Name: quantifying plant soluble protein and digestible carbohydrate content, using corn (zea mays) as an exemplar
Uploaded: 2018-08-06T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Quantifying Plant Soluble Protein and Digestible Carbohydrate Content, Using Corn Zea mays As an Exemplar at JoVE.com

Sayesinde tüm kim Mısır alan koleksiyonları ile yardımcı olması bizim ortak çalışanlar, Dominic Reisig ve Kuzey Carolina Eyalet Üniversitesi'nde Dan Mott ve Pat Porter Texas A & M Üniversitesi'nde Lubbock, TX de dahil olmak üzere. İçin teşekkür ederiz Fiona Clissold iletişim kuralları en iyi duruma getirmek için yardımcı ve düzenlemeleri bu el yazması için sağlamak için. Bu eser kısmen Texas A tarafından desteklenmiştir & M C. Everette Salyer Bursu (Entomoloji bölüm) ve biyoteknoloji Risk değerlendirmesi hibe programı rekabetçi No 2015-33522-24099 ABD Tarım Bakanlığı izni (gaz için verilmiştir ve STB).

1. bitki toplama ve işleme
<ol><li>Toplamak ve bitki örnekleri işleme<ol>
<li>Bitki örnekleri topladıktan sonra flash-örnekleri forseps ve-80 ° C'de mağaza sıvı azot bitki materyali daldırma donma Eğer bitki numuneleri flaş donma, hızlı bir şekilde serin kuru buz ve transfer-80 ° C dondurucu için en kısa zamanda kullanarak örnekleri için fazla büyüktür. Sonra en kısa zamanda toplandıktan sonra bitki örnekleri dondurmak önemlidir bu yüzden bitki, doku ayrılır bitki materyali macronutrient ...

