Name: high-throughput siderophore screening from environmental samples: plant tissues, bulk soils, and rhizosphere soils
Uploaded: 2019-02-09T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about High-throughput Siderophore Screening from Environmental Samples: Plant Tissues, Bulk Soils, and Rhizosphere Soils at JoVE.com

Yazarlar Kalyani Muhunthan Laboratuvar yordamları, Lee Opdahl genotip buğday hasat için Washington State Concord üzüm Araştırma Konseyi ve Washington State Üniversitesi Merkezi tarım sürdürülmesi için yardım için teşekkür etmek istiyorum ve Doğal kaynakların bir BIOAg için bu çalışmalarına destek vermek. Ek finansman USDA/NIFA kapağı projesi 1014527 yoluyla tarafından sağlandı.

Not: Yer alan sitenin: Washington State Üniversitesi, bitki patoloji çiftlik (46 ° 46'38.0 "N 117 ° 04'57.4" W). Tohumlar mekanik bir çiftlik 19 Ekim 2017 üzerinde kullanarak ekili. Her buğday genotip kök sistemi örtüşen önlemek için headrows içinde yaklaşık 1 metre arayla yerleştirilmişti. Bitki ve toprak örnekleri 9 Ağustos 2018, ne zaman bitkiler hasat için hazırdılar üzerinde toplanmıştır. Örnekleri üç dört buğday genotip çoğaltır toplanan: PI561727, PI561725, Madsen, Lewjain.
<...

<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>

Bu eser birincil sonucu kantitatif siderophore üretim/etkinlik çevre örnek ölçme sırasında mikroplar üreten siderophore için hızla zenginleştirmek için kullanılabilir yeni bir metodoloji yapımıdır. Metodoloji hızlı, basit ve düşük maliyetlidir ve ne kadar karmaşık ve yeni örnek türleri aktivitesinden siderophore algılamak için kullanılabilir sonuçlar gösterir (e.g., toprak ve bitki dokusu). Protokol aynı zamanda sonuçlar gliserol stokları zenginleştirme kültürlerin üretiminde...

