Name: high-throughput siderophore screening from environmental samples: plant tissues, bulk soils, and rhizosphere soils
Uploaded: 2019-02-09T15:00:00
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作者感谢卡利亚尼·穆洪农在实验室程序方面的协助、李·奥普达尔在小麦基因型收获方面的帮助、华盛顿州协和葡萄研究理事会和华盛顿州立大学农业维持中心。用于 bioag 赠款的自然资源, 以支持这项工作。usda/nifa 通过 hatch 项目1014527提供了额外资金。

注: 现场地点位置: 华盛顿州立大学植物病理学农场 (46°46'38.0"N 117°04'57.4"W)。2017年10月19日, 用机械播种机播种种子。每个小麦基因型都种植在头上, 相距约1米, 以避免根系重叠。2018年8月9日采集了植物和土壤样本, 届时植物已做好收获准备。从四个小麦基因型的三个副本中收集了样本: pi561727、pi561725、madsen、lewjain。
1. 改性 m9 介质的制备
<ol><li>使用 na2 po4* 7h2 ...

<ol>
	<li>Butaite, E., Baumgartner, M., Wyder, S., Kummerli, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Siderophore+cheating+and+cheating+resistance+shape+competition+for+iron+in+soil+and+freshwater+Pseudomonas+communities.">Siderophore cheating and cheating resistance shape competition for iron in soil and freshwater Pseudomonas communities.</a> Nature Communications. 8, (2017).</li><li>Ghirardi, S., 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=Identification+of+Traits+Shared+by+Rhizosphere-Competent+Strains+of+Fluorescent+Pseudomonads.">Identification of Traits Shared by Rhizosphere-Competent Strains of Fluorescent Pseudomonads.</a> Microbial Ecology. 64 (3), 725-737 (2012).</li><li>Hider, R. C., Kong, X. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemistry+and+biology+of+siderophores.">Chemistry and biology of siderophores.</a> Natural Product Reports. 27 (5), 637-657 (2010).</li><li>Saha, 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=Microbial+siderophores+and+their+potential+applications:+a+review.">Microbial siderophores and their potential applications: a review.</a> Environmental Science and Pollution Research. 23 (5), 3984-3999 (2016).</li><li>Bhattacharyya, P. N., Jha, D. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plant+growth-promoting+rhizobacteria+(PGPR):+emergence+in+agriculture.">Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR): emergence in agriculture.</a> World Journal of Microbiology, Biotechnology. 28 (4), 1327-1350 (2012).</li><li>Lewis, R. W., Islam, A., Opdahl, L., Davenport, J. R., Sullivan, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phylogenetics,+Siderophore+Production,+and+Iron+Scavenging+Potential+of+Root+Zone+Soil+Bacteria+Isolated+from+&#39;Concord&#39;+Grape+Vineyards.">Phylogenetics, Siderophore Production, and Iron Scavenging Potential of Root Zone Soil Bacteria Isolated from &#39;Concord&#39; Grape Vineyards.</a> Microbial Ecology. , (2018).</li><li>Li, S. S., 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=The+opportunistic+human+fungal+pathogen+Candida+albicans+promotes+the+growth+and+proliferation+of+commensal+Escherichia+coli+through+an+iron-responsive+pathway.">The opportunistic human fungal pathogen Candida albicans promotes the growth and proliferation of commensal Escherichia coli through an iron-responsive pathway.</a> Microbiological Research. 207, 232-239 (2018).</li><li>Lorenz, N., Shin, J. Y., Jung, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activity,+Abundance,+and+Localization+of+Quorum+Sensing+Receptors+in+Vibrio+harveyi.">Activity, Abundance, and Localization of Quorum Sensing Receptors in Vibrio harveyi.</a> Frontiers in Microbiology. 8, (2017).</li><li>O'Brien, S., Fothergill, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+multispecies+social+interactions+in+shaping+Pseudomonas+aeruginosa+pathogenicity+in+the+cystic+fibrosis+lung.">The role of multispecies social interactions in shaping Pseudomonas aeruginosa pathogenicity in the cystic fibrosis lung.</a> Fems Microbiology Letters. 364 (15), (2017).</li><li>Ozkaya, O., Balbontin, R., Gordo, I., Xavier, K. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cheating+on+Cheaters+Stabilizes+Cooperation+in+Pseudomonas+aeruginosa.">Cheating on Cheaters Stabilizes Cooperation in Pseudomonas aeruginosa.</a> Current Biology. 28 (13), (2018).</li><li>Popat, 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=Environmental+modification+via+a+quorum+sensing+molecule+influences+the+social+landscape+of+siderophore+production.">Environmental modification via a quorum sensing molecule influences the social landscape of siderophore production.</a> Proceedings of the Royal Society B-Biological Sciences. 284 (1852), (2017).</li><li>Schwyn, B., Neilands, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Universal+chemical+assay+for+the+detection+and+determination+of+siderophores.">Universal chemical assay for the detection and determination of siderophores.</a> Analytical Biochemistry. 160 (1), 47-56 (1987).</li><li>Sullivan, T. S., Ramkissoon, S., Garrison, V. H., Ramsubhag, A., Thies, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Siderophore+production+of+African+dust+microorganisms+over+Trinidad+and+Tobago.">Siderophore production of African dust microorganisms over Trinidad and Tobago.</a> Aerobiologia. 28 (3), 391-401 (2012).</li><li>Buyer, J. S., DeLorenzo, V., Neilands, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+the+siderophore+aerobactin+by+a+halophilic+Pseudomonad.">Production of the siderophore aerobactin by a halophilic Pseudomonad.</a> Applied and Environmental Microbiology. 57 (8), 2246-2250 (1991).