Name: a colorimetric method for measuring iron content in plants
Uploaded: 2018-09-07T13:30:00
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यह काम इजरायल के कृषि मंत्रालय के प्रमुख वैज्ञानिक (#16-16-0003) से अनुदान द्वारा विज्ञान, प्रौद्योगिकी और Spaceand के इसराइल मंत्रालय ने समर्थन किया था ।

1. संयंत्र सामग्री और विकास की स्थिति
<ol><li>बीज एक तंबाकू (फसल समशुन) बीज प्रति 5 सेमी x 5 cm पॉट मानक पॉट से भरा । बर्तनों को ट्रे पर रखें । 23 डिग्री सेल्सियस के एक निरंतर तापमान पर लंबे दिन की स्थिति (16/8 ज लाइट/अंध?...

<ol>
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संयंत्र के ऊतकों में लौह मापन सिंचाई या अन्य पर्यावरणीय स्थितियों के प्रभावों के मूल्यांकन के लिए बहुत महत्वपूर्ण है । यहां, हम तंबाकू के पत्तों में Fe सामग्री मापन के लिए एक आसान और सटीक वर्णमिति विधि ?...

आयरन (Fe) सभी जीवित जीवों में एक महत्वपूर्ण सूक्ष्मपोषक है । पौधों में, यह एक अनिवार्य सूक्ष्मपोषक1 है क्योंकि बुनियादी प्रक्रियाओं में अपनी भागीदारी की, जैसे श्वसन, प्रकाश संश्लेषण और क्लोरोफिल के रूप में, संश्लेषण । मुक्त लौह आयनों के उच्च संचय ऑक्सीडेटिव तनाव के कारण मुक्त कण की रिहाई के लिए अग्रणी प्रतिक्रियाओं के कारण संयंत्र कोशिकाओं के लिए हानिकारक है । संयंत्र सेल के भीतर लोहे homeostasis बनाए रखने के लिए, आयनों रिक्तिकाएं में जमा हो जाती है और ferritins के भीतर तनहा, प्रोटीन पिंजरों सीधे लौह homeostasis2 में शामिल और सभी जीवित जीवों में लोहे की प्रमुख भंडारण संरचना । एक ही समय में, आयरन की कमी से एनीमिया मानव आबादी का एक महत्वपूर्ण अनुपात को प्रभावित करता है, संयंत्र Fe के लिए एक बढ़ती हुई जरूरत के परिणामस्वरूप । संयंत्र ferritin, ferritin-आयरन के साथ खाद्य संवर्धन के अद्वितीय गुणों के कारण कुपोषण की इस समस्या से लड़ने के लिए एक आशाजनक रणनीति प्रदान करता है3.
लौह आयनों मुख्य रूप से दो ऑक्सीकरण राज्यों में पाए जाते हैं, अर्थात् लौह (divalent fe2 + या आयरन (द्वितीय)) और घाट (त्रिसंयोजक fe3 + या आयरन (III)) रूपों । आयरन के कई अन्य रूपों, जैसे आयरन क्लस्टर4, कोशिकाओं में भी पाए जाते हैं । Fe कोशिका के भीतर आयरन ऑक्साइड के रूप में जमा है और स्वाभाविक रूप से hematites (fe2o3) और ferryhidrites ((fe3 +)2हे3• 0.5 एच2ओ) शारीरिक शर्तों के तहत5। इन प्रतिक्रियाओं में गठित hydroxides, विशेष रूप से घाट फार्म, बहुत कम घुलनशीलता है । लौह प्रतिधारण के फलस्वरूप समाधान के पीएच से प्रभावित है और काफी हद तक पीएच 56ऊपर एक ठोस राज्य में है ।
गरीब घुलनशीलता और Fe के उच्च जेट को ध्यान में रखते हुए, संयंत्र के ऊतकों और अंगों के बीच अपने हस्तांतरण उपयुक्त chelating अणुओं के साथ जुड़ा होना चाहिए । इसके अलावा, लौह और घाट1 रूपों के बीच अपने redox राज्यों को नियंत्रित किया जाना चाहिए । पत्तियों के भीतर, लौह के बारे में ८०% संश्लेषक कोशिकाओं में पाया जाता है, इलेक्ट्रॉन परिवहन प्रणाली में अपनी आवश्यक भूमिकाओं के कारण, cytochromes, क्लोरोफिल और अंय षयवस्तु अणुओं के संश्लेषण में, और Fe के गठन-एस क्लस्टर7में । कोशिका के भीतर लौह अतिरिक्त के मामले में, अधिशेष vacuole में translocated है, जहां धातु ferritin अणुओं8में संग्रहित है ।
लौह संयंत्र के ऊतकों में लौ परमाणु अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी9 (FAAS) या वर्णमिति10परख सहित कई तरीकों से मापा जा सकता है, पूर्व के बाद से कहीं अधिक सटीक जा रहा है । FAAS एक बहुत ही सटीक तकनीक है कि एक को व्यक्तिगत तत्वों के विद्युत चुंबकीय उत्सर्जन के आधार पर एक नमूना के मौलिक संरचना का निर्धारण करने के लिए सक्षम बनाता है । FAAS नमूना की लौ ताप द्वारा परमाणु राज्यों के लिए धातु आयनों धर्मांतरित, आयन उत्तेजना और एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य के उत्सर्जन के लिए अग्रणी