Siderophores önemli biomolecules öncelikle demir şelasyon bioavailability, ancak ek amaçlı olarak karasal ve sucul ekosistemler, mikrobiyal bitki-ana bilgisayarlara sinyal algılama mikrobiyal çekirdek arasında değişen geniş bir dizi daha yer vardır, bitki büyüme promosyon, işbirliği ve rekabet içinde karmaşık mikrobiyal topluluklar1,2. Siderophores genel olarak sınıflandırılabilir etkin sitelere ve yapısal özellikleri, göre dört temel türleri oluşturma: karboksilat, hydroxamate, catecholate ve karışık tip3,4. Birçok mikroorganizmalar siderophores1daha da geniş bir çeşitlilik alımını sağlamak için membran reseptörleri birden fazla türü siderophore5 ve karmaşık topluluklar, organizmalar biosynthesize büyük bir çoğunluğu excreting yeteneğine sahip, 6. Son çalışma topluluk düzeyinde ve hatta arası Krallık iletişim ve biyojeokimyasal transferler7,8,9,10 siderophores özellikle önemli olduğunu gösterir ,11.
Krom azurol Sülfonat (CAS) şelat bir ajan olarak 30 yıldan fazla demir (Fe) bağlamak için böyle bir şekilde ligandlar (yani siderophores) eklenmesi CAS-Fe kompleks bir kolayca tanımlanabilen renk değişikliği ortamda oluşturma ayrışma sonuçlanabilir kullanılmıştır 12. ne zaman CAS Fe ile ilişkili, boya koyu mavi bir renk görüntülenir ve CAS-Fe karmaşık ayrışıp, orta renk Fe13kayıt atmak için kullanılan ligand türüne göre değişir. Schwyn ve Neilands tarafından 1987 yılında kurulan ilk, sıvı tabanlı orta mikrobiyal hedefleri14, büyüme alışkanlıkları ve sınırlamalarını15yanı sıra metaller Fe, yanı sıra çeşitli değiştirme karşılamak için birçok şekilde modifiye edilmiştir dahil olmak üzere Alüminyum, manganez, kobalt, nikel kadmiyum, Lityum, çinko16, bakır17ve hatta arsenik18.
Birçok insan patojenleri de bitki büyüme teşvik mikroorganizmalar (PGPM) olarak tespit edilmiştir siderophore üreten organizmalar3,19,20ve önemli rizosferde ve sık sık test endophytic PGPM siderophore-üretim4için olumlu. Geleneksel Fe tabanlı sıvı yöntemi microtiter siderophore üretim21ekimi yalıtır test edilmesi için adapte edilmiştir. Ancak, bu teknikler mikrobiyal toplum önemini bir bütün (microbiome) olarak, işbirliği ve potansiyel, düzenleme, toprak ve bitki sistemleri22siderophore üretim tanımak için başarısız. Bu nedenle, biz bir yüksek-den geçerek toplum düzeyinde değerlendirmesine dayalı geleneksel CAS tahlil, ama çoğaltma, ölçüm, güvenilirlik ve tekrarlanabilirlik bir Mikroplaka kolaylığı ile belirli bir ortamda üretiminden siderophore geliştirdik tahlil.
Bu çalışmada, siderophore üretim algılamak için bir düşük maliyetli, yüksek üretilen iş CAS-Fe tahlil karmaşık örnekleri (yani, toprak ve bitki dokusu homogenates) üretiminden siderophore zenginleştirme değerlendirmek için sunulmuştur. Tahıl, ateş ve dört ayrı buğday (Triticum soğanı L.) genotip dokulardan kök ile birlikte elde edilen toplu, gevşek bağlı ve sıkı bir şekilde bağlı rizosferde toprak (açısından nasıl toprak kök dizinine bağlı): Lewjain, Madsen, PI561725, ve PI561727. Buğday genotip temel farklılıklarla topluluklar üreten siderophore seçimi ve işe alımı farklılıklar neden olabilir ki onaylanmadığına karar. Özel ilgi ile alüminyum ALMT1 (alüminyum-harekete geçirmek Malate ışınlama 1) sahiptir çünkü alüminyum hoşgörülü olduğunu, PI561725 isogenic çizgi ile ilişkili mikrobiyal topluluklar arasındaki farkı karşılaştırılır gene, almt123,24,25,26alüminyum duyarlı şeklinde sahip hassas PI561727 isogenic hattı. Çalışma baş amacı kantitatif kültürler gelecekte yapılacak çalışmalar için koruma sırasında siderophore üretim siderophore zenginleştirme kültürlerde karmaşık örnek türleri değerlendirirken, bir basit, hızlı yöntem geliştirmekti.

