Name: repeatable stair-step assay to access the allelopathic potential of weedy rice (oryza sativa ssp.)
Uploaded: 2020-01-28T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Repeatable Stair-step Assay to Access the Allelopathic Potential of Weedy Rice Oryza sativa ssp. at JoVE.com

Finansiering af dette projekt blev leveret af Special Research Initiative Grant sponsoreret af Mississippi Agricultural and Forestry Experiment Station og er baseret på arbejde, der støttes af National Institute of Food and Agriculture, U.S. Department of Landbrug, Hatch-projektet under tiltrædelsesnummer 230060.

1. Stand Konstruktion
BEMÆRK: Målinger for træet er opført som tykkelse (cm) x bredde (cm) x længde (m).
<ol><li>Skær træ i passende størrelser og mængder som følger: fem 10,16 cm x 5,08 cm x 0,91 m træstykker, tre 10,16 cm x 5,08 cm x 0,76 m træstykker, tre 10,16 cm x 5,08 cm x 0,61 m træstykker, fem 10,16 cm x 5,08 cm x 0,46 m træstykker , tre 10,16 cm x 5,08 cm x 0,3 m træstykker og tre 10,16 cm x 5,08 cm x 0,15 m træstykker.</li>
	<li>For det højeste niveau, stå en 2,44...

