Name: a gnotobiotic system for studying microbiome assembly in the phyllosphere and in vegetable fermentation
Uploaded: 2020-06-03T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Gnotobiotic System for Studying Microbiome Assembly in the Phyllosphere and in Vegetable Fermentation at JoVE.com

이 작품은 USDA-NIFA 보조금에 의해 지원되었다: 2017-67013-26520. 트레이시 데벤포트와 클레어 포건은 기술 지원을 제공했고 루비 예와 케이시 코세타는 이 원고의 초기 버전에 대한 유용한 의견을 제공합니다.

1. 세균이 없는 양배추 를 재배
<ol><li>세균이 없는 양배추 를 재배하기 위한 장비 준비<ol>
<li>미세먼지 를 제거하기 위해 석회화점 세척<ol>
<li>수돗물로 소목(재료테이블)을헹구는 데 3배 이상; 물을 빼내십시오. 주의: 석회화점은 매우 미세한 먼지를 생성하며 세척 시 보호마스크(재료 표)를착용하는 것이 좋습니다.</li>
			<li>소독하기 위해 소싱 된 점토를 얇은 층 (~4cm)?...

<ol>
	<li>Grady, K. L., Sorensen, J. W., Stopnisek, N., Guittar, J., Shade, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assembly+and+seasonality+of+core+phyllosphere+microbiota+on+perennial+biofuel+crops.">Assembly and seasonality of core phyllosphere microbiota on perennial biofuel crops.</a> Nature Communications. 10 (1), 4135 (2019).</li><li>Pii, Y., 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+interactions+in+the+rhizosphere:+beneficial+influences+of+plant+growth-promoting+rhizobacteria+on+nutrient+acquisition+process.+A+review.">Microbial interactions in the rhizosphere: beneficial influences of plant growth-promoting rhizobacteria on nutrient acquisition process. A review.</a> Biology and Fertility of Soils. 51 (4), 403-415 (2015).</li><li>Berendsen, R. L., Pieterse, C. M. J., Bakker, P. A. H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+rhizosphere+microbiome+and+plant+health.">The rhizosphere microbiome and plant health.</a> Trends in Plant Science. 17 (8), 478-486 (2012).</li><li>Bai, Y., 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=Functional+overlap+of+the+Arabidopsis+leaf+and+root+microbiota.">Functional overlap of the Arabidopsis leaf and root microbiota.</a> Nature. 528 (7582), 364-369 (2015).</li><li>Bulgarelli, D., Schlaeppi, K., Spaepen, S., Ver Loren van Themaat, E., Schulze-Lefert, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structure+and+functions+of+the+bacterial+microbiota+of+plants.">Structure and functions of the bacterial microbiota of plants.</a> Annual Review of Plant Biology. 64, 807-838 (2013).</li><li>Dinu, L. D., Bach, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+viable+but+nonculturable+Escherichia+coli+O157:H7+in+the+phyllosphere+of+lettuce:+a+food+safety+risk+factor.">Induction of viable but nonculturable Escherichia coli O157:H7 in the phyllosphere of lettuce: a food safety risk factor.</a> Applied and Environmental Microbiology. 77 (23), 8295-8302 (2011).</li><li>Heaton, J. C., Jones, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microbial+contamination+of+fruit+and+vegetables+and+the+behaviour+of+enteropathogens+in+the+phyllosphere:+a+review.">Microbial contamination of fruit and vegetables and the behaviour of enteropathogens in the phyllosphere: a review.</a> Journal of Applied Microbiology. 104 (3), 613-626 (2008).</li><li>Bringel, F., Cou&#233;e, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pivotal+roles+of+phyllosphere+microorganisms+at+the+interface+between+plant+functioning+and+atmospheric+trace+gas+dynamics.">Pivotal roles of phyllosphere microorganisms at the interface between plant functioning and atmospheric trace gas dynamics.</a> Frontiers in Microbiology. 6, 486 (2015).</li><li>Maignien, L., DeForce, E. A., Chafee, M. E., Eren, A. M., Simmons, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ecological+succession+and+stochastic+variation+in+the+assembly+of+Arabidopsis+thaliana+phyllosphere+communities.">Ecological succession and stochastic variation in the assembly of Arabidopsis thaliana phyllosphere communities.</a> mBio. 5 (1), e00682 (2014).</li><li>Carlstr&#246;m, C. I., 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=Synthetic+microbiota+reveal+priority+effects+and+keystone+strains+in+the+Arabidopsis+phyllosphere.">Synthetic microbiota reveal priority effects and keystone strains in the Arabidopsis phyllosphere.</a> Nature Ecology &amp; Evolution. 3 (10), 1445-1454 (2019).</li><li>Meyer, K. M., Leveau, J. 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=Microbiology+of+the+phyllosphere:+a+playground+for+testing+ecological+concepts.">Microbiology of the phyllosphere: a playground for testing ecological concepts.</a> Oecologia. 168 (3), 621-629 (2012).</li><li>Humphrey, P. T., Nguyen, T. T., Villalobos, M. M., Whiteman, N. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diversity+and+abundance+of+phyllosphere+bacteria+are+linked+to+insect+herbivory.">Diversity and abundance of phyllosphere bacteria are linked to insect herbivory.