<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

Siderophores (düşük moleküler ağırlığı metal bileşikleri Şelat) demir (Fe) biyojeokimyasal topraklarda patojen rekabet, bitki büyüme promosyon ve çapraz-Krallık sinyal Bisiklete binme üzerinden arasında değişen çeşitli ekolojik fenomen önemlidir. Ayrıca, siderophores da bioleaching ve bioweathering metal taşıyıcı mineral ve madenler ticari ilgi vardır. Kantitatif değerlendirilmesi siderophore üretim yapılan karmaşık bir hızlı, uygun maliyetli ve güçlü araç ekolojik etkileri de dahil olmak üzere, roman siderophore mikroplar üreten siderophore aktivitesinin önemli yönlerini tanımlayan anahtardır. Burada sunulan Yöntem inceliğini microbiome topluluklarda toprak veya bitki doku gibi çevre örnekleri siderophore etkinliğini değerlendirmek için geliştirilmiştir. Örnekleri homojenize ve (olmadan Fe) değiştirilmiş bir M9 ortamda seyreltilmiş ve zenginleştirme kültürler 3 gün boyunca inkübe. Siderophore üretim bir roman 96-şey Mikroplaka CAS (Krom azurol sülfonat) kullanarak 24, 48 ve 72 saat (s) örneklerinde değerlendirildi-Fe agar tahlil, siderophore değerlendirilmesi, geleneksel olarak ve zaman alıcı sıkıcı kolorimetrik yöntemi bir uyarlaması bireysel ekili mikrobiyal yalıtır üzerinde gerçekleştirilen aktivitedir. Biz Lewjain, Madsen ve PI561725 ve iç Pacific Northwest yaygın olarak yetiştirilen PI561727 de dahil olmak üzere 4 farklı genotip/satır buğday (Triticum soğanı L.), bizim yöntem uygulanır. Siderophore üretim açıkça genotip buğday ve bitki dokularında gözlenen belirli türleri tarafından etkilenebilir. Biz başarıyla bizim hızla bitki genotip etkisi siderophore üretim, karasal ve sucul ekosistemler önemli bir işlev için ekran için kullanılan yöntem. Biz birçok teknik çoğaltır, çok güvenilir istatistiksel farklar toprak ve bitki doku içinde verimli üretti. Önemlisi, sonuçlar önerilen yöntem hızla güvenilirlik, özellikleri ve işlevsel genleri belirlemek daha sonra iş için korunmuş gibi topluluklar sağlar bir şekilde yüksek derecesi ile karmaşık örnekleri üretimde siderophore incelemek için kullanılan gösterir.

Bir pyoverdine karışımı uzarlar Pseudomonas fluorescens tarafından standart olarak yorumlamak ve absorbans ölçmek için kullanılan (420, nm) açısından µM. pyoverdine eşdeğerleri örnekleri Şekil 1 absorbans (420 arasındaki ilişkiyi gösterir Nm) ve pyoverdine (günlük10 derişim µM olarak) konsantrasyon başlayarak. Çünkü pyoverdine ve R2 ile ulaşılabilir olduğundan sergilenen büyük absorbans ölçüml...

Watch this Scientific Journal Video about High-throughput Siderophore Screening from Environmental Samples: Plant Tissues, Bulk Soils, and Rhizosphere Soils at JoVE.com

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

Biz mikro besin bioavailability ve ciro karasal sistemlerinde katkıda bulunan siderophore olası çevresel örneklerin hızlı tarama için bir iletişim kuralı mevcut.

Yüksek işlem hacmi Siderophore filtreleme dışında çevre örnekleri: bitki doku, toplu topraklar ve rizosferde topraklar