<ol>
	<li>Weston, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=History+and+Current+Trends+in+the+Use+of+Allelopathy+for+Weed+Management.">History and Current Trends in the Use of Allelopathy for Weed Management.</a> HortTechnology. 15 (3), 529-534 (2005).</li><li>Pratley, 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=Allelopathy+in+annual+grasses.">Allelopathy in annual grasses.</a> Plant Protection Quarterly. 11, 213-214 (1996).</li><li>Bertin, C., Yang, X., Weston, L. 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+role+of+root+exudates+and+allelochemicals+in+the+rhizosphere.">The role of root exudates and allelochemicals in the rhizosphere.</a> Plant and Soil. 256 (1), 67-83 (2003).</li><li>Stevenson, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pesticide+Use+and+World+Food+Production:+Risks+and+Benefits.+Environmental+Fate+and+Effects+of+Pesticides.">Pesticide Use and World Food Production: Risks and Benefits. Environmental Fate and Effects of Pesticides.</a> American Chemical Society. , 261-270 (2003).</li><li>Chopra, N., Tewari, G., Tewari, L. M., Upreti, B., Pandey, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Allelopathic+Effect+of+Echinochloa+colona+L.+and+Cyperus+iria+L.+Weed+Extracts+on+the+Seed+Germination+and+Seedling+Growth+of+Rice+and+Soybean.">Allelopathic Effect of Echinochloa colona L. and Cyperus iria L. Weed Extracts on the Seed Germination and Seedling Growth of Rice and Soybean.</a> Advances in Agriculture. 2017, 1-5 (2017).</li><li>Jabran, K., Mahajan, G., Sardana, V., Chauhan, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Allelopathy+for+weed+control+in+agricultural+systems.">Allelopathy for weed control in agricultural systems.</a> Crop Protection. 72, 57-65 (2015).</li><li>Worthington, M., Reberg-Horton, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Breeding+Cereal+Crops+for+Enhanced+Weed+Suppression:+Optimizing+Allelopathy+and+Competitive+Ability.">Breeding Cereal Crops for Enhanced Weed Suppression: Optimizing Allelopathy and Competitive Ability.</a> Journal of Chemical Ecology. 39, 213-231 (2013).</li><li>Sudianto, E., 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=Corrigendum+to+"Clearfield+(R)+rice:+Its+development,+success,+and+key+challenges+on+a+global+perspective.".">Corrigendum to "Clearfield (R) rice: Its development, success, and key challenges on a global perspective.".</a> Crop Protection. 55, 142-144 (2014).</li><li>Gressel, J., Valverde, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+strategy+to+provide+long-term+control+of+weedy+rice+while+mitigating+herbicide+resistance+transgene+flow,+and+its+potential+use+for+other+crops+with+related+weeds.">A strategy to provide long-term control of weedy rice while mitigating herbicide resistance transgene flow, and its potential use for other crops with related weeds.</a> Pest Management Science. 65, 723-731 (2009).</li><li>Muthayya, S., Sugimoto, J. D., Montgomery, S., Maberly, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+overview+of+global+rice+production,+supply,+trade,+and+consumption.">An overview of global rice production, supply, trade, and consumption.</a> Annals of the New York Academy of Sciences. 1324, 7-14 (2014).</li><li>Chung, I. M., Kim, K. H., Ahn, J. K., Lee, S. B., Kim, 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=Allelopathy+Comparison+of+Allelopathic+Potential+of+Rice+Leaves,+Straw,+and+Hull+Extracts+on+Barnyardgrass.">Allelopathy Comparison of Allelopathic Potential of Rice Leaves, Straw, and Hull Extracts on Barnyardgrass.</a> Agronomy Journal. 95 (4), 1063-1070 (2003).</li><li>Olofsdotter, M., Jensen, L. B., Courtois, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improving+crop+competitive+ability+using+allelopathy+&#208;+an+example+from+rice.">Improving crop competitive ability using allelopathy &#208; an example from rice.</a> Journal of Plant Breeding. 121, 1-9 (2002).</li><li>Olofsdotter, M., Navarez, D., Rebulanan, M., Streibig, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Weed-suppressing+rice+cultivars-does+allelopathy+play+a+role.">Weed-suppressing rice cultivars-does allelopathy play a role.</a> Weed Research. 39 (6), 441-454 (1999).</li><li>Jensen, L. B., 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=Locating+Genes+Controlling+Allelopathic+Effects+against+Barnyardgrass+in+Upland+Rice.">Locating Genes Controlling Allelopathic Effects against Barnyardgrass in Upland Rice.</a> Agronomy Journal. 93 (1), 21-26 (2001).</li><li>Kuijken, R. C., Eeuwijk, F. A. V., Marcelis, L. F., Bouwmeester, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Root+phenotyping:+from+component+trait+in+the+lab+to+breeding.">Root phenotyping: from component trait in the lab to breeding.</a> Journal of Experimental Botany. 66 (18), 5389 (2015).</li><li>Lickfeldt, D. W., Voigt, T. B., Branham, B. E., Fermanian, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+allelopathy+in+cool+season+turfgrass+species.">Evaluation of allelopathy in cool season turfgrass species.</a> International Turfgrass Society. 9, 1013-1018 (2001).</li><li>Liu, D. L., Lovett, J. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biologically+active+secondary+metabolites+of+barley:+Developing+techniques+and+assessing+allelopathy+in+barley.">Biologically active secondary metabolites of barley: Developing techniques and assessing allelopathy in barley.</a> Journal of Chemical Ecology. 19, 2217-2230 (1993).</li><li>Shrestha, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Evaluation of Herbicide Tolerance and Interference Potential among Weedy rice germplasm. , (2018).</li><li>Kim, K. U., Shin, D. H., Olofsdotter, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rice+allelopathy+research+in+Korea.+Allelopathy+in+Rice.">Rice allelopathy research in Korea. Allelopathy in Rice.</a> IRRI. , (1998).</li><li>Quasem, J. R., Hill, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+difficulties+with+allelopathy.">On difficulties with allelopathy.</a> Weed Research. 29, 345-347 (1989).</li><li>Singh, 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=Evaluation+of+mulching,+intercropping+with+Sesbania+and+herbicide+use+for+weed+management+in+dry-seeded+rice+(Oryza+sativa+L.).">Evaluation of mulching, intercropping with Sesbania and herbicide use for weed management in dry-seeded rice (Oryza sativa L.).</a> Crop Protection. 26, 518-524 (2007).</li><li>Kong, C. H., Li, H. B., Hu, F., Xu, X. H., Wang, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Allelochemicals+released+by+rice+roots+and+residues+in+soil.">Allelochemicals released by rice roots and residues in soil.</a> Plant and Soil. 288 (1-2), 47-56 (2006).</li><li>Ervin, G. N., Wetzel, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Allelochemical+autotoxicity+in+the+emergent+wetland+macrophyte+Juncus+effusus+(Juncaceae).">Allelochemical autotoxicity in the emergent wetland macrophyte Juncus effusus (Juncaceae).</a> American Journal of Botany. 87 (6), 853-860 (2000).</li></ol>

Udnyttelse af allelopathi kan potentielt tjene som en biologisk kontrol for ukrudt , der er vanskelige at forvalte1,7,13. Allelopathy har vist et stort potentiale som en mulig løsning på ukrudtskrisen i ris og fungerer som et alternativ eller supplement til kemikalier og manuel ukrudtsbekæmpelsespraksis5,13,19. Identifikation af alle...