</li><li>Perez-Miranda, S., Cabirol, N., George-Tellez, R., Zamudio-Rivera, L., Fernandez, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=O-CAS,+a+fast+and+universal+method+for+siderophore+detection.">O-CAS, a fast and universal method for siderophore detection.</a> Journal of Microbiological Methods. 70 (1), 127-131 (2007).</li><li>Nakouti, I., Hobbs, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+approach+to+studying+ion+uptake+by+actinomycetes.">A new approach to studying ion uptake by actinomycetes.</a> Journal of Basic Microbiology. 53 (11), 913-916 (2013).</li><li>Wang, L. 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=Diisonitrile+Natural+Product+SF2768+Functions+As+a+Chalkophore+That+Mediates+Copper+Acquisition+in+Streptomyces+thioluteus.">Diisonitrile Natural Product SF2768 Functions As a Chalkophore That Mediates Copper Acquisition in Streptomyces thioluteus.</a> Acs Chemical Biology. 12 (12), 3067-3075 (2017).</li><li>Retamal-Morales, 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=Detection+of+arsenic-binding+siderophores+in+arsenic-tolerating+Actinobacteria+by+a+modified+CAS+assay.">Detection of arsenic-binding siderophores in arsenic-tolerating Actinobacteria by a modified CAS assay.</a> Ecotoxicology and Environmental Safety. 157, 176-181 (2018).</li><li>Desai, A., Archana, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Role of Siderophores in Crop Improvement. , (2011).</li><li>Dertz, E. A., Raymond, K. N., Que, L., Tolman, W. 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> Comprehensive coordination chemistry II. 8, (2003).</li><li>Arora, N. K., Verma, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modified+microplate+method+for+rapid+and+efficient+estimation+of+siderophore+produced+by+bacteria.">Modified microplate method for rapid and efficient estimation of siderophore produced by bacteria.</a> 3 Biotech. 7, 9 (2017).</li><li>Bandyopadhyay, P., Bhuyan, S. K., Yadava, P. K., Varma, A., Tuteja, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emergence+of+plant+and+rhizospheric+microbiota+as+stable+interactomes.">Emergence of plant and rhizospheric microbiota as stable interactomes.</a> Protoplasma. 254 (2), 617-626 (2017).</li><li>Lakshmanan, V., Castaneda, R., Rudrappa, T., Bais, H. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Root+transcriptome+analysis+of+Arabidopsis+thaliana+exposed+to+beneficial+Bacillus+subtilis+FB17+rhizobacteria+revealed+genes+for+bacterial+recruitment+and+plant+defense+independent+of+malate+efflux.">Root transcriptome analysis of Arabidopsis thaliana exposed to beneficial Bacillus subtilis FB17 rhizobacteria revealed genes for bacterial recruitment and plant defense independent of malate efflux.</a> Planta. 238 (4), 657-668 (2013).</li><li>Sasaki, T., 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=A+wheat+gene+encoding+an+aluminum-activated+malate+transporter.">A wheat gene encoding an aluminum-activated malate transporter.</a> The Plant Journal. 37 (5), 645-653 (2004).</li><li>Mahoney, A. K., Yin, C., Hulbert, 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=Community+Structure,+Species+Variation,+and+Potential+Functions+of+Rhizosphere-Associated+Bacteria+of+Different+Winter+Wheat+(Triticum+aestivum)+Cultivars.">Community Structure, Species Variation, and Potential Functions of Rhizosphere-Associated Bacteria of Different Winter Wheat (Triticum aestivum) Cultivars.</a> Frontiers in Plant Science. 8 (132), (2017).</li><li>Rayburn, A. L., Wetzel, J., Baligar, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitotic+analysis+of+sticky+chromosomes+in+aluminum+tolerant+and+susceptible+wheat+lines+grown+in+soils+of+differing+aluminum+saturation.">Mitotic analysis of sticky chromosomes in aluminum tolerant and susceptible wheat lines grown in soils of differing aluminum saturation.</a> Euphytica. 127 (2), 193-199 (2002).</li><li>McPherson, M. R., Wang, P., Marsh, E. L., Mitchell, R. B., Schachtman, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+and+Analysis+of+Microbial+Communities+in+Soil,+Rhizosphere,+and+Roots+in+Perennial+Grass+Experiments.">Isolation and Analysis of Microbial Communities in Soil, Rhizosphere, and Roots in Perennial Grass Experiments.</a> Journal of Visualized Experiments. (137), 57932 (2018).</li><li>Mirleau, P., 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=Fitness+in+soil+and+rhizosphere+of+Pseudomonas+fluorescens+C7R12+compared+with+a+C7R12+mutant+affected+in+pyoverdine+synthesis+and+uptake.">Fitness in soil and rhizosphere of Pseudomonas fluorescens C7R12 compared with a C7R12 mutant affected in pyoverdine synthesis and uptake.</a> FEMS Microbiology Ecology. 34 (1), 35-44 (2000).</li><li>Visca, P., Imperi, F., Lamont, I. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pyoverdine+siderophores:+from+biogenesis+to+biosignificance.">Pyoverdine siderophores: from biogenesis to biosignificance.</a> Trends in Microbiology. 15 (1), 22-30 (2007).</li><li>Louden, B. C., Haarmann, D., Lynne, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+Blue+Agar+CAS+Assay+for+Siderophore+Detection.">Use of Blue Agar CAS Assay for Siderophore Detection.</a> Journal of Microbiology, Biology Education. 12 (1), 51-53 (2011).</li></ol>