<ol>
	<li>Simpson, S. J., Raubenheimer, 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 Nature of Nutrition: A Unifying Framework from Animal Adapation to Human Obesity. , (2012).</li><li>Behmer, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insect+herbivore+nutrient+regulation.">Insect herbivore nutrient regulation.</a> Annual Review of Entomology. 54, 165-187 (2009).</li><li>Epstein, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mineral+nutrition+of+plants:+mechanisms+of+uptake+and+transport.">Mineral nutrition of plants: mechanisms of uptake and transport.</a> Annual Review of Plant Physiology. 7 (1), 1-24 (1956).</li><li>Chapin, F. 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+mineral+nutrition+of+wild+plants.">The mineral nutrition of wild plants.</a> Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics. 11 (1), 233-260 (1980).</li><li>Marschner, 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> Marschner's Mineral Nutrition of Higher Plants. , (1956).</li><li>Stieger, P. A., Feller, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Senescence+and+protein+remobilization+in+leaves+of+maturing+wheat+plants+grown+on+waterlogged+soil.">Senescence and protein remobilization in leaves of maturing wheat plants grown on waterlogged soil.</a> Plant and Soil. 166, 173-179 (1994).</li><li>Li, R., Volenec, J. J., Joern, B. C., Cunningham, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Seasonal+changes+in+nonstructural+carbohydrates,+protein,+and+macronutrients+in+roots+of+alfalfa,+red+clover,+sweetclover,+and+birdsfoot+trefoil.">Seasonal changes in nonstructural carbohydrates, protein, and macronutrients in roots of alfalfa, red clover, sweetclover, and birdsfoot trefoil.</a> Crop Science. 36, 617-623 (1996).</li><li>S&#225;nchez, E., Rivero, R. M., Ruiz, J. M., Romero, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+biomass,+enzymatic+activity+and+protein+concentration+in+roots+and+leaves+of+green+bean+plants+(Phaseolus+vulgaris+L.+cv.+Strike)+under+high+NH4NO3+application+rates.">Changes in biomass, enzymatic activity and protein concentration in roots and leaves of green bean plants (Phaseolus vulgaris L. cv. Strike) under high NH4NO3 application rates.</a> Scientia Horticulturae. 99, 237-248 (2004).</li><li>Lenhart, P. A., Eubanks, M. D., Behmer, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Water+stress+in+grasslands:+Dynamic+responses+of+plants+and+insect+herbivores.">Water stress in grasslands: Dynamic responses of plants and insect herbivores.</a> Oikos. 124, 381-390 (2015).</li><li>Machado, A. R., Arce, C. C. M., Ferrieri, A. P., Baldwin, I. T., Erb, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Jasmonate-dependent+depletion+of+soluble+sugars+compromises+plant+resistance+to+Manduca+sexta.">Jasmonate-dependent depletion of soluble sugars compromises plant resistance to Manduca sexta.</a> New Phytologist. 207, 91-105 (2015).</li><li>Deans, C. A., Behmer, S. T., Fiene, J., Sword, 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=Spatio-temporal,+genotypic,+and+environmental+effects+of+plant+soluble+protein+and+digestible+carbohydrate+content:+implications+for+insect+herbivores+with+cotton+as+an+exemplar.">Spatio-temporal, genotypic, and environmental effects of plant soluble protein and digestible carbohydrate content: implications for insect herbivores with cotton as an exemplar.</a> Journal of Chemical Ecology. 42 (11), 1151-1163 (2016).</li><li>Boisen, S., Bech-Andersen, S., Eggum, B. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+critical+view+of+the+conversion+factor+6.25+from+total+nitrogen+to+protein.">A critical view of the conversion factor 6.25 from total nitrogen to protein.</a> Acta Agriculturae Scandinavica. 37, 299-304 (1987).</li><li>Ezeagu, I. E., Petzke, J. K., Metges, C. C., Akinsoyinu, A. O., Ologhobo, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Seed+protein+contents+and+nitrogen-to-protein+conversion+factors+for+some+uncultivated+tropical+plant+seeds.">Seed protein contents and nitrogen-to-protein conversion factors for some uncultivated tropical plant seeds.</a> Food Chemistry. 78, 105-109 (2002).</li><li>Izhaki, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+nonprotein+nitrogen+on+estimation+of+protein+from+total+nitrogen+in+fleshy+fruits.">Influence of nonprotein nitrogen on estimation of protein from total nitrogen in fleshy fruits.</a> Journal of Chemical Ecology. 19, 2605-2615 (1993).</li><li>Moss&#233;, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nitrogen+to+protein+conversion+factor+for+ten+cereals+and+six+legume+or+oilseeds.+A+reappraisal+of+its+definition+and+determination.+Variation+according+to+species+and+seed+protein+content.">Nitrogen to protein conversion factor for ten cereals and six legume or oilseeds. A reappraisal of its definition and determination. Variation according to species and seed protein content.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 38, 18-24 (1990).