Allelopathy er et naturligt og komplekst fænomen, der har været i fokus for mange planteforskere i de seneste årtier. Mekanismerne vedrørende allelopathy til brug i afgrøder har været genstand for megen forskning siden 1930'erne, da Molisch bemærkede, at en plante har en direkte eller indirekte virkning på en nabofabrik gennem produktion og udskiller af kemiske forbindelser i miljøet1. Allelopathy er produktionen af sekundære metabolitter, der har hæmmende virkninger på væksten og spiringen af visse plantearter. Frigivet allopatiske kemiske forbindelser bidrage til at give donorplanterne en konkurrencemæssig fordel ved at tilføje fytotoksiner til miljøet omkring dem2. Mange faktorer bidrager til den allelopatiske aktivitet. Det er selektiv i sin effektivitet og varierer mellem sorter, miljøforhold, vækstfase, stress, miljø og næringsstof tilgængelighed3.
I de senere år er allelopathi blevet fremhævet i forskning som et muligt supplement til den konstante og voksende ukrudtsbekæmpelsekrise. Med den voksende globale befolkning, er efterspørgslen efter bæredygtig fødevare-og fiberproduktion steget4. Ukrudtsbekæmpelse er en af de største trusler mod produktionen , som agronomer5,6, står over for . Traditionelle ukrudtsbekæmpelsesmetoder fokuserer på mekaniske, kemiske og kulturelle praksisser. Den fortsatte brug af herbicider, mens effektiv, nyttig og effektiv, har fremmet udviklingen af resistente ukrudtspopulationer i et alarmerende hurtigt tempo7. Genteknologi og avlsmetoder er blevet anvendt effektivt til at give afgrøder konkurrencefordele i forhold til ukrudt ved at designe dem til at modstå kemiske anvendelser, at deres naboer ikke kan overleve7,8. Selv om disse teknologier er effektive, er de ikke altid bæredygtige og giver undertiden overgår bekymringer9. Der skal indføres supplerende formerforatiel ukrudtsforvaltningspraksis , hvis målet om at øge fødevareproduktionen skal nås10. Allelopathy viser fremragende løfte som et nyt forsvarsværktøj for afgrøder til at forbedre deres kvalitet og overleve deres konkurrenter1,7.
Allelochemicals er ofte sekundære produkter, og fordi deres produktion er stærkt påvirket af miljømæssige faktorer, kan de specifikke forbindelser forbundet med planteundertrykkelse være vanskelige at identificere3. Produktionsfaktorerne omfatter genetik og den fælles indsats fra sekundære metabolitter , der kan handle synergistisk11,12. Det er en udfordring at adskille allelopathic aktivitet fra konkurrencen, der naturligt eksisterer inden for afgrøde-ukrudt interaktioner, og på grund af dette, når screening for allelopathy skal der være et standard sæt af resultater, der kvalificerer analysen som gyldig og repeterbar. Nedenfor er et sæt kriterier, der kvalificerer resultaterne af allelopathy som skitseret af Olofsdotter et al.12 1) En plante skal påvise undertrykkelse af en anden plante i et mønster; 2) De kemikalier, der udledes i miljøet i bioaktive mængder, skal produceres af donoranlægget. 3) De fremstillede kemikalier skal kunne transporteres til modtageranlægget. 4) En eller anden mekanisme af optagelse skal være til stede i modtageren anlægget; 6) Det observerede hæmningsmønster må ikke have nogen anden eksklusiv forklaring (f.eks. konkurrence om ressourcer)12.
I et forsøg på at overvinde barrieren mellem den manglende viden om de mekanismer, der understøtter allelopathy og sort udvikling, fænotypiske træk forbundet med allelopatiske sorter kan identificeres og udvælges til yderligere forskning og brug. Nogle planter kendt for at have allelopathic kvaliteter er rug, sorghum, ris, solsikke, rapsfrø, og hvede13. Under de tidlige observationer af allelopati i afgrøder på grund af fornemme grænser for ukrudtsvækst i feltforsøg blev det foreslået, at kemikalier var involveret snarere end konkurrence om ressourcer14. De fleste undersøgelser var imidlertid feltforsøg, der gjorde det umuligt at eliminere konkurrencen som faktor14. Konkurrence afskaffelse indsats gav plads til lab og drivhus eksperimenter i forsøg på at bevise og kvantificere allelopatiske aktivitet i ris og andre afgrøder. Mark - og drivhusmetoder til at screene planter for allelopathi viser , at der er allelopatiske tendenser i begge vækstbetingelser11,15. Nogle kritikere mener, at laboratoriescreeninger kun kan have begrænset værdi på grund af manglen på naturlige forhold, som kan påvirke resultaterne15.
Den foreslåede metode til screening af allelopathic potentiale i planter giver tilstrækkelige ressourcer og plads og eliminerer ressourcekonkurrence med brug af en trappe-trin struktur11,17. Metoden blev tilpasset og ændret fra tidligere eksperimenter udforske allelopathy i græsgræs og byg17,18. Disse undersøgelser viste, at et lignende system var i stand til at give nøjagtige resultater på et målanlægs alleopatiske potentiale, samtidig med at enhver tvivl om, hvorvidt observationerne kunne tilskrives naturlig konkurrence, fjernes. Trappetrinsmetoden skaber et kredsløbssystem, hvor en næringsstofopløsning fra et reservoir kan cykle gennem hver plante til en inkubationsbakke gennem et par trin. En elektrisk pumpe genbruger derefter opløsningen sammen med alle allekemikalier produceret18. En metode som denne er effektiv i både tid, rum og ressourcer. Det giver også lignende felt betingelser for planterne og eliminerer enhver ressource konkurrence. De metoder og værktøjer, der anvendes til screening er let manipuleres til at passe de ønskede undersøgelse mål, betingelser, og specifikke arter. Formålet med denne undersøgelse er at bekræfte weedy ris allelopathy gennem højde undertrykkelse målinger på barnyardgrass med brug af trappe-trin metode.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1.25 in by 6 in by 8 ft standard severe weather wood board</td>