这项工作的主要成果是生产了一种新的方法, 可用于快速丰富生产的微生物, 同时定量测量环境样品中的亲菌生产活性。该方法快速、简单且具有成本效益, 结果表明, 该方法可用于检测复杂和新颖的样本类型 (如土壤和植物组织) 中的虹吸剂活性. 该协议还产生了浓缩培养物中的甘油库存, 通过 dna 或 rna 技术, 可以很容易地通过时间来适应对缺铁期间微生物群落结构和功能变化的研究.那些有?...

Siderophores 是重要的生物分子, 主要涉及铁螯合的生物利用度, 但在陆地和水生生态系统中具有广泛的附加用途, 从微生物仲裁传感、信号到微生物植物宿主,复杂微生物群落内的植物生长促进、合作和竞争1,2。虹旋动物可根据其活性位点和结构特点进行广泛分类, 形成四种基本类型: 羧酸盐、羟基酸盐、儿茶酚和 3,4 型混合型。许多微生物能够排泄一种以上的类动物 5, 在复杂的群落中 , 绝大多数生物对膜受体进行生物处理, 以便吸收更多种类的虹吸 1, 6。最近的工作表明, 在社区一级, 甚至在王国间的通信和生物地球化学转移中, 西德罗帕特别重要, 7、8、9、10 ,11。
硫化铬 (cas) 已被用作螯合剂, 以结合铁 (fe) 的方式, 增加配体 (即 siderophores) 可以导致 cas-fe 复合物的离解, 在培养基中产生很容易识别的颜色变化12. 当 cas 与 fe 结合时, 染料以皇家蓝色的形式出现, 当 cas-fe 复合物分离时, 介质会根据用于清除 fe13 的配体类型改变颜色。schwyn 和 neilands 于1987年建立的最初的液化培养基已在许多方面进行了修改, 以适应不断变化的微生物目标14、生长习惯和限制15, 以及除铁以外的各种金属, 包括铝、锰、钴、镉镍、锂、锌16、铜17, 甚至砷18。
许多人类病原体, 以及促进植物生长的微生物(pgpm) 已被确定为产生异种的生物 3,19, 20, 重要的根际和内生 pgpm 经常测试对幼儿园生产呈阳性4。传统的铁基液体法已适用于种植中分离物的微滴法, 用于杀菌剂生产 21.然而, 这些技术没有认识到微生物群落作为一个整体 (微生物群) 的重要性, 在土壤和植物系统中的合作和潜在的生物群落生产监管22。为此, 我们在传统 cas 检测的基础上, 开发了一种基于传统 cas 检测方法的特定环境下的高通量社区级的硅粉生产评估, 但在微板中具有复制、测量方便、可靠性和可重复性测定。
在这项研究中, 提出了一个具有成本效益的, 高通量 cas-fe 检测硅粉生产, 以评估丰富的硅粉生产从复杂的样品 (即土壤和植物组织同质)。从四个不同的小麦 (Lewjain、madsen、pi56725 和pi561727。据推测, 小麦基因型的根本差异可能导致在招募和选择亲体生产群落方面的差异。特别令人感兴趣的是与 pi561725 等基因系相关的微生物群落之间的差异, 该系与铝相比, 具有almt1 (铝活化麦芽运输器 1), 因此耐铝。敏感的 pi561727 等基因线, 它拥有一个非铝反应形式的基因, almt123,24, 25,26。这项研究的主要目的是开发一种简单、快速的方法, 定量评估复杂样品类型的 siderophore 丰富培养物中的亲菌产量, 同时保存这些培养物, 供今后的工作使用。

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Agarose</td>
			<td>Apex</td>
			<td>LF451320014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aluminum Baking Pan</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aluminum Foil</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonium chloride, granular</td>
			<td>Fiesher Scientific</td>
			<td>152315A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Autoclave and Sterilizer</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium chloride dihydrate</td>
			<td>Fiesher Scientific</td>
			<td>171428</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CAS (Chrome Azurol S)</td>
			<td>Chem-Impex Int&#39;l Inc)</td>
			<td>000331-27168</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dextrose Monohydrate (glucose), crystalline powder</td>
			<td>Fiesher Scientific</td>
			<td>1521754</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EDTA, disodium salt, dihydrate, Crystal</td>
			<td>J.T.Baker</td>
			<td>JI2476</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycerol, Anhydrous</td>
			<td>Baker Analyzed</td>
			<td>C22634</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HDTMA (Cetyltrimethylammomonium Bromide</td>
			<td>Reagent World</td>
			<td>FZ0941</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrochloride acid</td>
			<td>ACROS Organic</td>
			<td>B0756767</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infinite M200 PRO plate reader</td>
			<td>TECAN</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iron (III) chloride hexahydrate, 99%</td>
			<td>ACROS Organic</td>
			<td>A0342179</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laboratory Fume Hood</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laboratory Incubator</td>
			<td>VWR Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium Sulfate</td>
			<td>Fiesher Scientific</td>
			<td>27855</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Niric Acid, (69-70)%</td>
			<td>J.T.Baker</td>
			<td>72287</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PIPES buffer, 98.5%</td>
			<td>ACROS Organic</td>
			<td>A0338723</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium phosphate, dibaisc,powder</td>
			<td>J.T.Baker</td>
			<td>J48594</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pyoverdine</td>
			<td>SIGMA-ALDRICH</td>
			<td>078M4094V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sand</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SI-600R Shaker</td>
			<td>Lab Companion</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride, granular</td>
			<td>Fiesher Scientific</td>
			<td>136539</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium hydroxide, pellets</td>
			<td>J.T.Baker</td>
			<td>G48K53</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium phosphate, dibasic heptahydrate, 99%</td>
			<td>ACROS Organic</td>
			<td>A0371705</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

high-throughput siderophore screening from environmental samples: plant tissues, bulk soils, and rhizosphere soils