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

Sideroforlar düşük molekül ağırlıklıdır, metal şelatlı biyomoleküller çevrede demir bisikletdahil. Bu protokol, toprak ve bitki numunelerinde siderofor aktivitesinin hızlı bir şekilde yüksek iş elde değerlendirmesine olanak sağlar. Sideroforre algılama için önceki yöntemler mikrobiyal toplumun önemli ortamı ortadan kaldırmış.Tekniğimiz, nispeten bozulmamış mikrobiyal topluluk ve içinde bulunduğu yaşam alanı içinde tespit sağlar. Demir kullanılabilirliği tarım verimliliği için çok önemli olduğundan, bu protokolde bitkilere demir kullanılabilirliğini modüle mikropların rolünü araştırmak için kullanılabilir. Ayrıca, bu yöntem toprak sağlığı ve siderofor üreten topluluklar üzerinde çiftlik yönetimi uygulamalarının etkisini değerlendirmek için yanı sıra zaman içinde bu toplulukların gelişimi için kullanılabilir.Başlangıç olarak, asit cas talimi kullanımından önce en az iki saat boyunca 100 milimolar hidroklorik 100 milimolar nitrik asit tüm cam yıkama. Laboratuvar sınıfı kum ile dolu bir alüminyum fırın tepsisi hazırlayın ve alüminyum folyo ile kaplayın. Otoklav 121 santigrat derecede 30 dakika boyunca ve bir kenara koyun.20 mililitre çift deiyonize suya 0365 gram ekleyerek HDTMA'yı hazırlayın ve çözeltiyi 37 santigrat derecede bir su banyosuna yerleştirerek çözünürlüğü teşvik edin. Steril manyetik karıştırma çubuğuyla hafifçe karıştırırken 25 mililitre çift deiyonize suya 0302 gram CAS ekleyin. Daha sonra 25 mililitre CAS çözeltisine beş mililitre azılı demir klorür heksahidit ekleyip hafifçe karıştırmaya devam edin.Şimdi, yavaşça yavaşça karıştırArak demir CAS karmaşık çözüm içine HDTMA çözeltisi 20 mililitre ekleyin. Tampon çözeltisini 15,12 gram BORU'yu 375 mililitre çift deiyonize suya hafifçe karıştırarak eriterek hazırlayın. Beş molar sodyum hidroksit ile pH'ı 6.8'e ayarlayın.Sonra 450 mililitre hacmi getirmek için su ekleyin. Şimdi çözeltiye beş gram agarose ekleyin. BORU tampon çözeltisini ve demir CAS karmaşık çözeltisini 121 derecede 30 dakika boyunca otomatik olarak tonulayın.Her biri otoklavlandıktan sonra biyogüvenlik kabinindeki BORU tamponunun tamamına demir CAS karmaşık çözeltisinin tamamını dikkatlice ekleyin. 50 santigrat derecede bir su banyosunda karışık çözelti yerleştirin. Şimdi steril bir reaktif tekne steril kum içinde biyogüvenlik kabine ve ısı 50 santigrat derece yerleştirin.Demir CAS kompleksi agar'ı tekneye aktarın, ardından 100 mikrolitreyi her kuyuya düz dipli steril 96 kuyulu bir mikroplakaya hızlıca aktarın. Önceden hazırlanmış modifiye M9 ortamda 800 mikromolar piroverdine standart hazırlayın. Çözeltiyi 400, 200, 100, 50, 25, 12,5 ve 6,25 mikromolar çözeltiler halinde seyreltin.3.2 milimolar EDTA standardını hazırlamak için önceden hazırlanmış modifiye M9 ortamının 500 mililitresine EDTA ekleyin. Bu çözeltiyi 1600, 800, 400, 200, 100, 50, 25, 12,5 ve 6,25 mikromolar çözeltilere seyreltin. Standart bir eğri oluşturmak için, 100 mikrolitre demir CAS kompleks agar orta içeren 96 kuyulu bir mikroplaka kuyuları ayırmak için pyoverdine ve EDTA her konsantrasyon100 mikrolitre ekleyin.Her konsantrasyonun yinelenen teknik kopyalarını yapın. Ayrıca sadece M9 ile boş kuyular ekleyin. Bir mikroplaka okuyucu kullanarak, bir, altı ve 24 saat kuluçka dan sonra 22 santigrat derece absorbans ölçmek ve standart eğrileri oluşturmak için emici ölçümler kullanın. Örnekleme ekipmanını 22 mikron filtre çift deiyonize su ile yıkayın ve ardından %70 etanol ve kağıt havlu ile silin.Steril tekniği korumak ve çapraz kontaminasyonu azaltmak için numunelerden önce ve numuneler arasında yıkamayı gerçekleştirin. Bitki dokuları excising ve alanında bitkilerden küçük bir kök topu kazma sonra, laboratuvar ortamında örnek ayırma için ayrı bir etiketli plastik torba içinde kök topu yerleştirin. Tüm numuneleri doğrudan buzun üzerine yerleştirin ve siderofor üretim testini için numuneler işlenene kadar dört derece santigrat derecede tutun.Toplu, gevşek bağlı rizosfer toprak ve sıkıca bağlı rizosfer toprak içine ayrı kök ilişkili toprak örnekleri. Bunu yapmak için, çanta kök topları almak ve yavaşça kök topu toprak sallamak. Torbada kalan toprakla birlikte topraktan sarsılan toprak, büyük toprağı oluşturur.Bu gevşek bağlı rizosfer toprağı. Sıkıca bağlanmış numune ile kökleri alarak ve bir santrifüj tüpü koyarak sıkıca bağlı rhizopshere toprak oluşturun. 