</li><li>Bradford, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+rapid+and+sensitive+method+for+the+quantitation+of+microgram+quantities+of+protein+utilizing+the+principle+of+protein-dye+binding.">A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding.</a> Analytical Biochemistry. 72 (1-2), 248-254 (1976).</li><li>Jones, C. G., Hare, J. D., Compton, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+plant+protein+with+the+Bradford+assay.">Measuring plant protein with the Bradford assay.</a> Journal of Chemical Ecology. 15 (3), 979-992 (1989).</li><li>Dubois, M., Gilles, K. A., Hamilton, J. K., Rebers, P. A., Smith, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Colormetric+method+for+determination+of+sugars+and+related+substances.">Colormetric method for determination of sugars and related substances.</a> Analytical Biochemistry. 28, 350-358 (1956).</li><li>Clissold, F. J., Sanson, G. D., Read, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+paradoxical+effects+of+nutrient+ratios+and+supply+rates+on+an+outbreaking+insect+herbivore,+the+Australian+plague+locust.">The paradoxical effects of nutrient ratios and supply rates on an outbreaking insect herbivore, the Australian plague locust.</a> Journal of Animal Ecology. 75, 1000-1013 (2006).</li><li>Smith, D., Paulsen, G. M., Raguse, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extraction+of+total+available+carbohydrates+from+grass+and+legume+tissue.">Extraction of total available carbohydrates from grass and legume tissue.</a> Plant Physiology. 39 (6), 960-962 (1964).</li><li>Cui, S. 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> Food carbohydrates: Chemistry, physical properties, and applications. , (2005).</li><li>Chow, P. S., Landh&#228;usser, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+for+routine+measurements+of+total+sugar+and+starch+content+in+woody+plant+tissues.">A method for routine measurements of total sugar and starch content in woody plant tissues.</a> Tree Physiology. 24 (10), 1129-1136 (2004).</li><li>Masuko, T., Minami, A., Iwasaki, N., Majima, T., Nishimura, S. I., Lee, Y. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbohydrate+analysis+by+a+phenol-sulfuric+acid+method+in+microplate+format.">Carbohydrate analysis by a phenol-sulfuric acid method in microplate format.</a> Analytical Biochemistry. 339 (1), 69-72 (2005).</li><li>Foley, W. J., McIlwee, A., Lawler, I., Aragones, L., Woolnough, A. P., Berding, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ecological+applications+of+near+infrared+reflectance+spectroscopy-+a+tool+for+rapid,+cost-effective+prediction+of+the+composition+of+plant+and+animal+tissues+and+aspects+of+animal+performance.">Ecological applications of near infrared reflectance spectroscopy- a tool for rapid, cost-effective prediction of the composition of plant and animal tissues and aspects of animal performance.</a> Oecologia. 116 (3), 292-305 (1998).</li><li>Kokaly, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigating+a+physical+basis+for+spectroscopic+estimates+of+leaf+nitrogen+concentration.">Investigating a physical basis for spectroscopic estimates of leaf nitrogen concentration.</a> Remote Sensing of Environment. 75 (2), 153-161 (2001).</li><li>Schulz, H., Baranska, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+and+quantification+of+valuable+plant+substances+by+IR+and+Raman+spectroscopy.">Identification and quantification of valuable plant substances by IR and Raman spectroscopy.</a> Vibrational Spectroscopy. 43 (1), 13-25 (2007).</li><li>Cozzolino, D., Mor&#243;n, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+potential+of+near-infrared+reflectance+spectroscopy+to+analyse+soil+chemical+and+physical+characteristics.">The potential of near-infrared reflectance spectroscopy to analyse soil chemical and physical characteristics.</a> The Journal of Agricultural Science. 140, 65-71 (2003).</li><li>Simpson, S. J., Sword, G. A., Lorch, P. D., Couzin, 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=Cannibal+crickets+on+a+forced+march+for+protein+and+salt.">Cannibal crickets on a forced march for protein and salt.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 103 (11), 4152-4156 (2006).</li><li>Lihoreau, M., Buhl, J., Sword, G. A., Raubenheimer, D., Simpson, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nutritional+ecology+beyond+the+individual:+a+conceptual+framework+for+integrating+nutrition+and+social+interactions.">Nutritional ecology beyond the individual: a conceptual framework for integrating nutrition and social interactions.</a> Ecology Letters. 18 (3), 273-286 (2015).</li><li>Deans, C. A., Behmer, S. T., Tessnow, A., Tamez-Guerra, P., Pusztai-Carey, M., Sword, 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=Nutrition+affects+insect+susceptibility+to+Bt.">Nutrition affects insect susceptibility to Bt.</a> Scientific Reports. 7, 39705 (2017).</li></ol>

