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

חבר מועצת ד&quot;ר סטיבן, ד&quot;ר דוד ליף, וארין Macri הם הכירו תודה לעזרה עם מיקרוסקופ. מחקר זה מומן באמצעות מענק מגידולי המחקר יוזמת מיוחד NIFA, משרד החקלאות פרס גרנט SCRI-SREP מס 2,009-02,484. ריאנה Kinash, קווין Kinloch, מייגן לאונרד ג&#39;וזף מק &#39;קול, מריה McSharry וניקול Sallee סיפק סיוע טכני מעולה ודיונים מתחשבים.

הליך זה דורש לפחות כמה חודשים לדגירה של סרטי BDM בקרקע, ועוד מספר חודשים לbioassays רציף גם על צלחות אגר ובמרק ללא אגר, הגדרה כימית להעריך קולוניזציה והשפלה. שיטות אישיות רשומות על פי הסדר שהם יבוצעו. 1. דגירה של סרטי BDM באדמה <p class="jove_conten...

<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>

ההליך מתואר במסמך זה מייצג את הטכניקה הראשונה לעבור לבידוד degraders BDM הפוטנציאלי מהקרקע, והצלחה היה בשימוש כדי לבודד פטריות מBDMs קבורות באדמה במשך שבעה חודשים. פטריות גדלו כאשר reinoculated על חומר BDM טרי מאותו הסוג, המציינות את הפטריות המבודדות אכן היו מתיישבים, ושהסרטים לא ה?...

