصغيرة لالرنا الميكروي الكميات من قبل التسلسل الإنتاجية العالية

MiRNA cloning and high-throughput sequencing, termed miR-Seq, stands alone as a transcriptome-wide approach to quantify miRNAs with single nucleotide ...

Visualization and Quantification of Mesenchymal Cell Adipogenic Differentiation Potential with a Lineage Specific Marker

والتصور والتقدير الكمي للخلايا الوسيطة أديبوجينيك التمايز المحتملة مع علامة نسب المحددة

Several dyes are currently available for use in detecting differentiation of mesenchymal cells into adipocytes. Dyes, such as Oil Red O, are cheap, easy ...

Micron-scale Phenotyping Techniques of Maize Vascular Bundles Based on X-ray Microcomputed Tomography

تقنيات Phenotyping ميكرون-مقياس الذرة حزم وعائية استناداً إلى التصوير المقطعي بالأشعة السينية ميكروكومبوتيد

It is necessary to accurately quantify the anatomical structures of maize materials based on high-throughput image analysis techniques. Here, we provide a ...

Repeatable Stair-step Assay to Access the Allelopathic Potential of Weedy Rice (Oryza sativa ssp.)

Repeatable Stair-step Assay to Access the Allelopathic Potential of Weedy Rice Oryza sativa ssp.

قابلة للتكرار درج خطوة اسياك للوصول إلى الإمكانات الأليباثية من الأرز Weedy(أوريزا sativa ssp.)

Weed competition contributes significantly to yield losses in cropping systems worldwide. The evolution of resistance in many weed species to continuously ...

Modified Methods for Loading of High-Throughput DNA Extraction Plates Reduce Potential for Contamination

أساليب معدلة لتحميل عالية الإنتاجية ألواح استخراج الحمض النووي يقلل من احتمال التلوث

High-throughput DNA sequencing techniques have contributed substantially to advances in our understanding of relationships among microbial communities, ...

Laser-Capture Microdissection RNA-Sequencing for Spatial and Temporal Tissue-Specific Gene Expression Analysis in Plants

الليزر التقاط Microdissection RNA تسلسل لتحليل التعبير الجيني المكاني والزماني محددة في النباتات

The development of a complex multicellular organism is governed by distinct cell types that have different transcriptional profiles. To identify ...

Isolation of Primary Rat Hepatocytes with Multiparameter Perfusion Control

عزل خلايا كبد الفئران الأولية مع التحكم في التروية متعدد المعلمات

Primary hepatocytes are widely used in basic research on liver diseases and for toxicity testing in vitro. The two-step collagenase perfusion procedure ...

Application of Passive Head Motion to Generate Defined Accelerations at the Heads of Rodents

تطبيق حركة الرأس السلبية لتوليد تسارع محدد عند رؤوس القوارض

Exercise is widely recognized as effective for various diseases and physical disorders, including those related to brain dysfunction. However, molecular ...