在各种生态现象中, 从土壤中的铁 (fe) 生物地球化学循环, 到病原体竞争、植物生长促进和跨王国信号转形, 都具有重要的意义。此外, 在含金属矿物和矿石的生物浸出和生物聚集方面, 也具有商业利益。快速、具有成本效益和可靠的方法来定量评估复杂样品中的虹吸菌生产, 是确定基氏菌活性的生态影响的重要方面的关键, 包括生产新的差旅费的微生物。本文提出的方法是评估土壤或植物组织等环境样本中微生物群落的亲菌活性。样品在改性 m9 培养基 (无铁) 中均质稀释, 富集培养3天。使用一种新的96孔微板 cas (铬偶氮醇磺酸盐)-fe agar 法, 在24小时、48小时和 72小时 (h) 对样品中的硅粉产量进行了评估, 这是对传统上繁琐和耗时的色谱法评估西德多磷的一种适应活动, 在个别栽培的微生物分离体上进行。我们将我们的方法应用于4种不同的小麦基因型系, 包括 Lewjain、madsen和pi561725, 以及通常生长在内陆太平洋西北部的 pi561727。在观察到的特定类型的植物组织中, 小麦的基因型对类似物的生产有明显的影响。我们成功地利用我们的方法快速筛选植物基因型对土壤生产的影响, 这是陆地和水生生态系统中的一个关键功能。我们产生了许多技术复制, 在土壤和植物组织中产生了非常可靠的统计差异。重要的是, 结果显示, 该方法可用于快速检测复杂样品中的岩体生产, 具有高度的可靠性, 从而使社区能够保存下来, 以便以后进行识别分类群和功能基因的工作。

用荧光假单胞菌法生物合成的吡咯烷酮混合物作为解释和量化样品吸收率 (在420纳米) 的标准, 以μm 中的吡咯丁酮当量计算. 图1显示了吸收率之间的关系 (420nm) 和吡咯烷酮的起始浓度 (以μm为1) 记录10摩尔)。edta 没有提供足够的标准, 因为样品的吸收率测量比除虫白都丁所能达到的要高, 而 r2的含量更低 (图 2</strong...

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High-throughput Siderophore Screening from Environmental Samples: Plant Tissues, Bulk Soils, and Rhizosphere Soils

我们提出了一个快速筛选环境样品的协议, 以寻找有助于在陆地系统中实现微量营养素生物利用度和周转的环境样本。

从环境样品中筛选高通量的安德森菌: 植物组织、散装土壤和根际土壤

Siderophores (low-molecular weight metal chelating compounds) are important in various ecological phenomenon ranging from iron (Fe) biogeochemical cycling ...