</a> Molecular Ecology. 23 (6), 1497-1515 (2014).</li><li>Williams, T. R., Marco, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phyllosphere+microbiota+composition+and+microbial+community+transplantation+on+lettuce+plants+grown+indoors.">Phyllosphere microbiota composition and microbial community transplantation on lettuce plants grown indoors.</a> mBio. 5 (4), e01564 (2014).</li><li>Di Cagno, R., Coda, R., De Angelis, M., Gobbetti, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploitation+of+vegetables+and+fruits+through+lactic+acid+fermentation.">Exploitation of vegetables and fruits through lactic acid fermentation.</a> Food Microbiology. 33 (1), 1-10 (2013).</li><li>K&#246;berl, 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=Deciphering+the+microbiome+shift+during+fermentation+of+medicinal+plants.">Deciphering the microbiome shift during fermentation of medicinal plants.</a> Scientific Reports. 9 (1), 13461 (2019).</li><li>Yu, A. O., Leveau, J. H. J., Marco, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Abundance,+diversity+and+plant-specific+adaptations+of+plant-associated+lactic+acid+bacteria.">Abundance, diversity and plant-specific adaptations of plant-associated lactic acid bacteria.</a> Environmental Microbiology Reports. 12 (1), 16-29 (2020).</li><li>Miller, E. 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=Establishment+limitation+constrains+the+abundance+of+lactic+acid+bacteria+in+the+Napa+cabbage+phyllosphere.">Establishment limitation constrains the abundance of lactic acid bacteria in the Napa cabbage phyllosphere.</a> Applied and Environmental Microbiology. 85 (13), e00269 (2019).</li><li>Stamer, J. R., Stoyla, B. O., Dunckel, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+rates+and+fermentation+patterns+of+lactic+acid+bacteria+associated+with+sauerkraut+fermentation.">Growth rates and fermentation patterns of lactic acid bacteria associated with sauerkraut fermentation.</a> Journal of Milk and Food Technology. 34 (11), 521-525 (1971).</li><li>Yildiz, F., Westhoff, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Associative+growth+of+lactic+acid+bacteria+in+cabbage+juice.">Associative growth of lactic acid bacteria in cabbage juice.</a> Journal of Food Science. 46 (3), 962-963 (1981).</li><li>Zabat, M. A., Sano, W. H., Wurster, J. I., Cabral, D. J., Belenky, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microbial+community+analysis+of+sauerkraut+fermentation+reveals+a+stable+and+rapidly+established+community.">Microbial community analysis of sauerkraut fermentation reveals a stable and rapidly established community.</a> Foods. 7 (5), 77 (2018).</li><li>Lee, S. H., Jung, J. Y., Jeon, C. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Source+tracking+and+succession+of+kimchi+lactic+acid+bacteria+during+fermentation.">Source tracking and succession of kimchi lactic acid bacteria during fermentation.</a> Journal of Food Science. 80 (8), M1871 (2015).</li><li>Trivedi, P., Schenk, P. M., Wallenstein, M. D., Singh, B. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tiny+Microbes,+Big+Yields:+enhancing+food+crop+production+with+biological+solutions.">Tiny Microbes, Big Yields: enhancing food crop production with biological solutions.</a> Microbial Biotechnology. 10 (5), 999-1003 (2017).</li><li>Knief, C., 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=Metaproteogenomic+analysis+of+microbial+communities+in+the+phyllosphere+and+rhizosphere+of+rice.">Metaproteogenomic analysis of microbial communities in the phyllosphere and rhizosphere of rice.</a> The ISME Journal. 6 (7), 1378-1390 (2012).</li><li>Wuyts, 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=Carrot+Juice+Fermentations+as+Man-Made+Microbial+Ecosystems+Dominated+by+Lactic+Acid+Bacteria.">Carrot Juice Fermentations as Man-Made Microbial Ecosystems Dominated by Lactic Acid Bacteria.</a> Applied and Environmental Microbiology. 84 (12), AEM.00134 (2018).</li><li>Niu, B., Paulson, J. N., Zheng, X., Kolter, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simplified+and+representative+bacterial+community+of+maize+roots.">Simplified and representative bacterial community of maize roots.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114 (12), E2450-E2459 (2017).</li><li>Steinkraus, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lactic+acid+fermentation+in+the+production+of+foods+from+vegetables,+cereals+and+legumes.">Lactic acid fermentation in the production of foods from vegetables, cereals and legumes.</a> Antonie van Leeuwenhoek. 49 (3), 337-348 (1983).</li></ol>

