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

Bu çalışma USDA-NIFA hibesi ile desteklenmiştir: 2017-67013-26520. Tracy Debenport ve Claire Fogan teknik destek sağladı ve Ruby Ye ve Casey Cosetta bu el yazmasının erken sürümleri hakkında yararlı yorumlar sağlar.

1. Büyüyen mikropsuz lahanalar
<ol><li>Mikropsuz lahana yetiştirmek için ekipman hazırlama<ol>
<li>İnce toz partiküllerini gidermek için kireçlenmiş kilin temizlenmesi<ol>
<li>Çalsamalı kil(Malzeme Tablosu)en az 3x musluk suyu ile durulayın; suyu boşaltın. DİkKAT: Kireçlenmiş kil çok ince toz üretir ve yıkanırken koruyucu bir maske(Malzeme Tablosu)takmaları tavsiye edilir.</li>
			<li>Sterilize etmek için ince bir tabaka (~4 cm) halinde ince bir tabaka halind...

<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>

Mikropsuz Napa lahana bitkileri Napa lahana phyllosphere17laktik asit bakterilerin dağılım sınırlaması incelemek için kullanılmıştır. Mikropsuz Napa lahanalar da fillosferde bireysel veya çift-bilge büyüme test etmek için kullanılabilir (Şekil 1). Kırmızı, yeşil ve Napa: steril sebze özü yapmak için yöntemler lahana üç farklı çeşitleri için test edilmiştir. Bu SVE'lerin her biri güvenilir bir büyüme ortamı olarak hareket eder; aşı...

Fillosferin mikrobiyal çeşitliliği bitki sağlığının korunmasında önemli bir rol oynar ve aynı zamanda bitkilerin çevreselstresedayanma yeteneğini etkileyebilir 1,2,3,4,5. Buna karşılık, bitkilerin sağlığı doğrudan gıda güvenliği ve kalite6,7etkiler. Bitkiler ekosistem işleyişinde rol oynar lar ve bunlara bağlı mikrobiyomlar hem bitkilerin bu faaliyetleri yürütme yeteneğini etkiler hem de çevreyi doğrudan etkiler8. Bilim adamları phyllosphere fonksiyonu ve bileşimi deşifre etmeye başlamış olsa da, fillosfer mikrobiyal topluluk montaj etkileyen ekolojik süreçler tam olarak anlaşılamamıştır9,10. Fillosfer mikrobiyomu mikrobiyom11ekolojisini incelemek için mükemmel bir11deneysel sistemdir. Bu topluluklar nispeten basit ve topluluk üyelerinin çoğu standart laboratuvar medya10,12,,13yetiştirilebilir.
Fermente sebzeler, fillosferin toplum yapısının önemli sonuçları olduğu bir sistemdir. Hem lahana turşusu hem de kimchi'de, doğal olarak sebze yapraklarında (Brassica türlerinin fillosferi) oluşan mikroplar fermantasyon için inokül olarak hizmet vermektedir14,15. Laktik asit bakterileri (LAB) bitkisel mikrobiyomların her yerde üyeleri olarak kabul edilir, ancak onlar fillosfer de düşük bolluk olabilir16. Fermantasyon sırasında güçlü abiyotik seçimi, laktik asit bakterilerinin bolluğa artmasına olanak sağlayan mikrobiyal topluluk bileşiminde bir kaymaya yol açtır. LAB büyüdükçe, fermente bitkisel ürünlerin asidik ortamı nı oluşturan laktik asit üretirler17. Fillosfer ve fermantasyon arasındaki bağlantı mikrobiyomların nasıl yapılandırDığını anlamak için sebzeleri bir model olarak kullanma fırsatı sağlar.
Biz mikrop içermeyen Napa lahana büyümek ve sprey şişeleri kullanarak belirli mikrobiyal topluluklar ile aşılamak için yöntemler geliştirdik. Bu eşit ya bireysel mikroplar veya karışık topluluklar ile lahana aşılama ucuz ve güvenilir bir yöntemdir. Bir steril sebze özü (SVE) da üç farklı lahana türleri / çeşitleri geliştirilmiştir: kırmızı ve yeşil lahana(Brassica oleracea) ve Napa lahana(B. rapa). Bu SV'lere tuz ilavesi fermantasyon ortamını kopyalar ve fermantasyon mikrobiyom montajının küçük ölçekli ve nispeten yüksek iş lenmeli deneysel çalışmalarına olanak sağlar. Bu yöntemler, fillosferdeki mikrobiyal topluluk montajını ve fillosferdeki mikrobiyal topluluk dinamiğinin bitkisel fermantasyonun başarısıyla nasıl bağlantılı olabileceğini incelemek için kullanılabilir.

