Name: design and operation of a continuous 13c and 15n labeling chamber for uniform or differential, metabolic and structural, plant isotope labeling
Uploaded: 2014-01-16T14:15:00
Duration: 10 min 16 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Design and Operation of a Continuous 13C and 15N Labeling Chamber for Uniform or Differential, Metabolic and Structural, Plant Isotope Labeling at JoVE.com

कोलोराडो राज्य विश्वविद्यालय में संयंत्र विकास सुविधा और EcoCore विश्लेषणात्मक सुविधा के लिए और इस परियोजना पर मदद की जो कई छात्रों और शिक्षकों के लिए विशेष धन्यवाद. इस काम यूएसडीए नेशनल फैलोशिप की जरूरत NSF देब अनुदान # 0918482, और मिट्टी पारिस्थितिकी अनुसंधान के लिए Cotrufo-Hoppess कोष द्वारा वित्त पोषित है.

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	<li>Bird, J. A., Torn, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fine+roots+vs.+Needles:+A+comparison+of+(13)C+and+(15)N+dynamics+in+a+ponderosa+pine+forest+soil.">Fine roots vs. Needles: A comparison of (13)C and (15)N dynamics in a ponderosa pine forest soil.</a> Biogeochemistry. 79, 361-382 (2006).</li><li>Bird, J. A., van Kessel, C., Horwath, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stabilization+of+C-13-carbon+and+immobilization+of+N-15-nitrogen+from+rice+straw+in+humic+fractions.">Stabilization of C-13-carbon and immobilization of N-15-nitrogen from rice straw in humic fractions.</a> Soil Sci. Soc. Am. J. 67, 806-816 (2003).</li><li>Denef, K., Six, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contributions+of+incorporated+residue+and+living+roots+to+aggregate-associated+and+microbial+carbon+in+two+soils+with+different+clay+mineralogy.">Contributions of incorporated residue and living roots to aggregate-associated and microbial carbon in two soils with different clay mineralogy.</a> Eur. J. Soil Sci. 57, 774-786 (2006).</li><li>Rubino, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbon+input+belowground+is+the+major+C+flux+contributing+to+leaf+litter+mass+loss:+Evidences+from+a+C-13+labelled-leaf+litter+experiment.">Carbon input belowground is the major C flux contributing to leaf litter mass loss: Evidences from a C-13 labelled-leaf litter experiment.</a> Soil Biol. Biochem. 42, 1009-1016 (2010).</li><li>Cotrufo, M. F., Wallenstein, M. D., Boot, C. M., Denef, K., Paul, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Microbial+Efficiency-Matrix+Stabilization+(MEMS)+framework+integrates+plant+litter+decomposition+with+soil+organic+matter+stabilization:+do+labile+plant+inputs+form+stable+soil+organic+matter.">The Microbial Efficiency-Matrix Stabilization (MEMS) framework integrates plant litter decomposition with soil organic matter stabilization: do labile plant inputs form stable soil organic matter.</a> Glob. Change Biol. 19, 988-995 (2013).</li><li>Mambelli, S., Bird, J. A., Gleixner, G., Dawson, T. E., Torn, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relative+contribution+of+foliar+and+fine+root+pine+litter+to+the+molecular+composition+of+soil+organic+matter+after+in+situ+degradation.">Relative contribution of foliar and fine root pine litter to the molecular composition of soil organic matter after in situ degradation.</a> Org. Geochem. 42, 1099-1108 (2011).</li><li>Prescott, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Litter+decomposition:+what+controls+it+and+how+can+we+alter+it+to+sequester+more+carbon+in+forest+soils.">Litter decomposition: what controls it and how can we alter it to sequester more carbon in forest soils.</a> Biogeochemistry. 101, 133-149 (2010).</li><li>Denef, K., Roobroeck, D., Wadu, M., Lootens, P., Boeckx, 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+community+composition+and+rhizodeposit-carbon+assimilation+in+differently+managed+temperate+grassland+soils.">Microbial community composition and rhizodeposit-carbon assimilation in differently managed temperate grassland soils.</a> Soil Biol. Biochem. 41, 144-153 (2009).</li><li>Bird, J. A., Kleber, M., Torn, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=C-13+and+N-15+stabilization+dynamics+in+soil+organic+matter+fractions+during+needle+and+fine+root+decomposition.">C-13 and N-15 stabilization dynamics in soil organic matter fractions during needle and fine root decomposition.</a> Org. Geochem. 39, 465-477 (2008).</li><li>Andresen, L. C., Jonasson, S., Strom, L., Michelsen, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Uptake+of+pulse+injected+nitrogen+by+soil+microbes+and+mycorrhizal+and+non-mycorrhizal+plants+in+a+species-diverse+subarctic+heath+ecosystem.">Uptake of pulse injected nitrogen by soil microbes and mycorrhizal and non-mycorrhizal plants in a species-diverse subarctic heath ecosystem.</a> Plant Soil. 313, 283-295 (2008).</li><li>Horwath, W. R., Pregitzer, K. S., Paul, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=C-14+Allocation+in+tree+soil+systems.">C-14 Allocation in tree soil systems.</a> Tree Physiol. 14, 1163-1176 (1994).</li><li>Denef, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Community+shifts+and+carbon+translocation+within+metabolically-active+rhizosphere+microorganisms+in+grasslands+under+elevated+CO2.">Community shifts and carbon translocation within metabolically-active rhizosphere microorganisms in grasslands under elevated CO2.</a> Biogeosciences. 4, 769-779 (2007).</li><li>Pollierer, M. M., Langel, R., Korner, C., Maraun, M., 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=The+underestimated+importance+of+belowground+carbon+input+for+forest+soil+animal+food+webs.">The underestimated importance of belowground carbon input for forest soil animal food webs.</a> Ecol. Lett. 10, 729-736 (2007).</li><li>Stewart, D. P. C., Metherell, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbon+(C-13)+uptake+and+allocation+in+pasture+plants+following+field+pulse-labelling.">Carbon (C-13) uptake and allocation in pasture plants following field pulse-labelling.</a> Plant Soil. 210, 61-73 (1999).</li><li>Santos, F., Torn, M. S., Bird, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biological+degradation+of+pyrogenic+organic+matter+in+temperate+forest+soils.">Biological degradation of pyrogenic organic matter in temperate forest soils.</a> Soil Biol. Biochem. 51, 115-124 (2012).</li><li>Bromand, S., Whalen, J. K., Janzen, H. H., Schjoerring, J. K., Ellert, 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=A+pulse-labelling+method+to+generate+13C-+enriched+plant+materials.">A pulse-labelling method to generate 13C- enriched plant materials.</a> Plant Soil. 235, 253-257 (2001).</li><li>Putz, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+method+for+in+situ-labelling+with+15N+and+13C+of+grassland+plant+species+by+foliar+brushing.">A simple method for in situ-labelling with 15N and 13C of grassland plant species by foliar brushing.</a> Methods Ecol. Evol. 2, 326-332 (2011).</li><li>Wichern, F., Mayer, J., Joergensen, R., M&#252;ller, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+the+wick+method+for+in+situ+&amp;lt;sup&amp;gt;13&amp;lt;/sup&amp;gt;C+and+&amp;lt;sup&amp;gt;15&amp;lt;/sup&amp;gt;N+labelling+of+annual+plants+using+sugar-urea+mixtures.">Evaluation of the wick method for in situ &amp;lt;sup&amp;gt;13&amp;lt;/sup&amp;gt;C and &amp;lt;sup&amp;gt;15&amp;lt;/sup&amp;gt;N labelling of annual plants using sugar-urea mixtures.</a> Plant Soil. 329, 105-115 (2010).</li><li>Fahey, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transport+of+Carbon+and+Nitrogen+Between+Litter+and+Soil+Organic+Matter+in+a+Northern+Hardwood+Forest.">Transport of Carbon and Nitrogen Between Litter and Soil Organic Matter in a Northern Hardwood Forest.</a> Ecosystems. 14, 326-340 (2011).</li><li>Stewart, C. E., Paustian, K., Conant, R. T., Plante, A. F., Six, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Soil+carbon+saturation:+Evaluation+and+corroboration+by+long-term+incubations.">Soil carbon saturation: Evaluation and corroboration by long-term incubations.</a> Soil Biol. Biochem. 40, 1741-1750 (2008).</li><li>Fry, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Stable Isotope Ecology. , (2006).</li><li>Nippert, J. B., Fay, P. A., Carlisle, J. D., Knapp, A. K., Smith, 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=Ecophysiological+responses+of+two+dominant+grasses+to+altered+temperature+and+precipitation+regimes.">Ecophysiological responses of two dominant grasses to altered temperature and precipitation regimes.</a> Acta Oecol. Int. J. Ecol. 35, 400-408 (2009).</li><li>Hoagland, D. R. a. A., I, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Water-Culture Method for Growing Plants without Soil. , (1950).</li><li>Lett, M. S., Knapp, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Consequences+of+shrub+expansion+in+mesic+grassland:+Resource+alterations+and+graminoid+responses.">Consequences of shrub expansion in mesic grassland: Resource alterations and graminoid responses.</a> J. Veg. Sci. 14, 487-496 (2003).</li><li>Knapp, A. K., Seastedt, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detritus+Aaccumulation+limits+productivity+of+tallgrass+prairie.">Detritus Aaccumulation limits productivity of tallgrass prairie.</a> Bioscience. 36, 662-668 (1986).</li><li>Ting, K. C., Giacomelli, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solar+photosynthetically+active+radiation+transmission+through+greenhouse+glazings.">Solar photosynthetically active radiation transmission through greenhouse glazings.</a> Energy Agric. 6, 121-132 (1987).</li><li>McDermitt, D. K., Welles, J. M., Eckles, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+Temperature,+Pressure+and+Water+Vapor+on+Gas+Phase+Infrared+Absorption+by+CO2.">Effects of Temperature, Pressure and Water Vapor on Gas Phase Infrared Absorption by CO2.</a> , .</li></ol>

लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है.

एक निरंतर आइसोटोप लेबलिंग चैम्बर के लिए इस डिजाइन समान रूप से और विभिन्न 13 सी का उत्पादन किया जाता है और 15 एन ए चिह्नित किया गया बाद में क्षेत्र और प्रयोगशाला प्रयोगों के लिए gerardii. ऑपरेशन के तीन बढ़ती मौसम के दौरान, चैम्बर सफलतापूर्वक तापमान, आर्द्रता, और निर्धारित मापदंडों के भीतर सीओ 2 सांद्रता (चित्रा 2) को बनाए रखा है. तापमान नियंत्रण प्रणाली की विश्वसनीयता उच्च सौर विकिरण हवा तंग कक्ष में overheating पैदा कर सकता है जब गर्मी के चरम के दौरान महत्वपूर्ण है. बढ़ती पौधों से स्वेद की वजह से अतिरिक्त नमी को खत्म करना है कि संयंत्र रंध्र संश्लेषक तेज 22 और उस पानी संक्षेपण प्रकाश पैठ रोकना या कक्ष की संरचना को नुकसान नहीं करता है के लिए खुला रहेगा सुनिश्चित करता है. IRGA सॉफ्टवेयर द्वारा सीओ 2 एकाग्रता के पास सतत निगरानी निरंतर बनाए रखापौधों की 13 सी लेबलिंग वे कक्ष में बढ़ रहे थे, जबकि. कारण ए के उच्च संश्लेषक गतिविधि के लिए gerardii इस कक्ष में बढ़ रही है, सीओ 2 संश्लेषक गतिविधि 360 पीपीएम, लगभग हर 15-20 मिनट के लिए नीचे सीओ 2 सांद्रता आकर्षित किया जब शिखर बढ़ती मौसम के उजाले घंटे के दौरान अक्सर प्रणाली में इंजेक्ट किया गया था. की पैमाइश समृद्ध और वर्दी संयंत्र ऊतक लेबलिंग के लिए बढ़ती मौसम के माध्यम से एक नियंत्रित 4.4 परमाणु% 13 सी वातावरण के लिए अनुमति दी प्राकृतिक बहुतायत 13 सी सीओ 2 टैंक. 13 सी सीओ 2 उत्पादन भी 13 सी सोडियम मिश्रण से प्राप्त किया जा सकता है बाइकार्बोनेट या 13 सी सोडियम कार्बोनेट और हाइड्रोक्लोरिक एसिड, प्रणाली की हालांकि इस प्रकार के और अधिक जटिल है और अधिक निगरानी और रखरखाव की आवश्यकता है, तो हम 13 सी सीओ 2 गैस का उपयोग करना चाहिये. सीओ 2 conce निगरानी के लिए एक महत्वपूर्ण विचारएक IRGA का उपयोग ntrations 13 सी सीओ 2 को मापने जब ​​अवरक्त analyzers उनकी संवेदनशीलता के दो तिहाई से खो देते हैं. हमारे 4.4% 13 सी सीओ 2 मिश्रण के लिए लगभग 2.9% पीपीएम की इस मूल्यवान समझना हमारे लिए बड़ी चिंता का विषय नहीं था, लेकिन उच्च 13 सी का स्तर 27 पर लेबलिंग जब एक और अधिक महत्वपूर्ण मुद्दा बन सकता है. ए gerardii बारहमासी Tallgrass graminoid प्रजातियों प्रैरी एक गर्म मौसम है. इस कक्ष के डिजाइन ए के लिए अनुकूलित किया गया था gerardii उत्पादन (चित्रा 1). चैंबर के आकार और ऊंचाई ए की अधिकतम ऊंचाई उत्पादकता के लिए ध्यान में चुने गए क्षेत्र में gerardii, साथ ही भविष्य के प्रयोगों के लिए वांछित संयंत्र उत्पादन के लिए बायोमास. ए gerardii क्षेत्र 24,25 में सीमित प्रकाश हो जाता है. बाहरी स्तर को 26 की तुलना में एक ग्रीन हाउस के भीतर बराबर 30-47% तक कम किया जा सकता है. चूंकि हमारे संयंत्रएक ग्रीन हाउस के अंदर एक ऐक्रेलिक कांच के कक्ष में बड़े हो रहे थे, par सीमा एक चिंता का विषय था. जब चालू हो, फ्लोरोसेंट रोशनी इस रोशनी के प्रति संवेदनशील प्रजातियों में उत्पादकता बढ़ाने के लिए मदद की हो सकती है, जो 9.5% द्वारा कक्ष के भीतर बराबर वृद्धि हुई है. इस तरह के आकार, प्रकाश, पोषक तत्व की मांग, तापमान संवेदनशीलता, और मिट्टी की नमी के रूप में पौधों विशिष्ट शारीरिक जरूरत के अन्य प्रकार विकसित करने के लिए इस कक्ष डिजाइन का उपयोग करते समय सावधानी से पौधों के लिए इष्टतम बढ़ रही स्थिति बनाए रखने के अनुरूप होना चाहिए. इस तरह के 10 परमाणु% 13 सी सीओ 2 और 98 परमाणु% 15 एन KNO 3, लेबलिंग की दक्षता के रूप में महंगा isotopically लेबल यौगिकों, के साथ काम करना एक महत्वपूर्ण विचार है. इस कक्ष डिजाइन चैम्बर सील और हवा रिसाव में कम से कम करने के लिए सभी प्रयास कर रही द्वारा और चैंबर के बाहर 13 सी लेबलिंग का अनुकूलन. इस कक्ष बढ़ती मौसम के दौरान कभी नहीं खोला है, तो 13 सी लेबल से कोई भीचैम्बर से एड सीओ 2 माहौल को बाहर लीक कर रहा है. सीओ 2 रात श्वसन के दौरान का निर्माण बढ़ पौधों को नुकसान करने के लिए प्रकट नहीं होता है और जल्दी से सूर्योदय (चित्रा 2) के बाद लिया जाता है. अंतर लेबलिंग के दौरान, चैम्बर संक्षेप में विभिन्न लेबल बर्तन हटाने के लिए खोला गया था, लेकिन यह लगातार लेबल पौधों (तालिका 1) के लक्षित 4.4 परमाणु% 13 सी लेबलिंग पतला करने के लिए प्रकट नहीं किया था. 