Köklü Renkölçer deneyleri etkili bitki özel ayıklama iletişim kuralları ile birleştirerek, aşağıda gösterildiği deneyleri bitki çözünür protein ve sindirilebilir karbonhidrat içeriği ölçmek için makul ve doğru bir yöntem sağlar. Nasıl bu protokollerin bir suret gösterildiği gibi Mısır kullanarak bizim sonuçları farklı biyolojik ilgili kayma ölçekler arasında hassas ölçümler elde etmek için kullanılabilir. Örneğin, biz bitki çözünür protein ve sindirilebilir karbonhidrat iç...

Bitki Biyokütle hemen hemen tüm karasal gıda-ağları temelini oluşturur. Bitki kökleri sistemleri aracılığıyla topraktan besin öğeleri kazanmak ve güneş ışığında biomolecules sentezlemek için onların yaprak dokuları kullanmak. Özellikle, karbon ve azot karbonhidratlar, proteinler (amino asitleri oluşur) oluşturmak için kullanılır ve bitki biyokütle (Bu içinde terim "macronutrient" N gibi toprak öğeleri sık sık başvurduğu fizyolojisi bitki olması gerekmektedir için gerekli lipidler inşa P, K ve S, ancak, bu kağıt bu terim biomolecules, proteinler, karbonhidratlar ve yağlar gibi sevk edecektir). Otobur bitki materyali tüketmek zaman bitki dokularda bulunan macronutrients kurucu onların parçaya ayrılmış ve sonra tüketici fizyolojik süreçleri çevirirdi. Bu şekilde, bitki macronutrients daha yüksek sipariş ekolojik etkileşimleri ve gıda-web dinamikleri için önemli sonuçları ile birlikte tüketici fizyolojisi üzerinde güçlü bir etkisi var.
Hayvanlar alemi arasında en çok hayatta kalma ve üreme performansı1' e bağlı macronutrients çözünür protein ve sindirilebilir karbonhidrat vardır. Ayrıca, hayvanlarının çoğu aktif olarak kendi fizyolojik talepleri1,2karşılamak için bu iki macronutrients onların alımını düzenleyen. Bu sırayla beslenme davranışı yönlendirir özellikle şeker ve amino asitleri konsantrasyonları bitki dokularda algılamak böcek otobur için geçerlidir. Sonuç olarak, çözünür protein bitki ve sindirilebilir karbonhidrat içeriği bitki böcek etkileşimleri evriminde güçlü bir rol oynamıştır.
Veri bitki çözünür protein ve sindirilebilir karbonhidrat içeriği nispeten nadirdir (ama bkz.6,7,8,9,10,11), orada iken bir üstünlüğü veri bitki elemental içerik (karbon, azot ve fosfor) kullanılabilir. Oyun elemanları bir birincil rolü bitki mineral beslenme3,4,5' te büyük ölçüde olmasıdır. Öğeleri ölçülür, korelasyon çözünür protein ve sindirilebilir karbonhidrat miktarını tahmin için kullanılan, ama doğru hesaplamalar kez elde etmek zordur. Örneğin, karbon tüm organik bileşikler ubiquitously bulunduğundan karbon bitki sindirilebilir karbonhidrat içeriği bir göstergesi olarak kullanmak mümkün değildir. Elemental azot ve bitki çözünür protein içeriği arasında güçlü bir ilişki var ve jeneralize azot protein dönüştürme faktörlerini sık sık kullanılmaktadır. Ancak, azot protein dönüşümler Genelleştirilmiş dönüşüm kullanımı büyük olasılıkla yapmak son derece species-specific12,13,14,15, olduğuna dair güçlü bir kanıt yoktur yanlış. Bu nedenle, azot protein dönüştürme faktörleri genellikle hassas, özellikle otobur beslenme çalışmaları için gerekli ölçüde değildir. Ayrıca, N içeren bitki allelochemicals, alkoloidler ve çoğu kez otobur için toksik glucosinolates gibi varlığı bu dönüşümleri yıkmak.
