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 for dette prosjektet ble gitt av Special Research Initiative Grant sponset av Mississippi Agricultural and Forestry Experiment Station og er basert på arbeid som støttes av National Institute of Food and Agriculture, US Department of Department of Of Department of The Department of The Department of The U.S. Department of Of Landbruk, Hatch prosjekt under tiltredelse nummer 230060.

1. Stativ Konstruksjon
MERK: Målinger for treet er oppført som tykkelse (cm) x bredde (cm) x lengde (m).
<ol><li>Skjær tre i passende størrelser og mengder som følger: fem 10,16 cm x 5,08 cm x 0,91 m trestykker, tre 10,16 cm x 5,08 cm x 0,76 m trestykker, tre 10,16 cm x 5,08 cm x 0,61 m trestykker, fem 10,16 cm x 5,08 cm x 0,46 m trestykker , tre 10,16 cm x 5,08 cm x 0,3 m trestykker, og tre 10,16 cm x 5,08 cm x 0,15 m trestykker.</li>
	<li>For det høyeste nivået, stå en 2,44 m bord ...

<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>

Utnytte allelopati kan potensielt tjene som en biologisk kontroll for ugress som er vanskelig å administrere1,7,13. Allelopathy har vist stort potensial som en mulig løsning på ugresskrisen i ris og fungerersom et alternativ eller supplement til kjemikalier og manuell luke kontroll praksis5,13,19. Å identifisere allelopathic variant...

Allelopati er et naturlig og komplekst fenomen som har vært fokus for mange planteforskere de siste tiårene. Mekanismene knyttet til allelopati for bruk i avlinger har vært gjenstand for mye forskning siden 1930-tallet, da Molisch observerte at en plante har en direkte eller indirekte effekt på et nærliggende anlegg gjennom produksjon og sekresjon av kjemiske forbindelser inn i miljøet1. Allelopati er produksjon av sekundære metabolitter som har hemmende effekter på vekst og spiring av noen plantearter. Utgitt allopatiske kjemiske forbindelser bidra til å gi donorplanter med et konkurransefortrinn ved å legge phytotoxins til miljøet rundt dem2. Mange faktorer bidrar til den allelopatiske aktiviteten. Det er selektivt i sin effektivitet og varierer mellom varianter, miljøforhold, vekststadium, stress, miljø og næringstilgjengelighet3.
De siste årene har allelopati blitt fremhevet i forskning som et mulig supplement til den konstante og voksende ugresskontrollkrisen. Med den voksende globale befolkningen har etterspørselen etter bærekraftig mat- og fiberproduksjon øktmed 4. Ugresskontroll er en av de største truslene mot produksjonen som agronomists5,6. Tradisjonelle ugresskontrollmetoder fokuserer på mekanisk, kjemisk og kulturell praksis. Kontinuerlig bruk av ugressmidler, mens effektiv, nyttig og effektiv, har fremmet utviklingen av resistente ugresspopulasjoner i et alarmerende raskt tempo7. Genteknologi og avlspraksis har blitt brukt effektivt for å gi avlinger konkurransefortrinn fremfor ugress ved å designe dem for å tåle kjemiske applikasjoner som deres naboer ikke kan overleve7,8. Selv om effektive, disse teknologiene er ikke alltid bærekraftig og noen ganger utgjør outcrossing bekymringer9. Supplerende ugressforvaltningspraksis må innføres dersom målet om å øke matproduksjonen skaloppfylles 10. Allelopathy viser utmerket løfte som et nytt forsvarsverktøy for avlinger for å forbedre kvaliteten og overleve sine konkurrenter1,7.
Allelochemicals er ofte sekundære produkter, og fordi deres produksjon er sterkt påvirket av miljøfaktorer, kan de spesifikke forbindelsene forbundet med planteundertrykkelse være vanskelig å identifisere3. Produksjonsfaktorer inkluderer genetikk og felles virkning av sekundære metabolitter som kan virke synergisk11,12. Det er utfordrende å skille allelopathic aktivitet fra konkurransen som naturlig eksisterer innenfor beskjære-luke interaksjoner, og på grunn av dette, når screening for allelopathy må det være et standard sett med resultater som kvalifiserer analysen som gyldig og repeterbar. Nedenfor er et sett med kriterier som kvalifiserer funn av allelopati som skissert av Olofsdotter et al.12 1) En plante må demonstrere undertrykkelse av en annen plante i et mønster; 2) Kjemikaliene som slippes ut i miljøet i bioaktive mengder må produseres av donoranlegget; 3) Kjemikaliene som produseres må transporteres til mottakeranlegget; 4) En mekanisme for opptak må være til stede i mottakeranlegget; 6) Mønsteret for hemming observert må ikke ha noen annen eksklusiv forklaring (f.eks, konkurranse om ressurser)12.
I et forsøk på å overvinne barrieren mellom mangel på kunnskap om mekanismene som støtter allelopati og variasjonsutvikling, kan fenotypiske egenskaper forbundet med allelopatiske varianter identifiseres og velges for videre forskning og bruk. Noen planter kjent for å ha allelopatiske kvaliteter er rug, sorghum, ris, solsikke, raps og hvete13. Under de tidlige observasjonene av allelopati i avlinger, på grunn av fremstående grenser for ugressvekst i felteksperimenter, ble det foreslått at kjemikalier var involvert i stedet for konkurranse om ressurser14. Imidlertid var de fleste studier felteksperimenter som gjorde det umulig å eliminere konkurranse som en faktor14. Konkurranse eliminering innsats ga vei til lab og drivhus eksperimenter i forsøk på å bevise og kvantifisere allelopathic aktivitet i ris og andre avlinger. Felt- og drivhusmetoder for å screene planter for allelopati viser at allelopatiske tendenser er til stede i begge vekstforhold11,15. Noen kritikere mener at laboratoriescreeninger bare kan holde begrenset verdi på grunn av mangel på naturlige forhold, noe som kan påvirke resultatene15.
Den foreslåtte metoden for screening allelopathic potensial i planter gir tilstrekkelige ressurser og plass og eliminerer ressurskonkurranse med bruk av en trapp-trinnstruktur11,17. Metoden ble tilpasset og endret fra tidligere eksperimenter som utforsket allelopati i turfgrass og bygg17,18. Disse studiene fant at et lignende system var i stand til å produsere nøyaktige resultater på allelopathic potensialet til et målanlegg samtidig fjerne tvil om at observasjonene kunne tilskrives naturlig konkurranse. Trappetrinnsmetoden skaper et sirkulasjonssystem hvor en næringsløsning fra et reservoar kan bla gjennom hver plante til et inkubasjonsbrett gjennom noen få trinn. En elektrisk pumpe resirkulerer deretter løsningen sammen med allelokjemikalier produsert18. En metode som dette er effektiv i både tid, rom og ressurser. Det gir også lignende feltforhold for anleggene og eliminerer enhver ressurskonkurranse. Metodene og verktøyene som brukes til screening, manipuleres lett for å passe de ønskede studiemålene, forholdene og spesifikke arter. Målet med denne studien er å bekrefte ugresset risallelopati gjennom høydeundertrykkelsesmålinger på barnyardgrass ved bruk av trappetrinnsmetoden.