13 सी लेबलिंग भी बाहर scrubbing द्वारा अनुकूलित किया गया था प्रारंभिक वायुमंडलीय हवा सीलिंग पर चैम्बर में फँस गया. वायुमंडलीय सीओ 2 के एक प्रारंभिक हाथ धोने के बिना चैम्बर पर प्रारंभिक परीक्षण के दौरान, पौधों का उत्पादन किया बाद में पत्तियों की तुलना में उत्पादन पहले पत्तियों में एक पतला 13 सी स्तर की है मापा गया. चैम्बर बंद होने पर वायुमंडलीय सीओ 2 के प्रारंभिक हाथ धोने से निरंतर 13 सी लेबलिंग के लिए अनुमति देकर इस समस्या को खत्म करने के लिए प्रकट होता हैपरिपक्वता के अंकुर. रेत, vermiculite, और मिट्टी की मिट्टी से मुक्त potting मिश्रण बनाए रखने में भी प्राकृतिक बहुतायत मिट्टी श्वसन से सीओ 2 संदूषण समाप्त. प्रणाली से मिट्टी के उन्मूलन के विभिन्न प्रजातियों के पौधे के लिए अद्वितीय हो सकता है, जो सावधान निषेचन और टीका विचार की आवश्यकता है. 6.7 परमाणु% 15 एन (तालिका में अत्यधिक लेबल संयंत्र सामग्री का उत्पादन लक्षित 7 परमाणु% 15 एन Hoegland के समाधान के माध्यम से 15 एन लेबलिंग 1). लक्षित 15 एन लेबल से एक मामूली कमजोर पड़ने potting मिश्रण में या देशी मिट्टी टीका से कुछ प्राकृतिक बहुतायत एन के कारण हो सकता है. यौगिकों के biosynthesis के दौरान, 13 सी (या 15 एन) के प्राकृतिक भेदभाव गतिज विभाजन और संश्लेषित यौगिकों में nonstatistical आइसोटोप वितरण का एक परिणाम के रूप में होता है. इस प्रकार, सी के मामले में, माध्यमिक उत्पादों (जैसे लिपिडप्राथमिक उत्पादों (कार्बोहाइड्रेट) की तुलना में, फिनोल यौगिकों) आम तौर पर 13 सी में समाप्त हो रहे हैं. गर्म पानी के अर्क और समान लेबल पौधों (1 टेबल के गर्म पानी के अवशेषों के परमाणु% 13 सी में मामूली अंतर में देखा जा सकता है के रूप में संयंत्र, एक समृद्ध 13 सी माहौल में बड़े हो रहे हैं जब यह प्राकृतिक 13 सी भेदभाव भी जारी रहती है प्रतीत होता है ). यह प्राकृतिक गतिज fractionation संवर्धन की तुलना में बहुत छोटा है और लेबलिंग की एकरूपता समझौता नहीं करता. संरचनात्मक और चयापचय संयंत्र के ऊतकों का अंतर लेबलिंग कूड़े अपघटन, सूक्ष्म पारिस्थितिकी और मिट्टी में कार्बनिक पदार्थ गठन में उन्नत अध्ययन के लिए क्षमता के साथ एक उपन्यास तकनीक है. 13 सी और गर्म पानी के अर्क और गर्म पानी अवशेष का 15 एन में अंतर कम, एक महत्वपूर्ण 13 सी के कमजोर पड़ने और leachable में 15 एन इंगित करता हैसंरचनात्मक संयंत्र सामग्री (गर्म पानी अवशेष) से ​​आणविक भार यौगिकों (गर्म पानी के अर्क) अंतर लेबलिंग (पी &lt;0.005) की 7, 14, और 22 दिनों के बाद. संयंत्र के ऊतकों का यह अंतर लेबलिंग एक पारिस्थितिकी तंत्र के माध्यम से अलग संरचनात्मक और चयापचय घटक के भाग्य को ट्रैक करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. 13 सी अंतर लेबलिंग 15 एन अंतर लेबलिंग से अधिक चरम था. 13 सी सीओ 2 लेबल वातावरण से पौधों को हटाने जब ​​15 एन लेबल अभी भी कुछ समय के लिए potting मिश्रण में बनी हुई है और 15 एन कमजोर पड़ने और धीरे धीरे होती है, जबकि यह 13 सी के कमजोर पड़ने की ताजगी के कारण हो सकता है. 15 एन के अधिक कठोर अंतर लेबलिंग के लिए, एक कक्ष के बाहर विकास के अंतिम सप्ताह के दौरान पिछले प्राकृतिक बहुतायत निषेचन के लिए पानी के साथ बर्तन निस्तब्धता विचार कर सकते हैं. यह लगातार 13 के डिजाइन और आपरेशन &lt;वर्दी या अंतर है, चयापचय और संरचनात्मक, संयंत्र ऊतक लेबलिंग के लिए / sup&gt; सी और 15 एन लेबलिंग प्रणाली उन्नत अनुसंधान के लिए isotopically लेबल संयंत्र सामग्री के उत्पादन के लिए एक उपन्यास विधि प्रदान करता है. इस कक्ष के डिजाइन और परिचालन विवरण 4.4 परमाणु% 13 सी और 7 परमाणु% ए के 15 एन लेबलिंग के लिए चुना गया है gerardii, लेकिन अन्य संयंत्र प्रकार और आइसोटोप लेबलिंग के स्तर के अनुरूप किया जा सकता है. यहाँ वर्णित शर्तों बढ़ती ब्याज की विशेष प्रजातियों के पौधे के आकार, तापमान, आर्द्रता, प्रकाश, पानी और पोषक तत्व की मांग के अनुरूप किया जाना चाहिए. 18 हे या 2 एच के साथ लेबल भी सिंचाई प्रणाली में उपयोग किए गए पानी लेबल करके प्राप्त किया जा सकता है. यहाँ वर्णित व्यवस्था वर्दी की चुनौतियों के कई पतों और संयंत्र सामग्री का 13 सी लेबलिंग अंतर. यह बुनियादी कक्ष डिजाइन एडीवी के लिए अत्यधिक लेबल संयंत्र सामग्री का उत्पादन करने के लिए अन्य अनुसंधान समूहों द्वारा इस्तेमाल किया जा सकता हैपारिस्थितिकी तंत्र biogeochemistry में पढ़ाई संतुलित.