			<td>Lowe&#39;s, Mooresville, NC</td>
			<td>489248</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2 in by 4 in by 8 ft white wood stud</td>
			<td>Lowe&#39;s, Mooresville, NC</td>
			<td>6005</td>
			<td>Cut into appropriate sizes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>63 mm (2.5 in) corner braces</td>
			<td>Lowe&#39;s, Mooresville, NC</td>
			<td>809449</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Asporto 16 oz Round Black Plastic To Go Box - with Clear Lid, Microwavable &#8211; 6.25 in by 6.25 in by 1.75 in - 100 count box</td>
			<td>Restaurantware.com, Chicago, IL</td>
			<td>RWP0191B</td>
			<td>black</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ATP vinyl-flex PVC food grade plastic tubing, clear, .125 in id by .25 in od, 100 ft</td>
			<td>Amazon, Seattle WA</td>
			<td>B00E6BCV0G</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ccm-300 chlorophyll content meter</td>
			<td>Opti-Sciences, Inc. Hudson, NH</td>
			<td>ccm/300</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Common 1 in by 2 in by 8 ft pine board</td>
			<td>Lowe&#39;s, Mooresville, NC</td>
			<td>1408</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Contractors choice contractor 24-pack 42-gallon black outdoor plastic construction trash bag</td>
			<td>Lowe&#39;s, Mooresville, NC</td>
			<td>224272</td>
			<td>Cut to cover collection tanks</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EURO POTS</td>
			<td>Greenhouse Megastore, Danville, IL</td>
			<td>CN-EU</td>
			<td>15 cm short black 6 in diameter 4.25 in height 1.37qt volume</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fisher brand petri dish with clear lid</td>
			<td>Fisher Scientific, Waltham, MA</td>
			<td>FB0857513</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aexit Ac 220 V-240 V electrical equipment US plug 21 W 1000 L/hr multipurpose submersible pump</td>
			<td>Amazon, Seattle WA</td>
			<td>B07MBMYQNT</td>
			<td>Nozzle size should fit tubes and can be repaced</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Woods 50015 WD outdoor 7 day heavy-duty digital outlet timer</td>
			<td>Walmart, Bentonville, AR</td>
			<td>565179767</td>
			<td>20 settings</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GE silicone 2+ 10.1 oz almond silicone caulk</td>
			<td>Lowe&#39;s, Mooresville, NC</td>
			<td>48394</td>
			<td>Sealant for edges of any attached tubing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Great Value Distilled Water</td>
			<td>Walmart, Bentonville, AR</td>
			<td>565209428</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Great Value White Basket coffee filters 200 count</td>
			<td>Walmart, Bentonville, AR</td>
			<td>562723371</td>
			<td>Size may vary</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Grip-rite primgaurd plus #9-3 in pollimerdex screws</td>
			<td>Lowe&#39;s, Mooresville, NC</td>
			<td>323974</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hoagland's No. 2 basal salt mixture</td>
			<td>Caisson Laboratories, INC. Smithfield, UT</td>
			<td>HOP01/50LT</td>
			<td>&#189; strength rate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>JMP (14)</td>
			<td>SAS Institute Inc. North Carolina State University, NC</td>
			<td></td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Project source flat black spray paint</td>
			<td>Lowe&#39;s, Mooresville, NC</td>
			<td>282254</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Project source utility 1.88 in by 165 ft gray duct tape</td>
			<td>Lowe&#39;s, Mooresville, NC</td>
			<td>488070</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rubbermaid 2 qt square food storage canister clear</td>
			<td>Walmart, Bentonville, AR</td>
			<td>555115144</td>
			<td>Collection tank discard lid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sealproof unreinforced PVC clear vinyl tubing, food-grade .5 in id by .625 in od, 100 ft</td>
			<td>Amazon, Seattle WA</td>
			<td>B07D9CLGV3</td>
			<td>Connects to pump</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Short Mountain Silica 50 lb Play sand</td>
			<td>Lowe&#39;s, Mooresville, NC</td>
			<td>10392</td>
			<td>Sand should be purified</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steve Spangler&#39;s 1 Liter Soda Bottles - 6 Pack - For Science Experiment Use</td>
			<td>Amazon, Seattle WA</td>
			<td>UPC 192407667341</td>
			<td>Top step tank discard lid</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