जब अपनी जमीन राज्य के लिए दिया आयन देता है । विभिंन आयनों से उत्सर्जन एक monochromator द्वारा अलग कर रहे है और एक अवशोषण11संवेदक द्वारा पता लगाया । FAAS इस प्रकार सीधे लौह सांद्रता को बढ़ाता है के लिए कार्य करता है । जैविक ऊतकों में आयरन visualizing के लिए अंय तकनीकों, तथापि, उपलब्ध हैं । Inductively-युग्मित प्लाज्मा-मास स्पेक्ट्रोस्कोपी (आईसीपी-ms)12 आयरन और अन्य ट्रेस तत्वों को मापने के लिए एक बहुत ही सटीक तकनीक है, लेकिन उपकरणों की कमी, दोनों FAAS और आईसीपी-MS के लिए, एक आम समस्या है । दूसरी ओर, thiocyanate वर्णमिति13 द्वारा लौह मापन परिशुद्धता का अभाव है और नमूनों के बीच छोटी भिन्नता का पता लगाने में विफल रहता है. प्रशिया नीले दाग14,15, 16,17 पोटेशियम घाट ferrocyanide (K4fe (CN)6) Fe cations के साथ की प्रतिक्रिया पर आधारित एक अप्रत्यक्ष विधि है, एक उत्पादन मजबूत नीले रंग, और पशु और पौधों के ऊतकों के ऊतकवैज्ञानिक वर्गों में गुणात्मक आयरन का पता लगाने के लिए प्रयोग किया जाता है ।
धातु (zero-valent) आयरन स्थलमंडल में दुर्लभ है । पर्यावरण में लौह के प्रमुख गैर जटिल ईओण फार्म ज्यादातर वातावरण में ऑक्सीजन की मात्रा से तय होता है, लौह लौह के साथ अपेक्षाकृत अधिक प्रचुर मात्रा में anoxic वातावरण में किया जा रहा है और घाट लोहे एरोबिक साइटों में हावी । यह उत्तरार्द्ध फार्म भी अत्यंत अंलीय वातावरण में प्रभावी है, हालांकि लौह लौह ऑक्सीकरण की प्रेरणा एजेंटों अक्सर anoxic और अंलीय परिवेश में अलग18। जब लौह एक एरोबिक वातावरण में 4% एचसीएल (पीएच 0) में solubilized है, पतला लोहे का प्रमुख हिस्सा घाट फार्म (Fe3 +)19,20के रूप में मौजूद है ।
fe आयनों और K4fe (CN)6 के बीच प्रतिक्रियाओं निंनानुसार हैं:
Fe3 +: FeCl3 + K4fe (cn)6 = KFe (III) fe (II) (cn)6¯ + 3KCl
Fe2 +: 4 FeCl2 + 2 K4fe (cn)6 = fe4(Fe (cn)6)2 + 8 KCl
वर्तमान अध्ययन में, हमने पूछा कि क्या प्रशिया ब्लू धुंधला समाधान में आयरन के स्तर को मापने के लिए उपयोगी हो सकता है ।
शुरू में, हम जलीय समाधान और प्रशिया नीले दाग में Fe की एकाग्रता के बीच संबंध सत्यापित । Fe (2FeCl के रूप में, FeCl3 या दो का एक 1:1 मिश्रण) जलीय समाधान में एकाग्रता दोनों परमाणु स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा और अवशोषण (आयुध डिपो) द्वारा प्रशिया नीले रंग के अलावा के बाद मापा गया था । आकृति 1 प्रत्येक विधि द्वारा प्राप्त माप के लिए रेखीय प्रतीपगमन घटता दिखाता है । हमने निष्कर्ष निकाला है कि प्रशिया ब्लू विधि समाधान में लौह एकाग्रता के मात्रात्मक विश्लेषण के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है ।
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57408/57408fig1.jpg"> चित्रा 1: Fe एकाग्रता के बीच रैखिक प्रतिगमन FAAS और प्रकाश अवशोषक द्वारा मापा (आयुध डिपो, ७१५ एनएम) प्रशिया ब्लू विधि द्वारा प्राप्त की । नीले वर्गों और लाइन fe2 + समाधान प्रतिनिधित्व करते हैं, लाल चौकों और रेखा fe3 + समाधान और काले वर्गों और रेखा का प्रतिनिधित्व 2 fe के बीच एक 1:1 मिश्रण+ और fe3 +प्रतिनिधित्व करते हैं । निंन प्रतीपगमन प्राप्त किए गए थे: [Fe2 +] = 3 + १२३ x आयुध डिपो, r = ०.९९६, r2 = ०.९८९; [Fe3 +] = 1 + २९२ x आयुध डिपो, आर = ०.९९९, आर2 = ०.९९७; और [Fe2 +/3 +] = 11 + १४६ x आयुध डिपो, आर = ०.९८३, आर2 = ०.९५६ । fe2 + दाता FeCl2 था और fe3 + दाता3FeCl था । <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57408/57408fig1large.jpg" target="_blank">कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।</a>
संयंत्र के ऊतकों के मात्रात्मक लौह विश्लेषण के लिए वर्णमिति प्रशिया blue विधि को अनुकूल बनाने के लिए, तंबाकू पत्ता राख की लौह सामग्री को ज्वाला अवशोषण परमाणु स्पेक्ट्रोस्कोपी और प्रशिया नीला धुंधलान द्वारा मापा गया था । वहां दो तकनीकों से परिणामों के बीच अच्छा संबंध था ।