侧泡是低分子量，金属溷合生物分子参与铁循环的环境。该协议允许对土壤和植物样品中的侧罗弗活性进行快速的高通量评估。以往的侧罗磷检测方法消除了微生物群落的关键环境。我们的技术允许在相对完整的微生物群落及其所参与的栖息地内进行检测。因为铁的可得性对农业生产力至关重要，因此在该协议中，可以使用这种协议来研究微生物在调节铁对植物的可得性方面的作用。此外，这种方法还可用于评估农场管理做法对土壤健康和副产区社区的影响，以及随着时间的推移，这些社区的发展。首先，酸洗所有玻璃器皿在100毫摩尔盐酸100毫摩尔硝酸至少两个小时之前，在CAS测定使用。准备一个装满实验室级沙子的铝制烤盘，用铝箔盖住它。在121摄氏度下进行30分钟的自动记录，并留出。通过将 0365 克添加到 20 毫升的双去离子水中，将溶液放在 37 摄氏度的水浴中，以促进溶解，从而准备 HDTMA。将 0302 克 CAS 加入到 25 毫升双脱水中，同时用无菌磁搅拌棒轻轻搅拌。然后将五毫升一摩尔氯化铁六水合物加入 CAS 溶液的 25 毫升，同时继续轻轻搅拌。现在，在轻轻搅拌的同时，缓慢地将 20 毫升 HDTMA 溶液加入铁 CAS 复合解决方案。通过将 15.12 克 PIPES 溶解到 375 毫升的双脱水中，轻轻搅拌，准备缓冲液。使用五个氢氧化钠将 pH 调节到 6.8。然后加水，使体积达到450毫升。现在加入五克阿加罗斯溶液。在 121 摄氏度下将 PIPES 缓冲液和铁 CAS 复合解决方案在 121 度下自动保存 30 分钟。在将每个铁 CAS 复合解决方案自动解处理后，请小心地将其全部添加到生物安全柜中整个 PIPES 缓冲液中。将混合溶液放在 50 摄氏度的水浴中。现在，将无菌试剂船放在生物安全柜内的无菌沙子中，加热至 50 摄氏度。将铁CAS复合的加糖转移到船上，然后快速将100微升的微升转移到每一孔的透明平底无菌96孔微孔板上。在先前准备的改进型 M9 介质中准备 800 微摩尔皮过丁标准。将溶液稀释为 400、200、100、50、25、12.5 和 6.25 微摩尔解决方案。将 EDTA 添加到 500 毫升以前准备的修改 M9 介质中，以准备 3.2 毫摩尔 EDTA 标准。将该解决方案稀释为 1600、800、400、200、100、50、25、12.5 和 6.25 微摩尔解决方案。为了生成标准曲线，将每浓度的皮乌弗丁和 EDTA 的 100 微升添加到包含 100 微升铁 CAS 复合汞介质的 96 孔微孔板的井中。对每个浓度进行重复的技术复制。还要添加仅包含 M9 的空白井。使用微孔板读卡器，在 22 摄氏度下测量 1、6 和 24 小时后的吸光度，并使用吸收度测量生成标准曲线。用22微米滤22滤双脱水清洗取样设备，然后用70%乙醇清洗，然后用纸巾擦拭。在取样前和样品之间进行洗涤，以保持无菌技术并减少交叉污染。在从田间植物中挖掘出小根球后，将根球放在单独的标记塑料袋中，在实验室环境中进行样品分离。将所有样品直接放在冰上，并保持在4摄氏度，直到样品被处理为侧罗激素生产测定。将根相关土壤样本分离成散装的、松散边界的根层土壤和紧密边界的根圈土壤。为此，将根球从袋子中拿出来，轻轻甩掉根球的土壤。