repeatable stair-step assay to access the allelopathic potential of weedy rice (oryza sativa ssp.)

Ukrudtskonkurrence bidrager væsentligt til at give tab i dyrkningssystemer på verdensplan. Udviklingen af resistens hos mange ukrudtsarter til kontinuerligt anvendte herbicider har vist behovet for yderligere forvaltningsmetoder. Allelopathy er en fysiologisk proces, at nogle plantearter besidder, der giver planten med en fordel i forhold til sine naboer. Allelopatiske afgrødesorter ville være udstyret med evnen til at undertrykke væksten i de omkringliggende konkurrenter, hvilket reducerer potentielle udbyttetab på grund af ukrudtsinterferens. Dette papir fokuserer på opførelse og drift af en trappe-trin assay, der anvendes til screening af det alleopatiske potentiale af en donor art(Oryza sativa) mod en modtager ukrudtarter(Echinochloa crus-galli)i et drivhus indstilling. Den struktur, der er beskrevet i dette papir, fungerer som en stand for planteprøverne og indeholder et tidssvarende vandingssystem til akkumulering og distribution af allelochemicals. Allelochemicals produceret af planten rødder får lov til at flyde nedad gennem en serie på fire potter separat i en opsamlingstank og genbruges tilbage til toppen anlægget gennem elektriske pumper. Denne screeningsmetode giver allelochemicals fra donoranlægget mulighed for at nå modtageranlæg uden nogen ressourcekonkurrence, hvilket muliggør kvantitativ måling af det udvalgte donoranlægs eneopatiske potentiale. Det allelopatiske potentiale kan måles gennem højdereduktionen af modtagerplanterne. Foreløbige screeningsdata for effektiviteten af denne metode viste højdereduktion i modtagerarterne, barnyardgrass (E. crus-galli),og dermed tilstedeværelsen af allelopatiske restkoncentrationer fra donorplanten, ukrudtsris (Oryza sativa).