Burada, çözünür proteinler ve bitki dokularında sindirilebilir karbonhidrat konsantrasyon ölçmek için iki kimyasal deneyleri sunuyoruz. Bu deneyleri ayrı olarak sunulur, ancak bu onlar aynı anda aynı bitki örnekleri analiz etmek için bitki macronutrients daha kapsamlı bir analizini gerçekleştirmek için kullanılması önerilmektedir. Her ikisi de benzer yöntemleri, miktar tarafından absorbans takip bir ayıklama adım oluşan istihdam. Bitki örnek hazırlık da her iki analizleri tandem çalıştırmak kolaylaştıran her iki protokoller için aynıdır. Bu deneyleri programı-değil kök kendi yenilik--dan onlar büyük, itimat gibi (Bradford, Jones, Dubois) biz düzenlenen bir açık ve takip etmek kolay köklü Renkölçer deneyleri16,17,18, ama burada Bu yöntemlerin daha karanlık bitki özel ayıklama teknikleri17,19 ile bir araya getiren bu deneyleri uygulanması için bitki ilgili alanları daha erişilebilir hale getirmek için iletişim kuralı.
Her iki deneyleri için bitki macronutrients ilk fiziksel olarak buz gibi lyophilizing ve bitki materyali taşlama ayıklanır. Çözünür protein tayini için daha fazla kimyasal ayıklama17,19 vortexing ve NaOH çözüm örnekleri Isıtma birkaç tur üzerinden yapılır. Coomassie parlak mavi G-250, kullanan tanınmış Bradford tahlil daha sonra çözünür proteinler ve polipeptitler 3000-5000 Dalton16,17arasında ölçmek için kullanılır. Bu tahlil Mikroplaka başına 1-20 µg toplam proteinler arasında bir algılama mesafesi de vardır veya < 25 µg/mL, ama değil ölçü birimi serbest amino asitleri. Ayıklama adım sindirilebilir karbonhidrat testin Smith et al. seyreltik asit yöntemini temel alır 20 ve çözünür şekerler, nişasta ve fructosan- ama değil yapısal karbonhidratlar izolasyonu için sağlar. Fenol sülfürik asit miktar yöntemi Dubois ve ark. alınır 18 ve tüm mono-, oligo-ve polisakkaritler (yanı sıra metil türevleri) ölçer. Bu tahlil belirli şekerler ölçmek, ama burada toplam sindirilebilir karbonhidrat içeriği bir göstergesi olarak kullandığımız (Smith et al. bkz: 20 daha ayrıntılı analiz için). Birlikte, bu deneyleri Eko-Fizyoloji ve otobur performans, önemli veri kaynak kalite karasal gıda-ağları üssünde sağlayan bitki güçlü bağlı iki macronutrients ölçü. Bu protokoller sunulması bitki macronutrient veri kümeleri nesil bitki fizyolojisi, otobur beslenme ekoloji ve bitki-otobur etkileşimleri daha kapsamlı bir anlayış elde etmek için teşvik etmektedir.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="670">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:273px;">microplate reader (spectrophotometer)</td>
			<td style="width:111px;">Bio-Rad</td>
			<td style="width:119px;">Model 680 XR</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:273px;">Bio-Rad Protein Assay Dye Reagent concentrate</td>
			<td style="width:111px;">Bio-Rad</td>
			<td style="width:119px;">#5000006</td>
			<td>450mL</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