从土壤中脱落，以及留在袋子里的土壤，构成大土。这是松散边界的地层土壤。通过用紧密约束的样品根部将它们放在离心管中，生成紧密约束的根质土壤。加入30毫升的双去水，涡流2至3分钟。去除根部，获得紧密约束的根圈土壤浆料稀释。通过混合和转动土壤，在不打开样品袋的情况下，使样品袋内的每个土壤样本均质。每个样品彻底混合后，在无菌的50毫升离心管中，将每个土壤样品的20毫升中悬浮两克。稀释样品，然后用无菌泡沫塞密封管，以便进行呼吸。对于紧密绑定的根层样品，在无菌的 50 毫升离心管内将两毫升的根流层土壤浆料添加到 20 毫升的改性 M9 介质中。稀释样品，然后用无菌泡沫塞密封管，以便进行呼吸。要准备组织样品，表面用70%乙醇对根部、射粒和颗粒进行消毒。在20毫升改性M9介质中，使用高培养粉，在20毫升中搅拌两克新鲜组织，使用30秒。然后，将样品转移到无菌的 50 毫升离心管中，稀释，然后用无菌泡沫塞密封管。通过铁限制来丰富侧管生产，在室温下孵育50毫升离心管，并在160 RPM转速下摇动。在24、48和72小时后开始浓缩培养，使用无菌技术从富集管中去除1毫升亚样本。在两毫升离心管中以10，000次G将子采样离心一分钟，使细胞产生颗粒。使用无菌技术，在微孔板内的重复或三分之一的铁 CAS 复合剂 100 微升溶液中加入 100 微升的上液。还添加100微升无菌M9介质作为空白。然后在28摄氏度下孵育板。每个板在放在培养箱中之前应密封并用铝箔覆盖。将每个样品的剩余上那和颗粒悬浮到其自己的无菌两毫升离心管中。在每个样品上流液管中加入400微升无菌甘油，然后重新悬浮颗粒，形成甘油储存。将库存冻结在零下 80 摄氏度，供以后分析。在 6、24、48 和 72 小时以 420 纳米波长测量吸光度。伪多莫纳斯荧光素的皮奥弗丁混合物生物合成被用作解释和量化微摩尔中皮奥韦丁等价样品中样品的吸光度的标准。此处显示了 420 纳米的吸光度与皮多丁起始浓度之间的关系。在48小时孵化时评估了72小时富集的侧罗福活动，以确定基因型和样本型对侧罗磷分离的影响。散装土壤样品中的侧粒活性相对较低，在进行散装土壤取样的小麦基因型之间没有差异。然而，与马德森和727的松散束缚土壤相比，从725基因型中分离出的松散束缚土壤的富集表现出更大的侧罗磷产量，而不是Lewyjain的松散束缚土壤。相反，从紧密束缚的土壤中浓缩的侧罗磷生产并没有受到基因型的严重影响。无论基因型如何，谷物组织的富集培养产生相对较低的侧粒生成。与其他基因型相比，Lewjain射枪组织的富集量明显低于侧罗磷产量，725种射向组织培养物导致侧罗激素生产变化更多。在根组织富集培养物中观察到的侧罗激素活性差异最大，其中725的侧罗激素活性比所有其他基因型高200%以上。执行协议最费于一切的方面是保持无菌条件，同时完成生成 CAS 铁腕微孔板的许多步骤，并测试样品进行侧罗磷活性。广泛的基于色谱培养或基于DNA的技术可以应用于实际的微蒂特井或甘油保存培养，以进行进一步的生化测试或遗传特征和代谢建模。通过使用该协议，侧向性活动以后可以与负责该活动的特定生物体联系，或随后作为更大生态影响的机制。该协议可以很容易地修改，以评估从空气、水和沉积物等其他环境隔间收集的样品中产生的富集培养物中的侧排生产。