2-3 dakika çift deiyonize su ve girdap 30 mililitre ekleyin.Sıkıca bağlı rizosfer toprak bulamaç seyreltme almak için kökleri çıkarın. Numune torbası içindeki her bir toprak örneğini, torbayı açmadan mümkün olduğunca karıştırıp çevirerek homojenize edin. Her örnek iyice karıştırıldıktan sonra, steril 50 mililitrelik santrifüj tüp içinde modifiye M9 orta 20 mililitre her toprak numunesi iki gram aliquot ve askıya.Numuneyi seyreltin ve havalandırmaya izin vermek için tüpü steril bir köpük fişi ile kapatın. Sıkıca bağlanmış rizosfer örnekleri için, steril 50 mililitrelik bir santrifüj tüp içinde modifiye M9 orta 20 mililitre rizosfer toprak bulamaç iki mililitre ekleyin. Numuneyi seyreltin ve havalandırmaya izin vermek için tüpü steril bir köpük fişi ile kapatın.Doku örneğini hazırlamak için yüzey kök, ateş ve tahıl% 70 etanol ile sterilize. 30 saniye boyunca yüksek bir blender kullanarak modifiye M9 orta 20 mililitre taze doku Macerate iki gram. Daha sonra, numuneyi steril 50 mililitrelik santrifüj tüpüne aktarın, seyreltin ve tüpü steril köpük fişi ile kapatın.Demir sınırlaması ile siderofor üretimini zenginleştirmek için oda sıcaklığında 50 mililitrelik santrifüj tüpler inkübed ve 160 RPM de sallayın. Zenginleştirme kültürünü başlattıktan 72 saat sonra 24, 48 ve 72 saat sonra steril tekniği kullanarak zenginleştirme tüplerinden bir mililitre alt numune çıkarın. Hücreleri peletize etmek için iki mililitrelik santrifüj tüpleri bir dakika için 10, 000 kez G'de alt örnekleri santrifüj edin.Steril tekniği kullanarak, mikroplaka içinde yinelenen veya triplicate demir CAS karmaşık agar 100 mikrolitre çözeltisi için supernatant 100 mikrolitre ekleyin. Ayrıca 100 mikrolitre steril M9 ortamını boşluk olarak ekleyin. Sonra plakayı 28 derecede kuluçkaya yatırın.Her tabak, kuvöze yerleştirilmeden önce folyo ile kaplanmış ve kapatılmalıdır. Kendi steril iki mililitre santrifüj tüp içine her örnek için kalan supernatant ve pelet askıya alın. Her örnek supernatant tüp içine steril gliserol 400 mikrolitre ekleyin ve gliserol stokları oluşturmak için pelet yeniden askıya.Daha sonra analiz için eksi 80 santigrat derece stok dondurun. Emiciliği 6, 24, 48 ve 72 saat 420 nanometre dalga boyunda ölçün. Pseudomonas fluorescens tarafından biyosentezedilen bir piralyin karışımı mikromolar piralyin eşdeğerliği örneklerinde numunelerin absorbe sini yorumlamak ve ölçmek için standart olarak kullanılmıştır.420 nanometrede absorbans ile pioverdine başlangıç konsantrasyonu arasındaki ilişki burada gösterilmiştir. 72 saatlik zenginleştirmenin siderofor aktivitesi, siderofor izolasyonu üzerindeki genotip ve örnek tipinin etkisini belirlemek için 48 saatlik kuluçka da değerlendirildi. Dökme toprak örneklerinde siderofor aktivitesi nispeten düşüktü ve dökme toprağın örneklendiği buğday genotipi arasında farklılıklar yoktu.Ancak, 725 genotip izole gevşek bağlı toprak zenginleştirmemadsen ve 727 gevşek bağlı toprak ama Lewjain gelen göre daha fazla siderofor üretimi sergiledi. Tam tersine, sıkıca bağlanmış topraktan elde edilen zenginleştirmelerde siderofor üretimi genotipten yoğun olarak etkilenmedi. Tahıl dokusunun zenginleştirme kültürleri, genotipne bakılmaksızın nispeten düşük siderofor üretimi ne olursa olsun veremilmiştir.Lewjain sürgün dokusunun zenginleştirmeleri diğer genotiplere göre önemli ölçüde daha düşük siderofor üretimine sahipti ve 725 sürgün doku kültürü daha değişken siderofor üretimine neden oldu. 725'in diğer tüm genotiplere göre %200 daha fazla siderofor aktivitesine sahip olduğu kök doku zenginleştirme kültürlerinde siderofor aktivitesinde en büyük fark gözlendi. Protokolün yürütülmesinin en yorucu yönlerinden biri, CAS demir agar mikroplakası oluşturmak için birçok adımı tamamlarken aseptik koşulları korumak ve siderofor aktivitesi için numuneleri test etmektir.Kromatografik kültür tabanlı veya DNA tabanlı teknikler geniş bir yelpazede ya gerçek mikrotiter iyi ya da daha fazla biyokimyasal testler veya genetik karakterizasyon ve metabolik modelleme için gliserol korunmuş kültür uygulanabilir. Bu protokolü kullanarak siderophore aktivitesi daha sonra belirli organizmalar bu faaliyet sorumlu veya daha sonra daha büyük ekolojik etkiler için bir mekanizma olarak hedeflenmiş bağlantılı olabilir. Bu protokol, hava, su ve tortular gibi diğer çevresel bölmelerden elde edilen numunelerden elde edilen zenginleştirme kültürlerinde siderofor üretimini değerlendirmek için kolayca değiştirilebilir.