To indledende screeninger ved hjælp af denne metode blev udført på ni weedy ris tiltrædelser (B2, S33, B83, S97, S94, B81, B8, B34, B14) og fem dyrkede ris linjer (PI338046, Rex, Rondo, PI312777, CL163). Weedy ris tiltrædelser og ris linjer blev udvalgt på grundlag af deres resultater i tidligere allelopatiske screeninger foretaget af Shrestha (2018)18. De weedy risfrø blev indsamlet fra hele staten Arkansas. De valgte rislinjer er almindeligt dyrkede linjer i USA, nogle kendt for at udtryk...

Watch this Scientific Journal Video about Repeatable Stair-step Assay to Access the Allelopathic Potential of Weedy Rice Oryza sativa ssp. at JoVE.com

Repeatable Stair-step Assay to Access the Allelopathic Potential of Weedy Rice Oryza sativa ssp.

Allelopathy har vist lovende som en nyttig supplerende ukrudtsbekæmpelse strategi i beskæring systemer. For at bestemme det allelopatiske potentiale i en ønsket planteprøve er der en trappetrinsscreeningsmetode.

Repeterbar Trappe-trin Assay at få adgang til allelopathic potentiale Weedy Rice(Oryza sativa ssp.)

Weed competition contributes significantly to yield losses in cropping systems worldwide. The evolution of resistance in many weed species to continuously ...