세균이 없는 나파 양배추 식물은 나파 양배추 필로스피어17에서유산균의 분산 한계를 연구하는 데 사용되어 왔다. 세균이 없는 나파 양배추는 또한 필로스피어에서 개인 또는 쌍 현명한 성장을 테스트하는 데 사용할 수 있습니다(그림 1). 멸균 야채 추출물을 만드는 방법은 양배추의 세 가지 다른 종류에 대한 테스트되었습니다 : 빨간색, 녹색과 나파. 이러?...

필로피어의 미생물 다양성은 식물의 건강을 유지하는 데 중요한 역할을 하며 식물의 환경 응력1,,2,,3,,4,,5를견딜 수 있는 능력에영향을 미칠 수 있다. 차례로, 작물의 건강은 식품 안전 및 품질6,,7에직접적인 영향을 미칩니다. 식물은 생태계 기능에서 역할을 하며, 관련 미생물군유전체는 식물이 이러한 활동을 수행하는 능력에 영향을 미치고 환경 자체에 직접적인 영향을미친다8. 과학자들은 필로스피어의 기능과 구성을 해독하기 시작했지만, 필로스피어 미생물 공동체 조립에 영향을 미치는 생태학적 과정은9,,10을완전히 이해하지 못한다. 필로스피어 미생물군유전체는미생물군유전체(11)의생태학을 연구하기 위한 우수한 실험 시스템이다. 이러한 커뮤니티는 비교적 간단하며 커뮤니티 구성원의 대부분은 표준 실험실 미디어10,,12,,13에서재배 할 수 있습니다.
발효 된 채소는 필로스피어의 지역 사회 구조가 중요한 결과를 초래하는 하나의 시스템입니다. 소금에 절인 양배추와 김치 모두에서, 자연적으로 야채 잎 (브라시카 종의 필로스피어)에서 발생하는 미생물은 발효,14,15의발효를위한 접종역할을한다. 유산균(LAB)은 식물성 미생물군유전체의 유비쿼터스 멤버로 간주되지만,필로스피어(16)에서낮은 풍부하게 함유될 수 있다. 발효 중 강력한 아바이오틱 선택은 유산균이 풍부하게 증가할 수 있도록 미생물 공동체 조성의 변화를 촉진합니다. LAB이 성장함에 따라 발효 야채제품(17)의산성 환경을 조성하는 유산산을 생산한다. 필로스피어와 발효 사이의 링크는 미생물군유전체가 어떻게 구조화되는지 이해하는 모델로 채소를 사용할 수 있는 기회를 제공한다.
우리는 세균이없는 나파 양배추를 재배하고 스프레이 병을 사용하여 특정 미생물 지역 사회와 접종하는 방법을 개발했습니다. 이것은 개별 미생물 또는 혼합 된 지역 사회 중 하나 양배추를 고르게 접종하는 저렴하고 신뢰할 수있는 방법입니다. 멸균 야채 추출물(SVE)은 빨강과 녹색양배추(브라시카 올레라사)와나파양배추(B. 라파)의세 가지 양배추 타입/품종에서 개발되었습니다. 이러한 SV에 소금을 첨가하면 발효 환경을 복제하고 발효 미생물군유전체 조립에 대한 소규모 및 비교적 높은 처리량 실험 연구를 가능하게 합니다. 이러한 방법은 필로스피어에서 미생물 공동체 어셈블리를 연구하고 필로피어의 미생물 공동체 역학이 식물성 발효의 성공과 어떻게 연관될 수 있는지를 연구하는 데 사용될 수 있다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1.5 mL microcentrifuge tubes</td>
			<td>VWR</td>
			<td>20170-650</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>15 mL conical tubes</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>352096</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>7-way tray tray</td>
			<td>Sigma Magenta</td>
			<td>T8654</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amber Round Boston Glass Bottle</td>
			<td></td>
			<td>GPS 712OZSPPK12BR</td>
			<td>Ordered on Amazon.com from various suppliers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Basket coffee filters</td>
			<td>If you care</td>
			<td></td>
			<td>(unbleached paper) Purchased from Wholefoods</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bleach (mercury-free)</td>
			<td>Austin&#39;s</td>
			<td>50-010-45</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Borosilicate Glass tubes</td>
			<td>VWR</td>
			<td>47729-586</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcined clay</td>
			<td>Turface</td>
			<td>MVP</td>
			<td>Ordered on Amazon.com from Root Naturally 6 Quart Bags. Particle size approximately 3-5 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cuisinart blender</td>
			<td>Cuisinart</td>
			<td></td>
			<td>Cuisinart Mini-Prep Plus Food Processor, 3-Cup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissection scissors</td>
			<td>7-389-A</td>
			<td>American Educational Products</td>
			<td>Ordered on Amazon.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>VWR</td>
			<td>89125-172</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Aven</td>
			<td>18434</td>
			<td>Ordered on Amazon.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycerol</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>56-81-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KleenGuard M10</td>
			<td>Kimberley-Clark</td>
			<td>64240</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Large plastic container</td>
			<td>Rubbermaid</td>
			<td></td>