संयंत्र मिट्टी वातावरण प्रक्रियाओं की गतिशीलता को समझना सही भविष्यवाणी के लिए महत्वपूर्ण है कि कैसे वैश्विक कार्बन (सी) और नाइट्रोजन (एन) के वर्तमान और भविष्य के पर्यावरण की स्थिति के तहत चक्र समारोह. स्थिर आइसोटोप संयंत्र मिट्टी माहौल सी और एन साइकिल के मात्रात्मक अध्ययन में शक्तिशाली उपकरण हैं. संयंत्र सामग्री से पारिस्थितिकी तंत्र के माध्यम से दुर्लभ स्थिर आइसोटोप ट्रेसिंग biogeochemical साइकिल की पढ़ाई में संवेदनशील जानकारी प्रदान करता है, सीओ से 2 अपशिष्टों और जैसे 4,8,9 जांच कर छोटे पैमाने पर स्थिर आइसोटोप biomarker के लिए मिट्टी में कार्बनिक पदार्थ गठन. 15 एन लेबलिंग, या इस तरह के 2 एच या संयंत्र के ऊतकों में 18 ओ के रूप में अन्य स्थिर आइसोटोप के साथ 13 सी लेबलिंग के संयोजन एक उच्च पता लगाने, संयंत्र और मिट्टी जैव रसायन के युग्मित अध्ययन में इस्तेमाल के लिए मिल, अभी तक जटिल सब्सट्रेट प्रदान करता है. समान रूप से या विभिन्न संरचनात्मक और चयापचय संयंत्र सामग्री विज्ञापन लेबल करने की क्षमतासी और एन पारिस्थितिकी प्रणालियों के माध्यम से साइकिल के बारे में जटिल सवालों का पता करने के लिए डी एस आगे की क्षमता. सी और एन लेखांकन के मात्रात्मक अध्ययन में आइसोटोप लेबल संयंत्र सामग्री का उपयोग कर के लाभ, तथापि, 13 सी और या तो समान रूप से या विभिन्न लेबल है कि 15 एन लेबल सामग्री का उत्पादन करने की क्षमता पर निर्भर करता है. आइसोटोप लेबलिंग संयंत्र सी और एन आत्मसात 10, आवंटन 11 और rhizodeposition 12 को संबोधित पढ़ाई में इस्तेमाल किया गया है. समान रूप से 13 सी और 15 एन लेबल संयंत्र सामग्री कूड़े अपघटन 1,4 के अध्ययन के लिए एक जटिल लेबल सब्सट्रेट प्रदान करता है, मिट्टी में कार्बनिक पदार्थ गठन 2,6, मिट्टी सीओ 2 मिट्टी खाना वेब 13 अध्ययन उत्सर्जन 4,, और मिट्टी सी की पढ़ाई निवास टाइम्स 2,14. लेबल संयंत्र सामग्री से 13 सी लेबल बायोचार उपयोग अध्ययनों से यह भी पूर्व में अनदेखी के बारे में नई जानकारी प्रकट करने के लिए शुरुआत कर रहे हैंमिट्टी चार पूल 15. 15 एन, 2 एच, और 18 हे लेबलिंग पानी और उर्वरक उपचार के माध्यम से प्राप्त करने के लिए अपेक्षाकृत आसान कर रहे हैं, चुनौती 13 सी सीओ 2 निर्धारण के माध्यम से समान रूप से 13 सी लेबल संयंत्र सामग्री के उत्पादन में मौजूद है. एक सील कक्ष में परिपक्वता के अंकुर से निरंतर आइसोटोप लेबलिंग संयंत्र भर में एक समान आइसोटोप लेबलिंग पैदा करता है. ऐसे दोहराया पल्स लेबलिंग 16 और पत्ते का आवेदन या 17,18 wicking के रूप में अन्य तरीकों समान रूप से आइसोटोप लेबल संयंत्र सामग्री, और न ही विशिष्ट सी यौगिकों के स्पष्ट अंतर लेबलिंग (जैसे चयापचय बनाम संरचनात्मक) 19 उपज नहीं है. आइसोटोप लेबलिंग में एक महत्वपूर्ण विचार के कारण लेबलिंग में इस्तेमाल दुर्लभ आइसोटोप समृद्ध यौगिकों की उच्च लागत, दक्षता लेबलिंग है. निरंतर 13 सी लेबलिंग अतीत 2-4,20 में इस्तेमाल किया गया है, हमारे ज्ञान करने के लिए वहाँ नहीं हैउच्च लेबलिंग दक्षता और राशि और आइसोटोप लेबलिंग की एकरूपता की सटीक नियंत्रण के सबूत के साथ एक सतत लेबलिंग चैंबर के एक प्रकाशित विस्तृत तकनीकी विवरण. कूड़े अपघटन और मिट्टी के अग्रणी पर कार्बनिक पदार्थ गठन अनुसंधान चयापचय संयंत्र सामग्री (यानी leachable, अस्थिर, कम आणविक भार यौगिकों) और संरचनात्मक संयंत्र सामग्री (यानी. लिग्निन, सेल्यूलोज, hemicellulose) माइक्रोबियल के संदर्भ में अलग ढंग से कार्रवाई कर रहे हैं कि अवधारणा है दक्षता, मिट्टी कार्बनिक पदार्थ के गठन, और लंबे समय तक मिट्टी सी भंडारण 5-7 का उपयोग करें. विभिन्न इसके संरचनात्मक और चयापचय घटकों में लेबल है कि संयंत्र सामग्री, इसलिए, कूड़े अपघटन और मिट्टी में कार्बनिक पदार्थ गठन अनुसंधान को आगे बढ़ाने में एक उपयोगी उपकरण है. दोहरी आइसोटोप के साथ अंतर लेबलिंग एक कई पूल आइसोटोप तकनीकों का उपयोग कर पारिस्थितिकी तंत्र के माध्यम से अलग संरचनात्मक और चयापचय घटकों का पता लगाने के लिए अनुमति देता हैई 21. एक सील कक्ष में 13 सी और अन्य आइसोटोप के साथ सतत आइसोटोप लेबलिंग संयंत्र उत्पादकता और आइसोटोप लेबलिंग क्षमता को अधिकतम करने के लिए शारीरिक शर्तों के संयंत्र के लिए सावधान ध्यान देने की आवश्यकता. दिन का तापमान spikes एक airtight कक्ष में बढ़ रहा है जब संयंत्र के नुकसान को रोकने के लिए नियंत्रित किया जाना चाहिए. नमी और तापमान के एक इष्टतम रेंज खुला संयंत्र रंध्र और सीओ 2 तेज 22 बनाए रखने के लिए आवश्यक हैं. प्रकाश उपलब्धता को कम करता है और चैम्बर संरचना को नुकसान पहुंचा सकता है जो कक्ष की दीवारों की नमी कारण फॉगिंग, का उच्च स्तर है. महंगा भारी आइसोटोप लेबल यौगिकों के साथ कार्य करते समय (जैसे मिट्टी में कार्बनिक पदार्थ के साथ potting से आ रहा) कक्ष से प्राकृतिक बहुतायत आइसोटोप को नष्ट करने और बाहरी हवा के संपर्क को रोकने के द्वारा लेबलिंग दक्षता आइसोटोप के लिए सावधानी से विचार महत्वपूर्ण है. यहाँ, हम निर्माण और संचालन के लिए एक विधि प्रस्तुतनिषेचन और 15 एन लेबलिंग है, जबकि समान रूप से लेबल या अलग स्तरों पर लेबल इसके संरचनात्मक और चयापचय घटक है कि या तो संयंत्र सामग्री के उत्पादन के लिए निरंतर दोहरी 13 सी और 15 एन आइसोटोप लेबलिंग चैम्बर. 13 सी लेबलिंग, कक्ष स्तर पर नियंत्रित किया जाता है व्यक्तिगत पॉट स्तर पर नियंत्रित. प्रतिनिधि परिणाम बढ़ती मौसम भर में तापमान, आर्द्रता, और सीओ 2 एकाग्रता को नियंत्रित करने के लिए इस पद्धति की क्षमता प्रदर्शित करने के लिए दिखाए जाते हैं. बढ़ रही Andropogon gerardii से परिणाम, काव भी समान रूप से या विभिन्न लेबल संयंत्र सामग्री का उत्पादन करने के लिए इस पद्धति की क्षमता प्रदर्शित करता है. वर्णित विशिष्ट कक्ष डिजाइन और संचालन योजना के विभिन्न प्रजातियों के पौधे विकसित करने के लिए, साथ ही 2 एच या 18 हे लेबलिंग को समायोजित करने के लिए संशोधित किया जा सकता है.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="583">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">40 in Remote Tower Fan</td>