השפלה היסטורי נחשבת תכונה לא רצויה של פולימרים פלסטיק, כי התמוטטות מקצרת את תוחלת החיים של מוצר ועמידות. לאחרונה, מודעות לבעיות הסביבתיות שהוצגו על ידי פסולת פלסטיק בסביבה הטבעית 1,2,3 הפכה פלסטיק מתכלה חלופה אטרקטיבית לחומרים פלסטיים קונבנציונליים. השפלה (שהוגדר כשינויים מבניים, פיצול, והפחתה במשקל מולקולרי, יושרה, וכוח 4,5) מתרחשת דרך סדרה של אירועים, כולל שני התהליכים אביוטי (תרמית מתח, צילום חמצון, הידרוליזה, שחיקה ולחץ מכאני), והשפלה ביולוגית 6. בעוד תהליכים אביוטי יכולים לשנות את הגודל והמאפיינים של שבר פלסטיק, מיקרואורגניזמים נחוצים למינרליזציה האולטימטיבית שלהם למים ופחמן דו חמצני (בתנאים אירוביים) ו / או מתאן (בתנאים אנאירוביים). נישה משמעותית עבור<html> פלסטיק מתכלה קיים בחקלאות, שבו mulches פלסטיק משמש כדי למנוע צמיחת עשב, כדי לשמור על לחות קרקע ולהגדיל את טמפרטורת קרקע 7,8. מאות אלפי דונמים בארצות הברית לבדה מכוסים בפלסטיק mulches 9, כולל mulches מורכב מפלסטיק מתכלה. בעקבות עונת גידול יבול, האפשרויות לסילוק mulches מתכלה (BDMs) כוללות סילוק במזבלה, שריפת אנרגיה להתאוששות 10, השפלה באמצעות קומפוסט, או השפלה באדמה אחרי החריש 11. מבין אלה, הגורל עתיר עבודה לפחות הוא חורש BDMs לתוך האדמה, אך ללא השפלה יעילה ומינרליזציה במהלך חודשים שאינם הצומח (בדרך כלל בחורף), שברי פלסטיק יכולים להישאר ולהפריע לציוד חקלאי בחריש באביב ובשתילה, ו להתמיד בסביבה שבה הם להשפיע באופן משמעותי חיות הבר, מפעל חיים, וחיידקי 1,2,3,10. ss = &quot;jove_content&quot;&gt; למרות שמוצרי פלסטיק רבים, כוללים סרטים מאלצים חקלאיים, לשאת את התווית &quot;מתכלה&quot; או &quot;compostable&quot;, בפועל, השפלה ומינרליזציה עשויה להיות לא יעילים ו / או לא מלאים מדי מכדי שפירוק ב- אדמה להיות חלופה לסילוקם של מוצרים אלה. לדוגמה, פוליאתילן אוקסו מתכלה השיג רק 12.4% מינרליזציה לאחר שנה אחת של בליה ושלושה חודשים שלאחר מכן ב58 מעלות צלזיוס קומפוסט, ופחות ממחצית הסכום ששל מינרליזציה התרחש כאשר טמפרטורת הקומפוסט הייתה 25 מעלות צלזיוס 12. בחורף, טמפרטורת קרקע ברוב המקומות תהיה נמוכה יותר מאשר באחת מהטמפרטורות האלה, וכתוצאה מן הסתם בפעילות חיידקים אפילו נמוכה יותר וכתוצאה מכך, פחות מינרליזציה. בנוסף להאטת שיעורי השפלה, שימוש לרעה במושג &quot;מתכלה&quot; הובילה לחוסר אמון של מוצרים אלה על ידי צרכני 13,14, כולל אלה בתעשייה החקלאית. פירוק ביולוגי הוא הגיורשל פולימרים לפחמן דו חמצני (ו / או מתאן) ומים 14 טבעיים המתחוללים על ידי מיקרואורגניזמים 4. לכן, יש למדוד פירוק ביולוגי כימי; העמותה הפיסית של מיקרואורגניזמים עם מצע אינה מעיד השפלה המיקרוביאלי של חומר זה. כחלק ממאמץ לבחינת שימוש בר קיימא של BDMs בחקלאות, מחקר זה התמקד בגילוי מיקרואורגניזמים ילידים לקרקעות חקלאיות שליישב ולבזות BDMs, זמין מסחרי. שיטות בדיקה סטנדרטיות כבר פורסם למדידה כימית הפירוט של פלסטיק מתכלה באמצעות אביוטי וביולוגי 15,16,17. עם זאת, שיטות אלה אינן מטפלות בשפלה של פלסטיק על ידי מינים של חיידקים בודדים, או לספק שיטות לבידוד שלהם. מתודולוגיה דומה בזאת באופן הדוק יותר שיטות סטנדרטיות שנועדו להעריך את הפלסטיק לעמידות לחיידקים לאחר התמוטטות inoculating דגימות עם נבגי פטריות18,19. כאשר ניסוחים של פלסטיק ידועים ומקור לחומרי גלם זמין, יכול להיות מושעה פלסטיק אבקה בתקשורת מבוססת אגר והשפלות שנקבעו על ידי הדמיה של סליקת אזורים 13. בשיטה זו נעשתה שימוש בעבר כדי לזהות מיקרואורגניזמים שפוגעים בפולימרים כגון פוליאוריטן, 20 פולי-(butylene succinate-CO-adipate) 21, ופולי (חומצה לקטית) 22. שיטה דומה כרוכה בהשעיית פלסטיק אבקה טהורה במדיום נוזלי שבו הפלסטיק הוא מקור פחמן היחיד 20,23. אמנם יש לי שיטות אלה יתרון של מערכת מוגדרת, הם מחקים בצורה גרועה בשפלה באתרו של BDMs. ראשית, שטח הפנים הוא מופץ באופן שונה בגלל BDMs אינם מפוזר בחלקיקים קטנים ברחבי מטריצת האדמה, אלא נמכר ומשמש כסרטים. שנית, את המבנה הכימי של BDMs שונה מפולימרים טהורים. BDMs בדרך כלל מכיל תוספים כגוןחומרי מילוי, plasticizers, וצבע, ותוספים אלה עלולים להשפיע על התפתחותם של חיידקים ועל ידי כך, השיעור של מינרליזציה. מסיבה זו, ובגלל ההרכב של סרטים מסחריים מסוימים במחקר זה היה סרט קנייני, פלסטיק בשדה הטופס המוכן שלה נוצל לבודד את פטריות וחיידקים. לשם פשטות, השיטות שלהלן מתוארות רק לפטריות, עם שינויים שבו ציינו מתאים לבידודי חיידקים. במחקר שנערך לאחרונה 24, שלוש BDMs, זמין מסחרי וקולנוע ניסיוני אחד שמשו באתרים חקלאיים בשלושה אזורים של ארצות הברית שונות לעונה גידול אחת, ולאחר מכן הניח ברשת (250 מיקרון) שקיות ונקברו לחורף אחד באדמה באותם אתרים. 