			<td>Ordered on Amazon.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Light racks</td>
			<td>Gardner&#39;s Supply</td>
			<td>39-357</td>
			<td>full-spectrum T5 fluorescent bulbs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magenta tm 2-way caps</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>C1934</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Man, Rogosa, and Sharpe</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>DF0881-17-5</td>
			<td>This media is for broth and 15 g of agar is added to make plates</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro pH probe</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>8220BNWP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropestle</td>
			<td>Carolina</td>
			<td>215828</td>
			<td>Also called Pellet Pestle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MS nutrient broth</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>M5519</td>
			<td>Murashige and Skoog Basal Medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>S9888</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Napa cabbage seeds</td>
			<td>Johnny&#39;s Select Seeds</td>
			<td>2814G</td>
			<td>B. rapa var pekinensis (Bilko)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dish 100 mm x 15 mm</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>FB0875712</td>
			<td>Used to make agar plates</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate buffer saline</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>50-842-941</td>
			<td>Teknova</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plant tissue culture box</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Magenta GA-7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Serologial pipettes</td>
			<td>VWR</td>
			<td>89130-900</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile dowel</td>
			<td>Puritan</td>
			<td>10805-018</td>
			<td>Autoclave before use to sterilize</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterilizing 0.2 &#181;m filter</td>
			<td>Nalgene</td>
			<td>974103</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tryptic soy agar</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>DF0370-17-3</td>
			<td>This media is for broth and 15 g of agar is added to make plates</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wide orifice pipette tips</td>
			<td>Rainin</td>
			<td>17007102</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yeast, peptone and dextrose</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>DF0428-17-5</td>
			<td>This media is suitable but media can also be made using yeast, peptone and dextrose, add 15 g of agar when making plates</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a gnotobiotic system for studying microbiome assembly in the phyllosphere and in vegetable fermentation

미생물에 의해 식민지화될 수 있는 식물의 상부 인 필로스피어는 미생물 공동체 조립의 과정을 식별하는 유용한 모델 시스템이다. 이 프로토콜은 나파 양배추 식물의 필로스피어에서 미생물 공동체 역학을 연구하기위한 시스템을 설명합니다. 그것은 석회화 점토와 영양 국물 기판시험관에서 세균없는 식물을 성장하는 방법을 설명합니다. 특정 미생물 배양과 세균이없는 식물의 접종은 필로스피어의 미생물 성장과 지역 사회 역학을 측정 할 수있는 기회를 제공합니다. 양배추에서 생산된 멸균 식물성 추출물의 사용을 통해 발효 중에 발생하는 미생물 공동체의 이동도 평가될 수 있다. 이 시스템은 실험실에 설치하는 것이 비교적 간단하고 저렴하며 미생물 커뮤니티 어셈블리에서 주요 생태 학적 문제를 해결하는 데 사용할 수 있습니다. 또한 필로스피어 커뮤니티 구성이 식물성 발효의 미생물 다양성과 품질에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 이해할 수 있는 기회를 제공합니다. gnotobiotic 양배추 필로스피어 지역 사회를 개발하기위한이 접근 방식은 다른 야생 및 농업 식물 종에 적용 될 수있다.