<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.)

Ugresskonkurranse bidrar betydelig til å gi tap i beskjæringssystemer over hele verden. Utviklingen av resistens hos mange ugressarter til kontinuerlig anvendte ugressmidler har presentert behovet for ytterligere forvaltningsmetoder. Allelopati er en fysiologisk prosess som noen plantearter har som gir planten en fordel over sine naboer. Allelopathic avling varianter ville være utstyrt med evnen til å undertrykke veksten av omkringliggende konkurrenter, og dermed redusere potensielle utbyttetap på grunn av luke interferens. Dette papiret fokuserer på bygging og drift av en trapp-trinnanalyse som brukes til screening av allelopathic potensialet til en donor arter (Oryza sativa) mot en mottaker luke arter (Echinochloa crus-galli) i en drivhus setting. Strukturen som er beskrevet i dette papiret fungerer som et stativ for planteprøvene og inkorporerer et tidsriktig vanningssystem for akkumulering og distribusjon av allelokjemikalier. Allelochemicals produsert av planterøttene får lov til å strømme nedover gjennom en serie på fire potter separat inn i en innsamlingstank og resirkuleres tilbake til toppanlegget gjennom elektriske pumper. Denne screeningmetoden gir en vei for allelochemicals fra donoranlegget for å nå mottakeranlegg uten ressurskonkurranse, og dermed tillate kvantitativ måling av det allelopatiske potensialet til det valgte donoranlegget. Det allelopatiske potensialet kan måles gjennom høydereduksjonen av mottakerplantene. Foreløpige screeningdata for effektiviteten av denne metoden viste høydereduksjon i mottakerartene, barnyardgrass (E. crus-galli), og dermed tilstedeværelsen av allelopathic rester fra donoranlegget, ugresset ris (Oryza sativa).