quantifying plant soluble protein and digestible carbohydrate content, using corn (zea mays) as an exemplar

Temel veri otobur için bir kaynak olarak bitki kalite anlaması için yaygın olarak kullanılır. Ancak, aynı anda her yerde biomolecules karbon, azot içeren bitki savunma bileşikleri ve species-specific korelasyon azot ve bitki protein içeriği tüm arasında varyasyon varlığı bu çıkarımlar doğruluğunu sınırı. Ve ayrıca, bitki üzerinde araştırma odaklı/veya otobur Fizyoloji gerektiren korelasyon kullanarak elde değil doğruluk düzeyine Genelleştirilmiş. Burada sunulan yöntemleri doğrudan bitki çözünür proteinler ve sindirilebilir karbonhidrat, en yakın hayvan fizyolojik performans bağlı iki bitki macronutrients ölçmek için net ve hızlı bir iletişim kuralı araştırmacılar sunuyoruz. Protokoller de karakterize Renkölçer deneyleri kesin ve tekrarlanabilir sonuçlar sağlamak için en iyi duruma getirilmiş özel bitki sindirim adımları ile birleştirin. Farklı dokular bu deneyleri değişimini algılamak için hassasiyet gösteriyor ki Mısır bizim analizlerini çözünür protein ve sindirilebilir karbonhidrat içeriği birden çok kayma ölçekler arasında bitki. Bunlar bölgeler ve bitki türleri ve çeşitleri arasında büyüyen bitki arasında farklılıklar içerir, aynı zamanda içinde-doku türü farklılıkları ve aynı doku içinde bile pozisyonel farklılıklar bitki. Çözünür protein ve sindirilebilir karbonhidrat içeriği ile temel veri birleştirerek bitki mineral beslenme bitki fizyolojik işlemleri ile bağlamak için yeni fırsatlar bitki biyoloji sağlar potansiyeline sahiptir. Bu analizler de çözünür protein ve besin ekoloji, bitki-otobur etkileşimleri ve sırayla fizyolojisi ve ekolojik araştırma artıracaktır gıda-web dinamikleri, çalışma için sindirilebilir karbonhidrat verilerini oluşturmak yardımcı olur.

Bu yöntemler kullanışlılığı göstermek için çözünür protein ve dört farklı alan ve böcek otobur farklı potansiyel besin kaynakları olarak hizmet Mısır dokuların sindirilebilir karbonhidrat içeriği analiz. (Minnesota, Kuzey Carolina ve Texas), Amerika Birleşik Devletleri üç tarım bölgede Mısır kulakları toplanan tatlı Mısır (Yani, genotip) beş farklı çeşitleri ve alan Mısır bir değişiklik olarak bir outgroup kapsayan. Tablo 3</stron...

Watch this Scientific Journal Video about Quantifying Plant Soluble Protein and Digestible Carbohydrate Content, Using Corn Zea mays As an Exemplar at JoVE.com

Quantifying Plant Soluble Protein and Digestible Carbohydrate Content, Using Corn Zea mays As an Exemplar

Bitki çözünür Protein ve sindirilebilir karbonhidrat içeriği, Mısır (Zea mays) kullanarak bir suret olarak miktarının

Burada açıklanan protokoller bir açık ve ulaşılabilir metodoloji çözünür protein ve bitki dokularında sindirilebilir (yapısal olmayan) karbonhidrat içeriği ölçmek için sağlar. Bu iki bitki macronutrients ölçmek için yetenek bitki fizyolojisi, beslenme ekoloji, bitki-otobur etkileşimleri ve gıda-web ekoloji alanlarında ilerlemek için önemli etkileri vardır.

Elemental data are commonly used to infer plant quality as a resource to herbivores. However, the ubiquity of carbon in biomolecules, the presence of ...