나파 양배추의 성장 속도 종자 살균 방법은 여러 가지 다른 나파 양배추(B. 라파 var pekinese;; 보충 도 1) 여러 다른 공급 업체에서 모두 비슷한 성장률로 꾸준히 성장했습니다. 그러나, 브라시카의 다른 종으로 방법을 테스트(B. 라파: 순무 보라색 상단; B. 올레라세아: 카이로 하이브리드, 트로픽 자이언트 하이브리드; ...

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A Gnotobiotic System for Studying Microbiome Assembly in the Phyllosphere and in Vegetable Fermentation

세균이 없는 나파 양배추를 재배하는 방법은 연구자들이 양배추 잎 표면에서 단일 미생물 종 또는 다종 미생물 공동체가 어떻게 상호 작용하는지 평가할 수 있도록 개발되었습니다. 멸균 식물성 추출물은 또한 식물성 발효 시 지역 사회 조성의 변화를 측정하는 데 사용할 수있는 것으로 제시됩니다.

필로스피어와 채소 발효에서 미생물군유전체 조립을 연구하기 위한 노토바이오틱 시스템

The phyllosphere, the above ground portion of the plant that can be colonized by microbes, is a useful model system to identify processes of microbial ...

이 프로토콜을 사용하여, 우리는 미생물이 필로스피어에서 조립하고 상호 작용하는 방법에 관한 중요한 질문을 해결할 수 있습니다. 멸균 식물성 추출물을 사용함으로써 필로 구계 공동체의 구조를 식물성 발효 시 기능에 연결할 수 있다는 장점이 있습니다. 이러한 기술을 통해 과학자들은 미생물이 필로 구체에서 상호 작용하는 방법을 테스트한 다음 이러한 필로 구계 공동체가 발효에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 추적할 수 있습니다.양배추 씨앗을 살균하기 위해 1.5 밀리리터 마이크로 원심 분리튜브에 100 개의 씨앗을 배치하여 시작합니다. 튜브에 70%에탄올 1밀리리터를 넣고 5분간 소용돌이를 피하십시오. 그런 다음 파이펫을 사용하여 에탄올을 버립니다.50%의 표백제 1밀리리터를 넣고 튜브를 5분간 소용돌이치게 한 다음 표백제를 버립니다. 튜브를 소용돌이게 하는 오토클레이온 화된 물의 1밀리리터를 첨가한 다음 물을 버린 다음 씨앗을 4번 헹구십시오. 마지막 헹구기 후, 씨앗을 살균 된 탈온 물에 2 ~ 8 시간 동안 담그고 심기 전에 씨앗 털을 부드럽게하십시오.깨끗한 칼슘 점토 10그램을 15x 2.5센티미터 유리 튜브에 넣습니다. 각 튜브에 약 9밀리리터의 MS 국물을 첨가하여 칼슘 점토를 덮습니다. 유리 튜브를 22mm 양방향 테스트 튜브 캡으로 느슨하게 캡.60 분 동안 121 섭씨에서 튜브를 자동 클로 브. 오토클레이브에서 튜브를 제거할 때 캡을 유리 튜브에 밀어 밀봉한 다음 튜브를 실온으로 식힙니다. 튜브가 냉각되었을 때, 여분의 긴 집게를 사용하여 멸균 양배추 씨앗 1 개를 각 튜브의 중앙에 부드럽게 배치했습니다.튜브를 7방향 트레이로 레이스하고 트레이를 16시간 광사이클로 24도로 가벼운 랙 아래에 놓습니다. 씨앗은 5 일 후에 그들의 첫번째 진정한 잎을 개발할 것입니다, cotyledons가 형성된 후에 첫번째 혈관 잎입니다. 그것은 주름 가장자리가 있으며 tricombs로 덮여 있습니다.세균이 없는 양배추를 멸균을 테스트하려면 멸균 된 집게로 식물의 베이스를 부드럽게 잡고 꺼냅니다. 튜브에서 양배추를 완전히 제거하기 전에 살균 된 해부 가위로 뿌리를 조심스럽게 잘라냅니다. 그런 다음 양배추 잎을 1.5 밀리리터 마이크로 원심분리기 튜브로 압축합니다.