			<td style="width:81px;">Living Accents</td>
			<td style="width:119px;">FS10-S3R-A</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">42 in Electric Tower Fan with remote control</td>
			<td style="width:81px;">LASKO</td>
			<td style="width:119px;">2559</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Mr. Slim Split-type air conditioner</td>
			<td style="width:81px;">Mitsubishi Electric</td>
			<td style="width:119px;">R410A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Electronic 24 hr time switches</td>
			<td style="width:81px;">Intermatic</td>
			<td style="width:119px;">ET100C</td>
			<td>Operates Fluorescent Light System</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">iSeries Humidity and Temp Controller</td>
			<td style="width:81px;">Omega</td>
			<td style="width:119px;">CHiTH-i8DV33-5-El</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Solid State Relay</td>
			<td style="width:81px;">Omega</td>
			<td style="width:119px;">SSRL240</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">CKR Series Solid State Relay</td>
			<td style="width:81px;">Crydon</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Solenoid Coils</td>
			<td style="width:81px;">Dayton</td>
			<td style="width:119px;">6X543</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">GasHound CO2 Analyzer</td>
			<td style="width:81px;">LI-COR</td>
			<td style="width:119px;">LI-800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Dehumidifier</td>
			<td style="width:81px;">Dayton</td>
			<td style="width:119px;">1DGX4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Specialty gas regulator</td>
			<td style="width:81px;">Airgas</td>
			<td style="width:119px;">CGA 580</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">T5 Hight Output Commercial Fluorescent Light System</td>
			<td style="width:81px;">Hydro Farm</td>
			<td style="width:119px;">FLT48</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Air pump</td>
			<td style="width:81px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:119px;">420-1901</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Masterflex Cartridge Pump HeadSystem</td>
			<td style="width:81px;">Cole Parmer</td>
			<td style="width:119px;">7553-70</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">1900 Series Network Switch</td>
			<td style="width:81px;">Catalyst</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Profile Porus Ceramic Top Dressing</td>
			<td style="width:81px;">Greens Grade</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Industrial Quartz 40 mesh</td>
			<td style="width:81px;">Unimin</td>
			<td style="width:119px;">4095</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Mycorrhizae Professional Growing Medium</td>
			<td style="width:81px;">ProMix</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Vermiculite and Perlite</td>
			<td style="width:81px;">Thermo-Ran</td>
			<td style="width:119px;">C633</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Potassium Nitrate- 15N 98 atom %</td>
			<td style="width:81px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">335134</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Carbon-13C Dioxide 10 atom %</td>
			<td style="width:81px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">600180</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Medical grade CO2</td>
			<td style="width:81px;">Airgas</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Regulator</td>
			<td style="width:81px;">Airgas</td>
			<td style="width:119px;">&#160;CGA 350</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">4 in box fans</td>
			<td style="width:81px;">Grainger</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Masterflex PharMed BPT Tubing</td>
			<td style="width:81px;">Cole Parmer</td>
			<td style="width:119px;">HV-06508-24</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