Research

JoVE Journal

Environment

Determination of Microbial Extracellular Enzyme Activity in Waters, Soils, and Sediments using High Throughput Microplate Assays

在使用高通量微孔板测定水，土壤，沉积物和微生物测定胞外酶活性的

Much of the nutrient cycling and carbon  processing in natural environments occurs through the activity of extracellular  enzymes released by ...

科研

环境科学

Integrated Field Lysimetry and Porewater Sampling for Evaluation of Chemical Mobility in Soils and Established Vegetation

综合外地Lysimetry和孔隙水采样的化学活动性土壤的评价和植被成立

Potentially toxic chemicals are routinely applied to land to meet growing demands on waste management and food production, but the fate of these chemicals ...

Measurement of Greenhouse Gas Flux from Agricultural Soils Using Static Chambers

Measurement of greenhouse gas (GHG) fluxes between the soil and the atmosphere, in both managed and unmanaged ecosystems, is critical to understanding the ...

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The thread rolling test is the most commonly used method to determine the plastic limit (PL) in soils. It has been widely criticized, because a ...

Extraction and Analysis of Microbial Phospholipid Fatty Acids in Soils

提取及土壤微生物磷脂脂肪酸分析

Phospholipid fatty acids (PLFAs) are key components of microbial cell membranes. The analysis of PLFAs extracted from soils can provide information about ...

Methods of Soil Resampling to Monitor Changes in the Chemical Concentrations of Forest Soils

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Recent soils research has shown that important chemical soil characteristics can change in less than a decade, often the result of broad environmental ...

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Combined Size and Density Fractionation of Soils for Investigations of Organo-Mineral Interactions

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Combined size and density fractionation (CSDF) is a method used to physically separate soil into fractions differing in particle size and mineralogy. CSDF ...