각 마이크로 원심분리기 튜브에 PBS 400 마이크로리터를 추가하고 멸균 마이크로 유봉을 사용하여 양배추를 균질화합니다. 양배추의 블레이드 100 마이크로리터는 한천 판에 균일하게 되어 넓은 오리피스 파이펫 팁을 사용하십시오. 분이 하는 균주의 글리세롤 주식을 만들기 위해 개별 식민지를 동일한 미디어의 2개 또는 세 개의 새로운 플레이트에 부드럽게 줄입니다.2~5일 동안 식민지를 적어 15%의 글리세롤15밀리리터가 있는 15밀리리터 원내 튜브로 플레이트에서 긁어냅니다. 튜브를 완전히 소용돌이로 섞습니다. Aliquot 는 혼합 글리세롤 스톡의 밀리리터를 마이크로 원심분리기 튜브에 넣고 나머지 14밀리리터의 글리세롤 스톡과 함께 사용할 준비가 될 때까지 섭씨 80도를 저장합니다.사용하기 1 주일 전에, 얼음에 1 밀리리터 알리쿼트를 해동하고 접종 주식의 농도를 결정하기 위해 여러 가지 다른 희석에 배치합니다. 양배추를 접종할 준비가 되면 글리세롤 스톡을 얼음 위에 해동하여 원하는 농도로 희석합니다. 희석된 육수 10밀리리터를 멸균 펌프 병에 넣고 5개의 스프레이를 대형 폐기물 수거 비커에 넣습니다.양배추 튜브에서 뚜껑을 제거하고 양배추를 스프레이 병쪽으로 기울입니다. 접종 용액의 세 펌프로 각 양배추를 분사한 다음 양배추의 하위 집합을 수확하여 실제 입력 접종 농도를 평가합니다. 양배추를 수확하려면 살균 된 집게로 튜브에서 제거하십시오.멸균 해부 가위로 뿌리를 잘라 내고 미리 계량된 멸균 마이크로 원심분리기 튜브에 조심스럽게 배치하십시오. 향후 계산을 위해 양배추의 무게를 기록합니다. 양배추로 각 튜브에 400 마이크로리터를 넣고 마이크로 유봉으로 30회 갈아서 넓은 오리피스 파이펫 팁을 사용하여 양배추 균질을 플레이트합니다.양배추의 가장 바깥쪽 잎을 제거하고 버리고 남은 양배추를 모두 믹서기에 넣습니다. 미세 한 펄프에 혼합하고 양배추 균형을 무게. 양배추 1그램당 증류수 2밀리리터를 넣습니다.그런 다음 양배추 슬러리를 바구니 커피 필터의 두 층을 통해 필터링합니다. 슬러리를 원심분리기 튜브에 분배하고 원심분리기를 20분, 000배 G로 분배하거나 큰 입자가 용액에서 빠져나올 때까지 분배합니다. 펠릿 양배추 파편을 방해하지 않도록주의, 상체를 제거합니다.표준 염분 농도로 발효 조건을 재현하려면 추출물에 염화 나트륨의 부피에 2%의 무게를 추가합니다. 0.2 마이크로미터 필터가 진공에 부착된 채소 추출물을 멸균 튜브에 분배하고 영하 80도에서 동결합니다. 종자 살균 방법은 여러 나파 양배추로 테스트되었고 모두 비슷한 성장속도를 보였습니다.그러나, 브라시카의 다른 종은 식물이 살균 후 낮은 발아율을 가지고 있거나 줄기가 빠르게 길어질 때 가설건강에 해로운 식물을 만들기 때문에 제한된 성공을 주었습니다. 미생물 분리는 단일 균주 분리또는 다른 격리와 함께 접종하였다. 총 15개의 세균이 없는 양배추는 각 처리를 위해 시험되고 접종 후에 4 일 또는 10 일에 즉시 수확되었습니다.격리는 나파 양배추 필로스피어에서 급속한 성장을 입증했다. 2개의 효모와 3개의 박테리아는 빨강, 녹색 및 나파 양배추로 만든 멸균 야채 추출물 또는 SVE의 3개의 다른 모형으로 접종되었습니다. 접종의 성장은 각 치료의 5 마이크로리터를 MRS 또는 YPD 천판에 반점하여 14일 이상 기록되었다.발효 전반에 걸친 pH측정은 유산균이 SVE를 pH 4 이하 수준으로 산화할 수 있는 것으로 나타났으며, 이는 소비에 안전한 발효를 나타낸다. 이러한 방법은 양배추 미생물군유전체에 특별히 적용되었지만 다른 식물 시스템에서 유용할 수 있습니다. 시스템 멸균을 유지하는 것은 어려울 수 있으며, 윤곽 프로토콜은 상세하지만 각 단계가 중요하다는 것을 발견했습니다.