design and operation of a continuous 13c and 15n labeling chamber for uniform or differential, metabolic and structural, plant isotope labeling

संयंत्र सामग्री से पारिस्थितिकी तंत्र के माध्यम से दुर्लभ स्थिर आइसोटोप ट्रेसिंग पारिस्थितिकी तंत्र प्रक्रियाओं के बारे में सबसे संवेदनशील जानकारी प्रदान करता है, सीओ से छोटे पैमाने पर स्थिर आइसोटोप biomarker के लिए 2 अपशिष्टों और मिट्टी कार्बनिक पदार्थ के गठन की जांच कर रही. 18 हे या 2 एच biogeochemical परिवर्तनों के दौरान जटिल stoichiometric रिश्तों के बारे में भी अधिक जानकारी प्रकट करने की क्षमता है, 15 एन के साथ इस तरह के 13 सी के रूप में कई स्थिर आइसोटोप युग्मन. आइसोटोप लेबल संयंत्र सामग्री कूड़े अपघटन और मिट्टी में कार्बनिक पदार्थ गठन 1-4 की विभिन्न अध्ययनों में इस्तेमाल किया गया है. इन और अन्य अध्ययनों से, हालांकि, यह संयंत्र सामग्री की संरचनात्मक घटकों को अलग ढंग से माइक्रोबियल उपयोग और लंबे समय तक कार्बन भंडारण 5-7 के मामले में चयापचय घटकों (यानी. Leachable कम आणविक भार यौगिकों) से व्यवहार करते हैं कि स्पष्ट हो गया है. संरचनात्मक और चयापचय घटक अध्ययन करने की क्षमताअलग पारिस्थितिकी तंत्र biogeochemical पढ़ाई के मामले में सबसे आगे आगे बढ़ाने के लिए एक नया शक्तिशाली उपकरण प्रदान करता है. यहाँ हम 13 सी और समान रूप से संयंत्र भर लेबल या विभिन्न संरचनात्मक और चयापचय संयंत्र घटकों में लेबल है कि या तो 15 एन लेबल संयंत्र सामग्री के उत्पादन के लिए एक विधि का वर्णन. यहाँ, हम एक निरंतर 13 सी और विभिन्न अनुसंधान जरूरतों को पूरा करने के लिए संशोधित किया जा सकता है कि 15 एन लेबलिंग चैंबर के निर्माण और संचालन उपस्थित थे. अंतर लेबलिंग पूर्व फसल के लिए चैम्बर सप्ताह से बढ़ पौधों को निकाल कर हासिल की है जबकि समान रूप से लेबल संयंत्र सामग्री, फसल के अंकुर से निरंतर लेबलिंग द्वारा निर्मित है. बढ़ रही Andropogon से प्रतिनिधि परिणाम काव लक्षित स्तर पर कुशलता लेबल संयंत्र सामग्री के लिए प्रणाली की क्षमता का प्रदर्शन gerardii. इस विधि के माध्यम से हम एक 4.4 परमाणु% 13 सी और 6.7 परमाणु% 15 &lt;साथ संयंत्र सामग्री का उत्पादन किया है/ Sup&gt; उत्तर वर्दी संयंत्र लेबल, या विभिन्न अप करने के लिए 1.29 परमाणु% 13 सी और 0.56 परमाणु% द्वारा लेबल है कि सामग्री अपने चयापचय और (क्रमशः गर्म पानी निष्कर्षण और गर्म पानी अवशिष्ट घटकों) संरचनात्मक घटकों में 15 एन. चुनौतियां एक airtight 13 सफल संयंत्र उत्पादन के लिए सी सीओ 2 माहौल में उचित तापमान, आर्द्रता, सीओ 2 एकाग्रता, और प्रकाश के स्तर को बनाए रखने में झूठ बोलते हैं. इस कक्ष के विवरण को प्रभावी ढंग से पारिस्थितिकी तंत्र biogeochemical साइकिल पर प्रयोगों में इस्तेमाल के लिए समान रूप से या विभिन्न प्रकार बहु ​​- आइसोटोप लेबल संयंत्र सामग्री का उत्पादन करने के लिए एक उपयोगी अनुसंधान उपकरण का प्रतिनिधित्व करता है.