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Potassium Hexacyanoferrate(II)</td>
			<td>Fisher Chemical</td>
			<td>14459-95-1</td>
			<td>Reagent for the Pussian Blue</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Millex Syringe Filter Unit, Vial Vent 0.22 &#956;m</td>
			<td>Millec</td>
			<td>SLGP033RS</td>
			<td>Filter used to filter the ashes + 4% HCl Solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scintillation Vials</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>03-337-4</td>
			<td>Used to keep the dry powdered plant material during the burning procedure.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable Syringe 10 ml</td>
			<td>Medi-Plus</td>
			<td>1931</td>
			<td>Syringe used during the filtration</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrochloric acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>231-595-7</td>
			<td>Used in the 4% HCl solution to dilute the ashes and clean the materials</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tobacco, Nicotiana tabacum cv. Samsun NN</td>
			<td>Obtained from Prof. Simon Barak and routinely used in the Zaccai Lab</td>
			<td>Barak S, Nejidat A, Heimer Y, Volokita M. Transcriptional and posttranscriptional regulation of the glycolate oxidase gene in tobacco seedlings. Plant Molecular Biology. 2001 Mar 1;45(4):399-407.</td>
			<td>Tobacco cultivar used in this protocol</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass Wool (Rock Wool)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>659997-17-3</td>
			<td>Used in the procedure of burning samples in the furnace.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a colorimetric method for measuring iron content in plants