This method allows researchers in the field of plant sciences and nutritional ecology to accurately measure concentrations of soluble proteins and digestible carbohydrates in plant tissue. The main advantage of these techniques is that they offer a quick and easy method for quantifying these two incredibly important macronutrients with high accuracy. These techniques have strong implications for the field of ecology because plant proteins and carbohydrates make up the base of terrestrial food webs.Generally, individuals new to this technique may struggle because there are several steps and some techniques which are not commonly performed in a general-use lab. To begin, weigh out replicate samples of each tissue into labeled 1.5 milliliter microcentrifuge tubes. Next, record the precise mass of each sample.Using a micropipetter, add 500 micro-liters of 0.1 molar sodium hydroxide to each tube. Close the lids tightly and sonic heat the tubes for 30 minutes. Next, place the tubes in a preheated hot-water bath for 15 minutes.After this, centrifuge the tubes at 15, 000 G for 10 minutes. Pipette the supernatant into new, labeled microcentrifuge tubes, using a new pipette tip for each sample. Add 300 microliters of 0.1 molar sodium hydroxide to the pellet, and repeat the centrifugation for 10 minutes.After this, remove the supernatant and transfer it to the tubes containing the supernatant from the first centrifugation. To neutralize the pH of the supernatant, add 11 microliters of 5.8 molar hydrochloric acid. Use litmus paper to confirm the pH is approximately seven.Next, add 90 microliters of 100%trichloroacetic acid to each tube. Then incubate the tubes on ice for 30 minutes. Centrifuge the samples at 13, 000 G for 10 minutes at four degrees Celsius.Carefully use a vacuum line and glass micropipette tip to remove the trichloroacetic acid. Be very careful not to disturb the pellet with the suction tip. Next, wash the pellet with 100 microliters of acetone cooled to 20 degrees Celsius, then allow the acetone to evaporate in a fume hood.Dissolve the protein pellet with one milliliter of sodium hydroxide. Additional rounds of heating, vortexing and sonic heating may be required. Add 160 microliters of each IGG standard solution to a 96-well plate in triplicate, starting with the A1 position Next, in a new 1.5 milliliter tube add 50 microliters of each sample solution to 950 microliters of distilled water.Then add 60 microliters of each diluted sample to the well plate in triplicate, starting with the H1 position. Add 100 microliters of distilled water to all of the blank and unknown sample wells. Using a multi-channel pipette, add 40 microliters of Coomassie Brilliant Blue G-250 protein dye to each well of the plate.Using a needle, pop any bubbles present in the wells. After this, allow the plate to incubate at room temperature for five minutes. Then use a microplate spectrophotometer to record the absorbence values for each well at 595 nanometers.First, weigh out replicates from each tissue sample into glass 15 milliliter tubes. Label the tubes and record the exact mass of each sample. Next, add one milliliter of 0.1 molar sulfuric acid to each tube and close the caps tightly.Then place the tubes in a boiling-water bath for one hour. Transfer the tubes to a tepid water bath to cool. Then pour the contents of the tubes into labeled 1.5 milliliter microcentrifuge tubes.After this centrifuge tubes at 15, 000 G for 10 minutes. Use a micro pipette to transfer the supernatant to new labeled 1.5 milliliter tubes. Using a pipette transfer 15 microliters of each unknown sample to its own test tube.Then add 385 microliters of distilled water to each tube. In a fume hood add 400 microliters of 5%phenol to each standard and unknown sample test tube. Immediately thereafter add two milliliters of sulfuric acid to each tube.Make sure to add the sulfuric acid to the surface of the solution. After incubating the tubes for 10 minutes, vortex the tubes. Then incubate the tube for an additional 30 minutes.Transfer 800 microliter from each sample tube to three polystyrene 1.5 milliliter semi-microcuvettes. Then set the spectrophotometer to read at 490 nanometers and calibrated with a blank cuvette. Finally, run each cuvette through the spectrophotometer and record the absorbence.Using this protocol, the soluble protein and digestible carbohydrate content of four different field and sweet corn tissues from three geographical regions were analyzed. Significant differences in soluble protein content were observed between the regions, thus necessitating separate analyses for each region. Across regions there were several differences in soluble protein and digestible carbohydrate content between tissues.In Minnesota, tissues only varied in soluble protein content while North Carolina tissues varied in both soluble protein and digestible carbohydrates. Variability in tissue macronutrient content in Texas depended on the variety. This technique will allow researchers in the field of plant sciences and nutritional ecology to precisely measure soluble plant protein and digestible carbohydrates, rather than extrapolating from elemental measures.Don't forget that working with liquid nitrogen, concentrated acids and bases, can be extremely hazardous. So always use precautions such as gloves, safety goggles, aprons and closed-toed shoes whenever working with these chemicals.