Trappetrinssystemet giver os mulighed for at identificere, om en plante er allelopatisk eller ej, hvilket eliminerer konkurrencen mellem og mellem planter. Derudover kan det også identificere allelochemicals, der er involveret eller forbundet med allelopati. Denne metode er effektiv i tid, rum og ressourcer.Derudover kan du tilpasse denne analyse eller metode til at passe andre undersøgelser, der kræver en anden donor eller acceptor arter. En udfordring i allelopatisk forskning er at isolere gyde. Hvis planterne ikke konkurrerer om ressourcer, og der stadig undertrykkes weed, så må det skyldes kemisk produktion.Analyse af opløsningen gør det muligt at identificere den eller de faktiske forbindelser, der produceres af planterne. Disse forbindelser kan bruges som potentielle bioherbicider. I drivhuset, kampen for udvækst og skimmelsvamp er en udfordring.Ved at bruge destilleret vand, uigennemsigtige materialer, og autoclaving sandet, udvækster i tanke og rør kan undertrykkes. Skær træ i passende størrelser og mængder som angivet i tekstprotokollen. For det højeste niveau, stå en 2,44 meter bord på tværs af to 0,91 meter stykker på hver ende af kanten og bore to skruer lodret ind i hver af de 0,91 stykker.Skru en mere 0,91 meter stykke 1,22 meter fra hver ende for støtte. Derefter placere en 2,44 meter bord på tværs af bagsiden af 0,91 meter stativer og skrue på plads for støtte. Gentag disse trin til den næste bænk niveau med 0,76 meter stykker og derefter igen til den næste bænk med 0,61 meter stykker ned til den sjette bænk på 0,15 meter.Ingen støtte 2,44 meter bord er nødvendig for bænke tre til seks. Line bænke i faldende højde orden med overhængende læbe vender bagsiden rører bænken over det giver mulighed for et mellemrum mellem niveauer. Line en 0,91 centimeter bord på hver af de nederste kanter af bænke langs jorden og skrue bænke på plads.Skru tre hjørne seler på den forreste vender ender og midten af den højeste bænk. Skru en 2,54 centimeter med 5,08 centimeter med 20,32 centimeter træstykke hen over selerne 2,54 centimeter fra bunden af bænken. Den sidste stand har seks bænke med tre lodrette støtter hver, en i hver ende og en i midten.I bunden af hver sodavandsflaske skal du bore et lille hul, der er lige stort nok til at integrere en 0,35 centimeter høj i den indre diameter, en ydre diameter på 0,64 centimeter, 5,08 centimeter langt PVC-plastrør. Efter indsættelse af røret, smøre et lag af silikone vandtæt fugemasse omkring kanten af hullet for at forhindre lækager. Lad det tørre helt.Forbered plast retter bruges til at holde potter med rør på samme måde. Fire retter vil være behov for en kolonne. Bor et lille hul i den øverste bagside af beholderen.Når forsyningerne er blevet tilberedt og tørret, skal du placere sodavandsflasken på den højeste bænk, så PVC-røret hænger over kanten ud mod trappen. Lige under sodavandsflasken på den næste bænk skal du placere en plastikskål med røret hængende over kanten af bænken. Gentag dette trin for de næste to bænke.Placer beholderen på den nederste bænk med hullet vendt ryggen. Forbind beholderen med skålen over den ved at binde røret fra skålen gennem hullet i bagsiden af beholderen. Smør vandtæt fugemasse rundt om kanten af beholderen, hvor røret løber igennem for at forhindre lækager.Placer en 21 watt 1, 000 liter i timen dykkede elektrisk pumpe inde i den nederste beholder. Tilslut en 1,07 meter lang, 1,27 centimeter ID, 1,59 centimeter OD PVC rør til dysen af den elektriske pumpe. String røret gennem kløften mellem bænkene og over bagsiden af sodavandsflasken øverst i systemet.Sæt pumpen i en digital timer, og indstil timerindstillingen efter behov. Udfør beplantningen som beskrevet i tekstprotokollen. Placer fire potter af en tiltrædelse af donorplanter i de fire retter i kolonne et, en enkelt gryde pr række.Kolonne et består kun af donorplanter. Placer to potter af samme tiltrædelse af donorplanter i retterne i kolonne to på første og tredje række i kolonnen. Placer to potter af modtageren planter i retterne i kolonne to på anden og fjerde række i kolonnen.To kolonner, den første bestående af donorplanter kun og den anden vekslende donorer og modtagere, gøre en behandling. Gentag disse trin for hver behandling af donoranlægtiltrædelse. Hver replikering kræver en kolonne af modtageren plante prøver til at tjene som et kontrolelement for en replikering.Behandlinger blev gentaget tre gange i en randomiseret komplet blok design. På dagen efter behandling fyldes opsamlingstanken i bunden af hver kolonne med hoaglandopløsning med halv styrke i destilleret vand ca. 1.500 milliliter. Indstil timere til at køre som ønsket i indstillingen automatisk fra.Dæk opsamlingstankene med sort plast for at begrænse lyseksponering og fordampning. Fyld tankene hver anden dag med 500 milliliter Hoagland-opløsning for at holde systemet i gang hele tiden. Vedligehold drivhustemperaturerne ved 28 grader Celsius i løbet af dagen og 24 grader Celsius om natten henholdsvis med en 16 til otte-timers split og fugtighed på 53%Mål og registrere højder af hver plante i trappe-trin system på dagen efter behandling en ved at placere en lineal i bunden af hver plante og observere det højeste blad stativ.Fortsæt med dataindsamling og -analyse som beskrevet i tekstprotokollen. To indledende screeninger ved hjælp af denne metode blev udført på ni weedy ris tiltrædelser og fem dyrkede ris linjer. Højdemålinger registreret på dagen efter behandling 14 blev brugt til at beregne barnyard græs højde reduktion procent.Fem weedy ris tiltrædelser viste mere signifikant barnyard græs højde reduktion end rondo, den allelopatiske ris standard. Weedy ris tiltrædelser B8, S97, B14, S33 reduceret barnyard græs højde med 25 til 30% Weedy ris tiltrædelse B81 udstillet den mest betydelige barnyard græs højde reduktion med 74%, som var næsten tre gange så meget som standard allelopatisk ris rondo. Biomasse reduktion procent fra data indsamlet på dagen efter behandling 21 viste en række i barnyard græs biomasse reduktion procent fra 0 til 86%Blandt de weedy ris tiltrædelser, der reducerede barnyard græs højde mest, S33 reduceret barnyard græs biomasse mest på ca 84% i forhold til rondo på 60%Det er vigtigt, at der ikke er lækager i hele systemet, da dette vil forstyrre strømmen og forårsage variation i resultaterne.Dyrkning af planter i et hydroponiske system kunne være en alternativ og effektiv metode til at identificere forbindelser produceret af planten og screenet for allelopatisk aktivitet. Denne teknik banede vejen for at forstå, hvilke gener der styrer allelopatisk produktion i disse velfungerende weedy ris biotyper. Det er afgørende at bruge handsker, sikkerhedsbriller og passende fodtøj, mens du bruger el-værktøj.Derudover skal du sørge for, at området er godt ventileret, når sprøjtemalingstanke.