To foreløpige screeninger ved hjelp av denne metoden ble utført på ni ugresset ris tiltredelser (B2, S33, B83, S97, S94, B81, B8, B34, B14) og fem kultiverte rislinjer (PI338046, Rex, Rondo, PI312777, CL163). Weedy ris tiltredelser og ris linjer ble valgt basert på deres ytelse i tidligere allelopathic screenings utført av Shrestha (2018)18. Ugresset risfrø ble samlet fra hele delstaten Arkansas. De valgte rislinjene er ofte dyrkede linjer i USA, noen kjent for å uttrykke allelopathic aktiv...

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.

Allelopati har vist løfte som en nyttig supplerende ugresskontrollstrategi i beskjæringssystemer. For å bestemme allelopathic potensialet til en ønsket planteprøve, er en trapp-trinnscreeningsmetode gitt.

Repeterbar trappetrinnsanalyse for å få tilgang til det allelopathic potensialet til 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 ...

Trappetrinnsystemet gjør det mulig for oss å identifisere om en plante er allelopatisk eller ikke, noe som eliminerer konkurransen mellom og mellom planter. I tillegg kan det også identifisere allelokjemikalier som er involvert eller forbundet med allelopati. Denne metoden er effektiv i tid, rom og ressurser.I tillegg kan du tilpasse denne analysen eller metoden for å passe til andre studier som krever en annen donor eller acceptor arter. En utfordring i allelopatisk forskning er å isolere allelopati. Hvis planter ikke konkurrerer om ressurser og weeds fortsatt blir undertrykt, må det skyldes kjemisk produksjon.Analyse av løsningen gjør det mulig å identifisere den faktiske forbindelsen eller forbindelsene som produseres av plantene. Disse forbindelsene kan brukes som potensielle bioherbicider. I drivhuset er kampen om utvekst og mugg en utfordring.Ved hjelp av destillert vann, ugjennomsiktige materialer og autoklavering av sanden, kan utvekster i tanker og rør undertrykkes. Skjær tre i passende størrelser og mengder som er oppført i tekstprotokollen. For det høyeste nivået, stå en 2,44 meter bord over to 0,91 meter stykker på hver ende av kanten og bore to skruer vertikalt i hver av de 0,91 stykker.Skru en mer 0,91 meter stykke 1,22 meter fra hver ende for støtte. Plasser deretter et 2,44 meter bord på baksiden av 0,91 meter stativene og skru på plass for støtte. Gjenta disse trinnene for neste benknivå med 0,76 meter stykker og deretter igjen for neste benk med 0,61 meter stykker ned til den sjette benken på 0,15 meter.Ingen støtte 2,44 meter bord er nødvendig for benker tre til seks. Linjebenker i synkende høyderekkefølge med den overhengende leppen vendt mot baksiden berøre benken over det slik at det gir et gap mellom nivåer. Linje en 0,91 centimeter bord på hver av de nederste kantene av benkene langs bakken og skru benkene på plass.Skru tre hjørne bukseseler på de fremre vendte endene og midten av den høyeste benken. Skru en 2,54 centimeter med 5,08 centimeter med 20,32 centimeter trestykke over bukseseler 2,54 centimeter fra bunnen av benken. Det siste stativet har seks benker med tre vertikale støtter hver, en i hver ende og en i midten.På bunnen av hver brusflaske, bore et lite hull akkurat stort nok til å bygge inn en 0,35 centimeter indre diameter, 0,64 centimeter ytre diameter, 5,08 centimeter lang plast PVC rør. Etter innsetting av røret, smøre et lag av silikon vanntett tetningsmasse rundt kanten av hullet for å hindre lekkasjer. La det tørke helt.Forbered plastrettene som brukes til å holde pottene med rør på samme måte. Fire retter vil være nødvendig for en kolonne. Bor et lite hull i den øvre baksiden av beholderen.Etter at forsyningene er forberedt og tørket, legg brusflasken på den høyeste benken slik at PVC-røret henger over felgen mot trappen. Rett under brusflasken på neste benk, legg en plastfat med røret hengende over kanten på benken. Gjenta dette trinnet for de neste to benkene.Plasser beholderen på den nederste benken med hullet vendt mot baksiden. Koble beholderen med fatet over den ved å stryke røret fra parabolen gjennom hullet på baksiden av beholderen. Smør vanntett tetningsmasse rundt kanten av beholderen der røret går gjennom for å forhindre lekkasjer.Plasser en 21 watt 1000 liter per time nedsenkbar elektrisk pumpe inne i den nederste beholderen. Koble en 1,07 meter lang, 1,27 centimeter lang ID, 1,59 centimeter OD PVC-rør til dysen på den elektriske pumpen. Streng røret gjennom gapet mellom benkene og over baksiden av brusflasken på toppen av systemet.Koble pumpen til en digital timer og still inn timerinnstillingen etter behov. Utfør plantingen som beskrevet i tekstprotokollen. Plasser fire potter