Research

JoVE Journal

Environment

Methods for Performing Crosses in Setaria viridis, a New Model System for the Grasses

Methods for Performing Crosses in Setaria viridis, a New Model System for the Grasses

에 십자가를 수행하는 방법<em&gt; 강아지풀</em목초에 대한&gt;, 새로운 모델 시스템

Setaria viridis is an emerging model system for C4 grasses. It is closely related to the bioenergy feed stock switchgrass and the grain crop foxtail ...

연구

환경과학

Technique for Studying Arthropod and Microbial Communities within Tree Tissues

나무 조직 내에서 절지 동물과 미생물 군집 유학을위한 기술

Phloem tissues of pine are habitats for many thousands of organisms.  Arthropods and microbes use phloem and cambium tissues to seek mates, lay eggs, rear ...

Transient Gene Expression in Tobacco using Gibson Assembly and the Gene Gun

깁슨 조립 및 유전자 총을 사용하여 담배 일시적인 유전자 발현

In order to target a single protein to multiple subcellular organelles, plants typically duplicate the relevant genes, and express each gene separately ...

LC-MS Analysis of Human Platelets as a Platform for Studying Mitochondrial Metabolism

미토콘드리아 대사 유학을위한 플랫폼으로 인간 혈소판의 LC-MS 분석

Perturbed mitochondrial metabolism has received renewed interest as playing a causative role in a range of diseases. Probing alterations to metabolic ...

Empirical, Metagenomic, and Computational Techniques Illuminate the Mechanisms by which Fungicides Compromise Bee Health

실험, Metagenomic, 및 계산 기법 밝히는 어떤 균 타협 꿀벌 건강 메커니즘

Growers often use fungicide sprays during bloom to protect crops against disease, which exposes bees to fungicide residues. Although considered ...

Measuring and Mapping Patterns of Soil Erosion and Deposition Related to Soil Carbonate Concentrations Under Agricultural Management

측정 및 토양 침식과 토양 탄산 농도 농업 관리에 관련 된 증 착 패턴 매핑

Spatial patterns of soil erosion and deposition can be inferred from differences in ground elevation mapped at appropriate time increments. Such changes ...

Methodology for Developing Life Tables for Sessile Insects in the Field Using the Whitefly, Bemisia tabaci, in Cotton As a Model System

Methodology for Developing Life Tables for Sessile Insects in the Field Using the Whitefly, Bemisia tabaci, in Cotton As a Model System

필드 사용 하 여 Whitefly, Bemisia tabaci를 모델 시스템으로 면에 고착 곤충의 생활 테이블 개발 방법론

Life tables provide a means of measuring the schedules of birth and death from populations over time. They also can be used to quantify the sources and ...

Techniques for Investigating the Anatomy of the Ant Visual System

개미 비주얼 시스템의 조사 기법

This article outlines a suite of techniques in light microscopy (LM) and electron microscopy (EM) which can be used to study the internal and external eye ...

A Flexible Low Cost Hydroponic System for Assessing Plant Responses to Small Molecules in Sterile Conditions

유연한 저비용 수경 시스템 살 균 조건에서 작은 분자에 식물 응답을 평가 하기 위한

A wide range of studies in plant biology are performed using hydroponic cultures. In this work, an in vitro hydroponic growth system designed for ...

In Vitro Rearing of Solitary Bees: A Tool for Assessing Larval Risk Factors

In Vitro Rearing of Solitary Bees: A Tool for Assessing Larval Risk Factors

생체 외에서 고독한 꿀벌의 양육: 애벌레 위험 요소를 평가 하기 위한 도구

Although solitary bees provide crucial pollination services for wild and managed crops, this species-rich group has been largely overlooked in pesticide ...