आयरन, जीवित जीवों में सबसे महत्वपूर्ण माइक्रोंयूट्रेंट्स में से एक, बुनियादी प्रक्रियाओं में शामिल है, जैसे श्वसन और प्रकाश संश्लेषण । लौह सामग्री के बजाय सभी जीवों में कम है, शुष्क वजन के बारे में ०.००९% करने के लिए पौधों में राशि । तिथि करने के लिए, संयंत्र के ऊतकों में लौह एकाग्रता को मापने के लिए सबसे सटीक तरीकों में से एक लौ अवशोषण परमाणु स्पेक्ट्रोस्कोपी है । हालांकि, इस दृष्टिकोण समय लेने वाली और महंगा है और विशिष्ट उपकरणों की आवश्यकता नहीं आमतौर पर संयंत्र प्रयोगशालाओं में पाया । इसलिए, एक सरल, अभी तक सही तरीका है कि नियमित रूप से इस्तेमाल किया जा सकता है की जरूरत है । वर्णमिति प्रशिया ब्लू विधि नियमित रूप से पशु और संयंत्र ऊतकवैज्ञानिक वर्गों में गुणात्मक लोहे के दाग के लिए प्रयोग किया जाता है । इस अध्ययन में, हम तंबाकू के पत्तों में लौह की मात्रात्मक माप के लिए प्रशिया नीले विधि अनुकूलित । हम दोनों परमाणु स्पेक्ट्रोस्कोपी और प्रशिया नीले दाग एक ही नमूने में लौह सामग्री को मापने के लिए और दो प्रक्रियाओं के बीच एक रैखिक प्रतिगमन (आर2 = ०.९८८) पाया का उपयोग कर इस विधि की सटीकता की पुष्टि की । हम निष्कर्ष है कि संयंत्र के ऊतकों में मात्रात्मक लौह मापन के लिए प्रशिया नीले रंग की विधि सटीक, सरल, और सस्ती है । हालांकि, यहां प्रस्तुत रेखीय प्रतीपगमन नमूने और एजेंट के बीच संभावित इंटरैक्शन के कारण अंय प्रजातियों के लिए उपयुक्त नहीं हो सकता है । एक प्रतिगमन वक्र की स्थापना इस प्रकार विभिंन प्रजातियों के पौधे के लिए आवश्यक है ।

जब इस प्रोटोकॉल को सही ढंग से किया जाता है, एक प्रशिया नीले और परमाणु स्पेक्ट्रोस्कोपी तरीकों से प्राप्त परिणामों के बीच उत्कृष्ट सहसंबंध मिलना चाहिए । इसलिए, प्रशिया ब्लू विधि आसानी से स?...

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A Colorimetric Method for Measuring Iron Content in Plants

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हम वर्णमिति प्रशिया ब्लू विधि का उपयोग संयंत्र के ऊतकों में लौह सामग्री को मापने के लिए एक सरल और विश्वसनीय प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं ।

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Measuring and Interpreting Oxygen Consumption Rates in Whole Fly Head Segments

मापने और पूरे मक्खी प्रमुख क्षेत्रों में ऑक्सीजन की खपत दर की व्याख्या

Regulated metabolic activity is essential for the normal functioning of living cells. Indeed, altered metabolic activity is causally linked with the ...