250 פתחי רשת מיקרון לאפשר קורי פטרייה לחדור תוך נטרול שורשים ורוב בעלי חיים אדמה, ומזעור הסגת גבול אדמת 25,26. חומרי ניילון למנוע השפלה שקית באדמה. בעקבות חפירה, Fמבודדת ungal היו התאושש מחתיכות BDM והעריך לצמיחה על מדיום מינימאלי ללא מקור פחמן פרט לאגר ו5 ס&quot;מ x רבוע משטח disinfested 5 ס&quot;מ של סרט BDM חדש, שאינו בשימוש, שהיה מראש disinfested. לא יכול להיות autoclaved רוב הפלסטיק המשמש כסרטים ללא אובדן של יושרה, ולכן אור UV שימש כדי להרוג את כל תאי חיידקים המתגוררים על חלקי הפלסטיק. ISO 846 19 ממליצה משטח disinfesting באתנול 70% וייבוש שלאחר מכן, אבל אם משתמש בשיטה זו, יש לוודא ששום מרכיב או תוסף של הסרט מושפע לרעה על ידי אתנול. מאז BDMs ככל הנראה מיוצרים כדי לעמוד באור שמש, קרינת UV נבחר כשיטת טיהור. מבודדים שצמחו על BDM חתיכות טובות יותר מאשר במדיום מינימאלי בלבד, שנבחרו למחקר נוסף. אגר, פוליסכריד המיוצר על ידי אצות ימיות, משמש כדי לחזק את התקשורת של חיידקים משום שהוא בדרך כלל לא מנוצל על ידי חילוף חומרים חקלאי ורפואי לאמיקרואורגניזמים יכולים, עם זאת, האנזימים אגר hydrolyzing היו מבודדים מחיידקים ימיים 27 וחיידקים אגר hydrolyzing יש גם מבודדים מהקרקע 28. פולימרים ואגרו BDM שניהם צפויים להיות מצעים נדירים לאנזימים מופרשים על ידי פטריות קרקע, שלא התפתחו בסביבות המכילות פולימרים אלו כמקורות תזונתיים פוטנציאליים, אך שני מצעים נמצאים במבדק הצלחת תואר לעיל (שלב 7). יכולים להיות מובחנות המשתמשות בפטריות BDMs אך לא אגר כמקור פחמן מפטריות המשתמשות אגר בלבד, על ידי השוואת צמיחה באגר הגדילו מדיום המכיל i) מקור פחמן הוסיף שום פרט אגר (ביקורת שלילית), ii) BDM סרטים (ניסיוני) וIII) גלוקוז (ביקורת חיובית). צמיחה של כל הבידודים צפויה על מדיום בתוספת סוכר מינימאלי; פטריות לא נוצרו ברמת סוכר המכיל לוחיות עשוי שלא להיות מסוגל צמיחה על המדיום מינימאלי המסוים בשימוש בניסוי. Potentiאל BDM degraders צריך לגדול על אגר הגדילו מדיום מינימאלי + סרט BDM טוב יותר מאשר הם גדלים על אגר הגדילו מדיום מינימאלי בלבד. פטריות גדלות על צלחות בינוניות מינימאליות הן אגר degraders או oligotrophs, וגם צפויים לגדול על אגר קשור עם סרטי BDM במבדק צלחות, אבל לא על הסרטים עצמם (אלא אם כן הם serendipitously גם להשפיל פולימרים BDM). כדי לשלול את האפשרות לראות את התפתחותם של חיידקים כתוצאה מניצול של אגר ולא של BDMs, אנחנו אחרי assay הראשוני שלנו להתיישבות BDM על צלחות אגר עם מבדק במדיום מרק מוגדר (שלב 9). BDM חתיכות ייצגו את מקור פחמן הידוע רק בצינורות המבדק. לאחר הסינון הראשוני, ועל החייאת מניות גליצרול של הבידודים, קצת יצר mycelia מועט אך גלוי במדיום נוזלי מוגדר המכיל מקור פחמן לא ידוע. תוצאות אלו הציעו כי חלק מהבידודים שנרכשו היו oligotrophs - אורגניזמים שגדלים על ידי הדחה כמויות קטנות מאוד של פחמן, חנקן, וחומרים מזינים אחרים מומסים או בסביבה המימית או קיימים כנדיפים באוויר 29,30,31. זיהוי מינים באמצעות ניתוח ה-DNA ריבוזומלי 18S תמך בדעה זו, כפי שרבים מבידודי בהתאמה סוגי פטריות שדווחו בעבר להציג oligotrophy 32. Oligotrophs, שהם בדרך כלל saprophytes, דורש מגוון רחב של יכולות מטבוליות לניצול מצע במגוון של סביבות 30. לפיכך, אין זה מפתיע שאותם הפטריות שאנו מבודדים מBDMs (הדורש מן הסתם יכולות אנזימטיות חריגות) הפגינו יכולות oligotrophic, והצליחו לגדל במזהמי קורט כגון שמנים מעור טביעות אצבעות, אבק, או נדיפים קורט באוויר. בשל בידודו של oligotrophs, הגיע למסקנה כי צמיחה על משטח BDM לבדו לא יכול לשמש כדי להסיק התמוטטות BDM. השיטות שתוארו במסמך זה משקף את מאמצינו לSCמתיישבי BDM ילידים ירוקים מקרקעות חקלאיות להתמוטטות BDM בתום לב.