हमारे लेबलिंग कक्ष आकार में 1.2 एमएक्स 2.4 एमएक्स 3.6 मीटर है और 40,15 एल बर्तन (चित्रा 1) आयोजित करता है. कम्प्यूटरीकृत IRGA नियंत्रण प्रणाली दिन की photosynthetically सक्रिय अवधि (चित्रा 2A) के दौरान 360 और 400 पीपीएम के हमारे सेट मूल्यों के बीच सीओ 2 सांद्रता बनाए रखा. IRGA पर कम सीओ 2 अलार्म सुविधा एकाग्रता न्यूनतम सीमा (जैसे 360 पीपीएम) से नीचे गिरा दिया जब 13 सी से सीओ 2 के चेंबर में प्राकृतिक बहुतायत टैंक समृद्ध और अनुमति देने के लिए solenoid वाल्व शुरू हो गया. एकाग्रता ऊपरी सेट बिंदु (जैसे 400 पीपीएम) पर पहुंच गया जब मृत बैंड सुविधा प्रवाह बंद कर दिया. iSeries तापमान और बढ़ती मौसम भर में निर्धारित मापदंडों के भीतर जलवायु परिस्थितियों आयोजित एयर कंडीशनर और dehumidifier से जुड़े नमी निगरानी प्रणाली (चित्रा 2 बी). हम KE को एक एक टन (3.5 किलोवाट) वातानुकूलन इकाई इस्तेमाल कियाचैम्बर शांत Ep. दूरदराज के निगरानी प्रणाली लॉग डेटा एक मानक वेब ब्राउज़र द्वारा किसी भी समय देखा जा करने की अनुमति दी. सीओ 2 सांद्रता, तापमान और आर्द्रता मूल्यों नीचे 24 घंटा बढ़ता जाता है, अतीत 24-240 घंटे से अधिक रेखांकन प्रदर्शित करने के लिए वेब अनुप्रयोग द्वारा जांचा गया. इस दैनिक उतार चढ़ाव की उम्मीद की सीमा के भीतर थे कि पुष्टि करने के लिए एक त्वरित दृश्य बनाया. वेब इंटरफेस देखने भी ऐसे हाल ही में डेटा प्राप्त नहीं के रूप में संभावित समस्याओं के लिए वर्तमान कक्ष की स्थिति है, साथ ही प्रदान की जाती अलर्ट दिखाया. किसी भी समय पर पूरा डाटासेट वेब इंटरफेस से भी डाउनलोड किया जा सकता है. हम में photosynthetically सक्रिय विकिरण (बराबर) मापा तत्काल के साथ और एक क्वांटम सेंसर का उपयोग गर्मी और दिन के बीच के बीच में पर रोशनी के बिना चार बिंदुओं पर आंतरिक और चैंबर के बाहरी. चैम्बर में बराबर बाहरी से 31.5% कम थी जब चैम्बर रोशनी डब्ल्यूबंद अरे और रोशनी पर थे जब बाहरी से 22% कम है. इस प्रकार, चैम्बर रोशनी काफी 9.5% (पी &lt;0.05) द्वारा कक्ष के भीतर बराबर पहुंच बढ़ाने के लिए मदद करते हैं. हमारे सतत लेबलिंग प्रणाली ए की 2759 ग्राम का उत्पादन करने में सक्षम था gerardii बायोमास, जिनमें से 37% पूल बायोमास था और जिसमें से 63% belowground बायोमास था. हम (चित्रा 1, 1 टेबल) के हिसाब से दो सीओ 2 टैंक पर solenoid वाल्व सेटिंग के द्वारा हमारे वर्दी संयंत्र सामग्री में एक 4.4 परमाणु% 13 सी पूरे संयंत्र लेबल हासिल की. हम एक संशोधित Hoagland का समाधान 23 KNO 3 subsolution (1 टेबल) में 15 एन KNO 3 0.37 परमाणु% के साथ 15 एन KNO 3 98 परमाणु% मिश्रण से हमारे वर्दी संयंत्र सामग्री में एक 6.7 परमाणु% 15 एन पूरे संयंत्र लेबल हासिल की . हम ए पानी पिलाया बढ़ रहा है समुद्र भर में 750 मिलीलीटर की कुल द्रव (पानी प्लस Hoagland के समाधान) के साथ gerardii साप्ताहिकबेटा. हम संयंत्र उत्पादकता के आधार पर प्रति सप्ताह Hoagland के समाधान लेबल 15 एन के 200-500 मिलीलीटर के साथ निषेचित. हम एक समान और विभिन्न लेबल संयंत्र सामग्री के बीच समस्थानिक मतभेद थे, तो यह निर्धारित करने के लिए गर्म पानी निकासी विधि का उपयोग किया. विभिन्न लेबल पौधों के लिए, फसल पर हम पूरी तरह से मर चुके थे और वे संभावना विभिन्न लेबल नहीं किया गया के रूप में अलग से इन संभाला कि किसी भी पत्ते हटा दिया. 13 सी सामग्री को देख, सभी चार समावेश दिनों पूरे संयंत्र और गर्म पानी निकालने के लिए एक दूसरे से काफी अलग थे, लेकिन गर्म पानी छाछ दिन के लिए 14 और 22 (1 टेबल) एक दूसरे से काफी अलग नहीं थे. प्रत्येक दिन के भीतर संयंत्र ऊतक अंशों की तुलना, गर्म पानी निकालने और छाछ सभी चार दिनों के लिए एक दूसरे से काफी अलग थे और 22 दिन से पूरे संयंत्र, निकालने, और छाछ सभी signi थेएक दूसरे से ficantly अलग (1 टेबल). संयंत्र घटकों में 15 एन शामिल करने के लिए, समावेश और संयंत्र ऊतक अंशों के दिनों के बीच मतभेद थे. गर्म पानी निकालने के लिए समावेश दिनों के सभी चार 15 एन के लिए एक दूसरे से काफी अलग थे, और पूरे संयंत्र और गर्म पानी के लिए शामिल करने की कम दिनों निगमन (तालिका 1) के अब दिन की तुलना में काफी अलग थे अवशेषों. वर्दी पौधों में संयंत्र ऊतक अंशों 15 एन में एक दूसरे से काफी अलग नहीं थे, लेकिन गर्म पानी निकालने और अवशेषों विभिन्न लेबल कूड़े के लिए 15 एन में एक दूसरे से काफी अलग थे. सभी समस्थानिक मूल्यों% भारी के उच्च स्तर पर उपयोग करने की तुलना में एक अधिक सटीक अंकन है जो परमाणु प्रतिशत (परमाणु%) संकेतन (1 समीकरण), का उपयोग कर रिपोर्ट कर रहे हैंआइसोटोप संवर्धन 21. उदाहरण के लिए: <img alt="" height="54" src="/files/ftp_upload/51117/51117eq2.jpg" width="202" /> (1) इस अध्ययन के लिए, हम एसएएस 9.2 संस्करण का उपयोग सांख्यिकीय विश्लेषण भाग गया. हम एक बनती टी परीक्षण का उपयोग कर कक्ष आंतरिक और बाहरी प्रकाश के स्तर के बीच मतभेद का परीक्षण किया. हम 13 सी और proc एनोवा में विचरण का एक तरह से विश्लेषण (एनोवा) का उपयोग कर गर्म पानी के अर्क और गर्म पानी अवशेष का 15 एन लेबलिंग के बीच मतभेद का परीक्षण किया. हम कई तुलना विश्लेषण के लिए डंकन कई परीक्षण रेंज का इस्तेमाल किया. महत्व 0.05 के पी स्तर पर स्वीकार किया गया था. हम डेटा विश्लेषण की मान्यताओं से मुलाकात की कि परीक्षण करने के लिए एक Wilcoxon रैंक राशि परीक्षण का इस्तेमाल किया. <img alt="चित्रा 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51117/51117fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51117/51117fig1.jpg" /> चित्रा 1. Schematएक विहंगम दृष्टि से 40 पॉट क्षमता निरंतर बहु आइसोटोप लेबलिंग चैंबर के आईसी आरेख. ठोस लाइनों गैस या पानी ट्यूबिंग का प्रतिनिधित्व करते हैं, जबकि बिंदीदार लाइनों, बिजली के तारों का प्रतिनिधित्व करते हैं. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51117/51117fig1highres.jpg" target="_blank">बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें.</a> <img alt="चित्रा 2" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51117/51117fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51117/51117fig2.jpg" /> . चित्रा 2 ए) जवाब सीओ 2 एकाग्रता (पीपीएम) (/ -. एक पूरी बढ़ती मौसम के लिए एक चौबीस घंटे की अवधि में एसई) बी) के औसत तापमान (डिग्री सेल्सियस), खुला हलकों, और आर्द्रता (%), हलकों बंद . एक पूरी बढ़ती मौसम के लिए एक चौबीस घंटे की अवधि में (+ / - एसई) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51117/51117fig2highres.jpg" target="_blank">बड़ा Im देखने के लिए यहां क्लिक करें</a>उम्र. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="559"><colgroup><col /><col /><col /><col /><col span="2" /></colgroup><tbody><tr height="17"><td height="17" style="height:17px;width:77px;"></td><td style="width:85px;"></td><td style="width:92px;"> वर्दी (0) </td><td style="width:97px;"> अंतर (7) </td><td style="width:104px;"> अंतर (14) </td><td style="width:104px;"> अंतर (22) </td></tr><tr height="19"><td height="38" rowspan="2" style="height:38px;width:77px;"> पूरे कूड़े </td><td> 13 सी एटम% </td><td> 4.46 ± 0.02 Aab </td><td> 3.93 ± 0.05 बा </td><td> 3.64 ± 0.03 सीए </td><td> 3.35 ± 0.06 डाटाबेस </td></tr><tr height="19"><td height="19" style="height:19px;"> 15 एन एटम% </td><td> 6.69 ± 0.07 Aa </td><td> 6.72 ± 0.01 Aa </td><td> 6.33 ± 0.06 बा </td><td> 6.41 ± 0.07 बा </td></tr><tr height="19"><td height="38" rowsपैन = &quot;2&quot; शैली = &quot;ऊंचाई: 38px; चौड़ाई: 77px;&quot;&gt; गर्म पानी निकालें </td><td> 13 सी एटम% </td><td> 4.59 ± 0.04 Aa </td><td> 3.35 ± 0.06 बी बी </td><td> 2.79 ± 0.06 सी.बी. </td><td> 2.37 ± 0.03 डीसी </td></tr><tr height="19"><td height="19" style="height:19px;"> 15 एन एटम% </td><td> 6.69 ± 0.03 Aa </td><td> 6.43 ± 0.01 बी बी </td><td> 5.89 ± 0.07 डाटाबेस </td><td> 6.16 ± 0.05 सी.बी. </td></tr><tr height="19"><td height="38" rowspan="2" style="height:38px;width:77px;"> गर्म पानी के अवशेष </td><td> 13 सी एटम% </td><td> 4.37 ± 0.06 Ab </td><td> 4.1 ± 0.03 बा </td><td> 3.79 ± 0.10 सीए </td><td> 3.66 ± 0.05 सीए </td></tr><tr height="19"><td height="19" style="height:19px;"> 15 एन एटम% </td><td> 6.57 ± 0.04 बा </td><td> 6.71 ± 0.02 Aa </td><td> 6.45 ± 0.02 सीए </td><td> 6.44 ± 0.03 सीए </td></tr></tbody></table> तालिका 1. <strong&gt; वर्दी और विभिन्न लेबल कूड़े के समस्थानिक संरचना और कूड़े रसायन शास्त्र. कक्ष के बाहर अंतर लेबलिंग के दिनों में कोष्ठकों में हैं. समावेश के दिनों के बीच तुलना प्रत्येक चर के लिए (स्तंभों नीचे) कम मामले पत्र में हैं (पंक्तियों में) में बड़े अक्षरों में और कूड़े अंशों के बीच हैं.

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Design and Operation of a Continuous 13C and 15N Labeling Chamber for Uniform or Differential, Metabolic and Structural, Plant Isotope Labeling

यह विधि एक निरंतर 13 सी और वर्दी या अंतर संयंत्र ऊतक लेबलिंग के लिए 15 एन आइसोटोप लेबलिंग कक्ष का निर्माण और संचालित करने के लिए कैसे करें. चयापचय और Andropogon gerardii की संरचनात्मक लेबलिंग से प्रतिनिधि परिणामों पर चर्चा कर रहे हैं.

एक सतत के डिजाइन और ऑपरेशन<sup&gt; 13</sup&gt; सी और<sup&gt; 15</supवर्दी या अंतर के लिए&gt; एन लेबल चैंबर, मेटाबोलिक और स्ट्रक्चरल, संयंत्र आइसोटोप लेबल

Tracing rare stable isotopes from plant material through the ecosystem provides the most sensitive information about ecosystem processes; from CO2 fluxes ...

Research

JoVE Journal

Environment

Design and Operation of a Continuous 13C and 15N Labeling Chamber for Uniform or Differential, Metabolic and Structural, Plant Isotope Labeling

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