Research

JoVE Journal

Environment

Quantifying Plant Soluble Protein and Digestible Carbohydrate Content, Using Corn (Zea mays) As an Exemplar

Analysis of Fatty Acid Content and Composition in Microalgae

Mikroalglerden yağlı asit içeriği ve bileşimi analizi

A method to determine the content and composition of total fatty acids present in microalgae is described. Fatty acids are a major constituent of ...

Çevre

Transcript and Metabolite Profiling for the Evaluation of Tobacco Tree and Poplar as Feedstock for the Bio-based Industry

Bio-tabanlı Sanayi Feedstock olarak Tütün Ağacı ve Kavak Değerlendirme transkript ve metabolit profil

The global demand for food, feed, energy, and water poses extraordinary challenges for future generations. It is evident that robust platforms for the ...

Air-sampled Filter Analysis for Endotoxins and DNA Content

Endotoksin ve DNA İçeriği için Hava örneklenmiş Filtresi Analizi

Outdoor aerosol research commonly uses particulate matter sampled on filters. This procedure enables various characterizations of the collected particles ...

Method to Produce Durable Pellets at Lower Energy Consumption Using High Moisture Corn Stover and a Corn Starch Binder in a Flat Die Pellet Mill

Yöntemi Düz Die Pelet Mill Yüksek Nem mısır koçanı ve Mısır nişastası Ciltçi&#39;yi kullanarak Az Enerji Tüketimi de Dayanıklı Peletlerini üretmek için

A major challenge in the production of pellets is the high cost associated with drying biomass from 30 to 10% (w.b.) moisture content. At Idaho National ...

Development of New Methods for Quantifying Fish Density Using Underwater Stereo-video Tools

Sualtı Stereo video araçları kullanarak balık yoğunluğu miktarının için yeni yöntemler geliştirilmesi

The use of video camera systems in ecological studies of fish continues to gain traction as a viable, non-extractive method of measuring fish lengths and ...

High-throughput, Microscale Protocol for the Analysis of Processing Parameters and Nutritional Qualities in Maize (Zea mays L.)

High-throughput, Microscale Protocol for the Analysis of Processing Parameters and Nutritional Qualities in Maize Zea mays L.

Yüksek işlem hacmi, analiz işleme parametrelerini ve Mısır (Zea mays L.) beslenme nitelikleri için Microscale Protokolü

Maize is an important grain crop in the United States and worldwide. However, maize grain must be processed prior to human consumption. Furthermore, whole ...

Design and Use of an Apparatus for Quantifying Bivalve Suspension Feeding at Sea

Tasarım ve deniz kabuklu süspansiyon besleme miktarının için bir aparat kullanımı

As shellfish aquaculture moves from coastal embayments and estuaries to offshore locations, the need to quantify ecosystem interactions of farmed bivalves ...

Combining Eye-tracking Data with an Analysis of Video Content from Free-viewing a Video of a Walk in an Urban Park Environment

Göz izleme verilerini ücretsiz video Içeriğinin analiziyle birleştirme-kentsel park ortamında bir yürüyüşe video görüntüleme

As individuals increasingly live in cities, methods to study their everyday movements and the data that can be collected becomes important and valuable. ...

Separation of Spinach Thylakoid Protein Complexes by Native Green Gel Electrophoresis and Band Characterization using Time-Correlated Single Photon Counting

Ispanak Thylakoid Protein kompleksleri yerli yeşil Jel Elektroforez ve grup Time-Correlated tek foton sayma kullanarak karakterizasyonu tarafından ayrılması

The light reactions of photosynthesis are carried out by a series of pigmented protein complexes in the thylakoid membranes. The stoichiometry and ...

An Optimized Rhizobox Protocol to Visualize Root Growth and Responsiveness to Localized Nutrients

Kök büyüme ve yerelleştirilmiş besin kavramaları görselleştirmek için en iyi duruma getirilmiş bir Rhizobox Protokolü

Roots are notoriously difficult to study. Soil is both a visual and mechanical barrier, making it difficult to track roots in situ without destructive ...