<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

Filosfer, mikroplar tarafından kolonize edilebilir bitkinin zemin üstü kısmı, mikrobiyal topluluk montaj süreçlerini belirlemek için yararlı bir model sistemidir. Bu protokol, Napa lahana bitkilerinin fillosferindeki mikrobiyal topluluk dinamiklerini incelemek için bir sistem özetlemektedir. Bu bir kireçlenmiş kil ve besin suyu substrat ile test tüpleri mikropsuz bitkiler büyümek için nasıl açıklar. Mikrobuzsuz bitkilerin belirli mikrobiyal kültürlerle aşılanması, fillosferdeki mikrobiyal büyümeyi ve toplum dinamiklerini ölçmek için fırsatlar sağlar. Fermantasyon sırasında oluşan mikrobiyal topluluklarda lahanalardan üretilen steril sebze ekstresinin kullanımı da değerlendirilebilir. Bu sistem nispeten basit ve ucuz laboratuvarda kurmak ve mikrobiyal topluluk montaj önemli ekolojik sorulara hitap etmek için kullanılabilir. Ayrıca, fillosfer topluluk bileşiminin mikrobiyal çeşitliliği ve sebze fermantasyonlarının kalitesini nasıl etkileyip etkilebildiğini anlamak için fırsatlar sunar. Gnotobiyotik lahana fillosfer topluluklarının geliştirilmesi için bu yaklaşım diğer yabani ve tarımsal bitki türlerine uygulanabilir.

Napa lahanabüyüme oranları Tohum sterilizasyon yöntemi birkaç farklı Napa lahanası ile test edildi (B. rapa var pekinese; Ek Şekil 1) farklı tedarikçilerin bir dizi ve tüm benzer büyüme oranları ile tutarlı büyüdü. Ancak, Brassica farklı türleri ile yöntemleri test (B. rapa: Şalgam Mor Top; B. oleracea: Kahire Hybrid, Tropic Giant Hybrid; B. campestris: Pak Choi Oyuncak Choy Hybrid; <em...

Watch this Scientific Journal Video about A Gnotobiotic System for Studying Microbiome Assembly in the Phyllosphere and in Vegetable Fermentation at JoVE.com

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

Mikropsuz Napa lahanaları yetiştirme yöntemi, araştırmacıların tek mikrobiyal türlerin veya çok türlü mikrobiyal toplulukların lahana yaprağı yüzeylerinde nasıl etkileşimde bulunduklarını değerlendirmelerini sağlar. Steril bir sebze özü de sebze fermantasyon sırasında toplum kompozisyon vardiya ölçmek için kullanılabilir sunulmaktadır.

Fillosferde ve Bitkisel Fermantasyonda Mikrobiyom Montajı Nın İncelenmesi için Gnotobiyotik Sistem

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 ...