med en tiltredelse av donorplanter i de fire rettene i kolonne en, en enkelt gryte per rad.Kolonne 1 består bare av donorplanter. Plasser to potter av samme tiltredelse av donorplanter i oppvasken i kolonne to på første og tredje rad i kolonnen. Plasser to potter med mottakerplanter i oppvasken i kolonne to på andre og fjerde rad i kolonnen.To kolonner, den første bestående av donorplanter og den andre vekslende givere og mottakere, gjør en behandling. Gjenta disse trinnene for hver behandling av donor plante tiltredelse. Hver replikering krever én kolonne med mottakerplanteprøver for å fungere som en kontroll for én replikering.Behandlinger ble replikert tre ganger i en randomisert komplett blokkdesign. Dagen etter behandling fyller du oppsamlingstanken nederst i hver kolonne med halvfast Hoagland-løsning i destillert vann ca. 1500 milliliter. Angi at tidtakerne skal kjøre etter ønske i innstillingen for automatisk avspark.Dekk oppsamlingstankene med svart plast for å begrense lyseksponering og fordampning. Fyll tankene annenhver dag med 500 milliliter Hoagland-løsning for å holde systemet i gang hele tiden. Opprettholde drivhustemperaturene på 28 grader Celsius i løpet av dagen og 24 grader Celsius om natten henholdsvis med en 16 til åtte-timers splitt og fuktighet på 53% Mål og registrere høydene på hver plante i trappetrinnssystemet på dagen etter behandling en ved å plassere en linjal ved foten av hver plante og observere den høyeste bladstativet.Fortsett med datainnsamling og analyse som beskrevet i tekstprotokollen. To foreløpige screeninger ved hjelp av denne metoden ble utført på ni weedy ris tiltredelser og fem dyrkede rislinjer. Høydemålinger registrert på dagen etter behandling 14 ble brukt til å beregne låven gress høyde reduksjon prosent.Fem weedy ris tiltredelser viste mer betydelig barnyard gress høyde reduksjon enn rondo, allelopatisk ris standard. Weedy ris tiltredelse B8, S97, B14, S33 redusert låven gresshøyde med 25 til 30% Weedy ris tiltredelse B81 viste den mest betydelige barnyard gress høyde reduksjon med 74%som var nesten tre ganger så mye som standard allelopatisk ris rondo. Biomassereduksjon prosent fra data samlet inn på dagen etter behandling 21 viste en rekke i barnyard gress biomasse reduksjon prosent fra 0 til 86%Blant de weedy ris tiltredelser som reduserte barnyard gresshøyde mest, S33 redusert barnyard gress biomasse mest på ca 84%sammenlignet med rondo på 60%Det er viktig at det ikke er noen lekkasjer i hele systemet som dette vil forstyrre strømmen og forårsake variasjon i resultatene.Dyrking av plantene i et hydroponisk system kan være en alternativ og effektiv metode for å identifisere forbindelser produsert av anlegget og screenet for allelopatisk aktivitet. Denne teknikken banet vei for å forstå hvilke gener som kontrollerer allelopatisk produksjon i disse velytende weedy risbiotypene. Det er avgjørende å bruke hansker, vernebriller og passende fottøy mens du bruker elektroverktøy.I tillegg må du kontrollere at området er godt ventilert når spraymalingstanker.

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 ...

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

Gransker spredning og Toxicity of prion-lignende Proteiner Bruke metazoan modellorganisme<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

Utvikling av en kvantitativ rekombinase Polymerase Amplification analysen med en intern positiv kontroll

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 sekvense analysen å karakter Gene Expression og Genomisk Endringer

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 kvantifisering av Mesenchymal celle Adipogenic differensiering potensial med en slektslinje spesifikk 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 arbeidsbesparende og repeterbar touch-Force signalering mutant Screen Protocol for studier av Thigmomorphogenesis av en modell Plant 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-Mediert genetisk transformasjon, transgen produksjon, og dens anvendelse for studiet av mannlig reproduktiv utvikling 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

Dyp fluorescensobservasjon i risskudd via clearingteknologi

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

Real-Time Detection of Reactive Oxygen Species Production in Immune Response in Rice with a Chemiluminescence Assay

Sanntidsdeteksjon av reaktiv oksygenartsproduksjon i immunrespons i ris med en kjemiluminescensanalyse

Reactive oxygen species (ROS) play vital roles in a variety of biological processes, including the sensing of abiotic and biotic stresses. Upon pathogen ...