<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

פטריות ילידים לקרקעות חקלאיות שיישבו מאלץ (BDM) סרטים מתכלים זמינים מסחרי היו מבודדות והעריכו לפוטנציאל לבזות פלסטיק. בדרך כלל, כאשר ניסוחים של פלסטיק ידועים ומקור לחומרי גלם זמין, יכול להיות מושעה פלסטיק אבקה בתקשורת מבוססת אגר והשפלות שנקבעו על ידי הדמיה של אזורי סליקה. עם זאת, גישה זו מחקה בצורה גרועה בשפלה באתרו של BDMs. ראשית, BDMs אינם מפוזר כחלקיקים קטנים ברחבי מטריצת האדמה. שנית, BDMs לא נמכרים מסחרי כמו פולימרים טהורים, אלא כסרטים המכילים תוספים (חומרי מילוי, plasticizers וצבעים למשל) שעשוי להשפיע על התפתחותם של חיידקים. את ההליכים המתוארים במסמך זה שמשו למבודד שנרכש מהאדמה קבורה סרטים מאלצים. מבודדת פטרייתיים נרכשו מBDMs נחפר נבדקו בנפרד לצמיחה על פיסות BDMs החדש, שהונחו על גבי disinfested בינונית מוגדרים המכיל לא דואר פחם מקורxcept אגר. מבודדים שצמחו על BDMs נבדקו נוסף במדיום נוזלי בי BDMs היה מקור פחמן הוסיף הבלעדי. אחרי כעשרה שבועות, קולוניזציה פטרייתי והשפלה BDM הוערכו על ידי סריקת מיקרוסקופ אלקטרונים. מבודד זוהו באמצעות ניתוח של רצפי גנים RNA ריבוזומלי. דו&quot;ח זה מתאר שיטות לבידוד פטרייתי, אבל גם חיידקים היו מבודדים תוך שימוש בשיטות אלה על ידי החלפת מדיה מתאימה לחיידקים. המתודולוגיה שלנו צריכה להיות שימושית עבור מחקרים חוקרים פירוט של סרטי פלסטיק שלמים או מוצרים שחומרי גלם פלסטיק הם או ידועים או שאינם זמינים. עם זאת הגישה שלנו אינה מספקת שיטה כמותית להשוואת מחירים של השפלה BDM.

במחקר שנערך לאחרונה 24, ארבע חזרות כל אחד משלושה BDMs, זמין מסחרי שכותרתו &quot;מתכלה&quot;, בתוספת סרט ניסיוני ושליטה קונבנציונלית פלסטיק, הונחו על אדמה כפי שמאלץ לייצור עגבניות באביב של שינה 2010 במאונט ורנון, וושינגטון, נוקסוויל, טנסי, וובק, טקסס. בסתיו של 2010, ריבועי סרט ...

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

סרטי פלסטיק שכותרתו &quot;מתכלה&quot; זמינים מסחרי לשימוש חקלאי כmulches. עבוד האדמה מייצגת שיטת סילוק אטרקטיבית, אבל השפלה בתנאי שדה הוא הבין היטב. מטרתו של מחקר זה הייתה לפתח שיטות לבידוד פטריות וחיידקים אדמת מולדת שליישב סרטים מאלצים פלסטיק לאחר קבורת שדה.

בידוד של מיקרואורגניזמים באדמה אינדיאני עם פוטנציאל לפירוק סרטים מאלצים פלסטיק מתכלים המשמש בחקלאות

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

בידוד של Protoplasts מרקמות של 14 יום בן שתילים של ארבידופסיס thaliana</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

דור של צמחים Composite ב Medicago truncatula המשמש מבחני 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

קשירת יעילה ביותר של RNA קטן מולקולות לMicroRNA Quantitation על ידי רצף תפוקה גבוהה

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

ויזואליזציה, כימות פוטנציאל בידול Adipogenic תא Mesenchymal עם סמן ספציפי שושלת היוחסין

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

טכניקות Phenotyping בקנה מידה מיקרון של חבילות וסקולריים תירס מבוסס על צילום רנטגן טומוגרפיה Microcomputed

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.

מדרגות לשחזור-שיטת הצעד כדי לגשת לפוטנציאל אללופתיה של אורז Weedy (Oryza 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

שיטות ששונו לטעינת לוחות מיצוי DNA בתפוקה גבוהה להפחית את הפוטנציאל לזיהום

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

לכידת לייזר מיקרודיסציה RNA-רצף לניתוח ביטוי גנים ספציפי רקמה מרחבית וזמנית בצמחים

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

בידוד של הפטוציטים ראשוניים של חולדות עם בקרת זלוף רב-פרמטרית

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

יישום של תנועת ראש פסיבית ליצירת תאוצות מוגדרות בראשי מכרסמים

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