Research

JoVE Journal

Biology

Repeatable Stair-step Assay to Access the Allelopathic Potential of Weedy Rice (Oryza sativa ssp.)

Application of a C. elegans Dopamine Neuron Degeneration Assay for the Validation of Potential Parkinson's Disease Genes

Improvements to the diagnosis and treatment of Parkinson's disease (PD) are dependent upon knowledge about susceptibility factors that render populations ...

Gramicidin-based Fluorescence Assay; for Determining Small Molecules Potential for Modifying Lipid Bilayer Properties

Many drugs and other small molecules used to modulate biological function are amphiphiles that adsorb at the bilayer/solution interface and thereby alter ...

Quantitative Immunofluorescence Assay to Measure the Variation in Protein Levels at Centrosomes

Kvantitativ immunofluorescensassay at måle variationen i proteinniveauer på centrosomer

Centrosomes are small but important organelles that serve as the poles of mitotic spindle to maintain genomic integrity or assemble primary cilia to ...

Investigating the Spreading and Toxicity of Prion-like Proteins Using the Metazoan Model Organism C. elegans

Investigating the Spreading and Toxicity of Prion-like Proteins Using the Metazoan Model Organism C. elegans

Undersøgelse Spredningen og toksicitet af Prion-lignende proteiner Brug af metazoan modelorganismen<em&gt; C. elegans</em

Prions are unconventional self-propagating proteinaceous particles, devoid of any coding nucleic acid. These proteinaceous seeds serve as templates for ...

Development of a Quantitative Recombinase Polymerase Amplification Assay with an Internal Positive Control

Udvikling af en kvantitativ rekombinase Polymerase amplifikationsanalyse med et indre Positiv kontrol

It was recently demonstrated that recombinase polymerase amplification (RPA), an isothermal amplification platform for pathogen detection, may be used to ...

Targeted RNA Sequencing Assay to Characterize Gene Expression and Genomic Alterations

Målrettet RNA Sekventering Assay til karakterisere genekspression og Genomisk Alterations

RNA sequencing (RNAseq) is a versatile method that can be utilized to detect and characterize gene expression, mutations, gene fusions, and noncoding ...

Visualization and Quantification of Mesenchymal Cell Adipogenic Differentiation Potential with a Lineage Specific Marker

Visualisering og kvantificering af mesenchymale celler Adipogenic differentiering potentiale med en afstamning specifikke markør

Several dyes are currently available for use in detecting differentiation of mesenchymal cells into adipocytes. Dyes, such as Oil Red O, are cheap, easy ...

A Labor-saving and Repeatable Touch-force Signaling Mutant Screen Protocol for the Study of Thigmomorphogenesis of a Model Plant Arabidopsis thaliana

A Labor-saving and Repeatable Touch-force Signaling Mutant Screen Protocol for the Study of Thigmomorphogenesis of a Model Plant Arabidopsis thaliana

En arbejdsbesparende og gentagelig touch-Force Signaling mutant Screen protokol til studiet af Thigmomorphogenesis af en model plante Arabidopsis thaliana

Plants responding to both intracellular and extracellular mechanical stimulations (or force signals) and develop special morphological changes, a called ...

Agrobacterium-Mediated Genetic Transformation, Transgenic Production, and Its Application for the Study of Male Reproductive Development in Rice

Agrobacterium-Mediated Genetic Transformation, Transgenic Production, and Its Application for the Study of Male Reproductive Development in Rice

Agrobacterium-medieretgenetisk transformation, transgene produktion, og dens anvendelse til undersøgelse af mandlige reproduktive udvikling i ris

Male sterility is an important agronomic trait for hybrid seed production that is usually characterized by functional defects in male reproductive ...

Deep Fluorescence Observation in Rice Shoots via Clearing Technology

Deep Fluorescence Observation in Rice Shoots via Clearing Technology

Dyb fluorescensobservation i risskud via rydningsteknologi

The recently developed clearing technology that eliminates refractive index mismatches and diminishes auto-fluorescent material has made it possible to ...