Research

JoVE Journal

Environment

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

Yüksek Verimli Mikroplate Tahliller kullanarak Waters, Topraklar ve tortulları Mikrobiyal Ekstrasellüler Enzim Aktivitesi Belirlenmesi

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

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

Entegre Saha Lysimetry ve gözenek suyu Örnekleme Topraklarda Kimyasal Hareketlilik Değerlendirilmesi ve kurulan Bitki Örtüsü

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

Statik Chambers kullanma Tarım Topraklarının Sera Gazı Flux Ölçümü

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

Physical Isolation of Endospores from Environmental Samples by Targeted Lysis of Vegetative Cells

Bitkisel Hücreler Hedefli lizis ile Çevre Örneklerden endosporlar Fiziksel İzolasyonu

Endospore formation is a survival strategy found among some bacteria from the phylum Firmicutes. During endospore formation, these bacteria enter a ...

A Bending Test for Determining the Atterberg Plastic Limit in Soils

Topraklarda Atterberg Plastik Limiti Belirleme A Bükme Testi

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

Ekstraksiyon ve Topraklarda Mikrobiyal Fosfolipid Yağ Asitleri Analizi

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

Toprak Yeniden örnekleme yöntemleri Orman Topraklarının Kimyasal Konsantrasyonlarına Değişiklik Monitör

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

A 3-dimensional (3D)-printed Template for High Throughput Zebrafish Embryo Arraying

A 3-dimensional 3D-printed Template for High Throughput Zebrafish Embryo Arraying

3 boyutlu (3D)-yüksek işlem hacmi zebra balığı diziliyor embriyo için şablon basılı

The zebrafish is a globally recognized fresh water organism frequently used in developmental biology, environmental toxicology, and human disease related ...

Sampling Soils in a Heterogeneous Research Plot

Türdeş olmayan bir araştırma topraklarda örnekleme Arsa

Soils are highly heterogeneous. In general, the number of soil samples required for soil research has always been determined arbitrarily and the ...

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

Kombine boyutu ve toprak yoğunluğu ayırma Organo-Mineral etkileşimlerin araştırmalar için

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