Bu protokolü kullanarak, mikropların fillosferde nasıl bir araya gelip etkileşime girdiğine ilişkin önemli soruları yanıtlayabiliriz. Bu steril sebze ekstresi kullanarak, biz bitkisel fermantasyon sırasında işlevlerine phyllo küre toplulukların yapısını bağlayabilirsiniz ek yararı vardır. Bu teknikler bilim adamlarının mikropların filo küresinde nasıl etkileştiğini test etmelerini ve sonra bu filo küre topluluklarının fermantasyonu nasıl etkileyebildiğini izlemelerini sağlar.Yüzey lahana tohumları sterilize etmek için, 1.5 mililitrelik mikro santrifüj tüp 100 tohum yerleştirerek başlar. Tüpe bir mililitre %70 etanol ekleyin ve beş dakika girdap layın. Sonra etanol atmak için bir pipet kullanın.Beş dakika boyunca tüp % 50 çamaşır suyu ve girdap bir mililitre ekleyin, sonra çamaşır suyu atın. Tohumları dört kez durulayın, bir mililitre otoklaved deiyonize su ekleyerek tüpü girdap, sonra da suyu atın. Son duruladıktan sonra, ekimden önce tohum kat yumuşatmak için iki ila sekiz saat boyunca sterilleştirilmiş deiyonize suda tohumları ıslatın.15'e 2,5 santimetrelik cam bir tüpe 10 gram temiz kalsiyum kil tartın. Kalsiyumlu kil kapsayacak şekilde her tüp için hazırlanan MS Suyu yaklaşık dokuz mililitre ekleyin. Gevşek 22 milimetre iki yönlü test tüpü kapakları ile cam tüpler kap.Tüpleri 121 derecede 60 dakika boyunca otoklavlayın. Tüpleri otoklavdan çıkarırken, kapakları cam tüplerin üzerine iterek mühürleyin, ardından tüpleri kullanmadan önce oda sıcaklığına kadar soğutun. Tüpler soğuduklarında, her tüpün ortasına hafifçe bir steril lahana tohumu yerleştirmek için ekstra uzun terpler kullanılır.Yedi yönlü tepside tüpler Dantel ve 24 santigrat derece bir 16 saatlik ışık döngüsü ile hafif raflar altında tepsi yerleştirin. Tohumlar beş gün sonra ilk gerçek yaprak gelişecektir, hangi cotyledons oluşan sonra ilk vasküler yaprak. Bu rukumu kenarı vardır ve tricombs kaplıdır.Sterilite için mikropiçermeyen lahanayı test etmek için, sterilize edilmiş forsepslerle bitkinin tabanını hafifçe tutun ve dışarı çekin. Lahanayı tüpten tamamen çıkarmadan önce, sterilize edilmiş diseksiyon makasla kökleri dikkatlice kesin. Sonra, 1.5 mililitrelik mikro santrifüj tüp içine lahana yaprakları kompakt.Her mikro santrifüj tüpüne 400 mikrolitre PBS ekleyin ve lahanayı homojenize etmek için steril bir mikro havaneli kullanın. Bıçak 100 lahana mikrolitre agar plakaları üzerine homojen, geniş bir delik pipet ucu kullandığınızdan emin olun. Aşılama suşları gliserol stokları yapmak için, yavaşça aynı ortam iki veya üç yeni plakalar üzerine bireysel koloniler dışarı çizgi.Kürek koloniler iki ila beş gün, sonra 15 mililitre konik tüp içine plakaları kazıyın 15 mililitre lik gliserol. Girdap iyice karıştırmak için tüp. Bir mikro santrifüj tüp içine karışık gliserol stok Aliquot bir mililitre ve gliserol stok kalan 14 mililitre ile birlikte kullanıma hazır olana kadar 80 santigrat derece saklayın.Kullanmadan bir hafta önce, buz üzerinde bir mililitre aliquot eritme ve aşılama stok konsantrasyonu belirlemek için birkaç farklı seyreltme yerleştirin. Lahana aşılamak için hazır olduğunda, buz üzerinde gliserol stok eritme ve istenilen konsantrasyona seyreltin. Steril pompa şişesine seyreltilmiş stok 10 mililitre ekleyin ve büyük bir atık toplama kabına beş sprey pompalayın.Lahana tüpünden kapağı çıkarın ve lahanayı sprey şişesine doğru yatırın. Sprey her lahana aşı çözeltisi üç pompaları ile, sonra gerçek giriş aşılama konsantrasyonu değerlendirmek için lahana bir alt kümesi hasat. Lahanahasığını almak için, sterilize edilmiş enfazla tüpten çıkarın.Steril diseksiyonu makası ile kökleri kesin ve dikkatlice önceden tartılmış steril mikro santrifüj tüp yerleştirin. Gelecekteki hesaplamalar için lahananın ağırlığını kaydedin. Lahana ile her tüp e 400 mikrolitre PBS ekleyin ve bir mikro havaneli ile 30 kez eziyet, sonra geniş delik pipet ipuçları kullanarak lahana homojenate plaka.Çıkarın ve lahana en dışyaprakları atın ve bir blender sığacak şekilde kalan tüm lahana doğrayın. İnce bir hamuru karıştırın ve lahana homojen tartMak. Lahana gram başına distile su iki mililitre ekleyin.Sonra sepet kahve filtreleri iki kat ile lahana bulamaç süzün. Bulamacı santrifüj tüplere dağıtın ve 20.000 kez G'de 20 dakika veya büyük parçacıklar çözeltiden çıkana kadar santrifüj edin. Peletli lahana enkazını rahatsız etmemeye özen terek supernatant'ı çıkarın.Standart tuz konsantrasyonları ile fermantasyon koşulları yeniden oluşturmak için, özü hacim sodyum klorür% 2 ağırlık ekleyin. Bir vakum bağlı bir 0.2 mikrometre filtre ile bilder sebze özü, steril tüpler içine dağıtmak ve eksi 80 santigrat derece dondurmak. Tohum sterilizasyon yöntemi birkaç Napa lahana ile test edildi ve hepsi benzer büyüme oranları gösterdi.Ancak, brassica diğer türler bitkiler ya sterilizasyon sonra düşük çimlenme oranları vardı ya da kök hızla bir spindly sağlıksız bitki yapmak için uzadı çünkü sınırlı başarı verdi. Mikrobiyal izolasyonlar ya tek bir süzme izole olarak ya da başka bir izole ile birlikte aşılandı. Her tedavi için toplam 15 mikropsuz lahana test edildi ve aşıdan sonra dört gün veya 10 gün içinde hemen hasat edildi.İzoleler Napa lahana sıvık filosferinde hızlı bir büyüme gösterdi. İki maya ve üç bakteri, kırmızı, yeşil ve Napa lahanasından yapılmış üç farklı steril sebze özü veya SVE türüne aşılandı. Inoküllerin büyümesi 14 gün boyunca mrs veya YPD agar plakaları üzerine her tedavinin beş mikrolitre lik nokta kaplaması ile kaydedildi.Fermantasyon boyunca yapılan pH ölçümleri, laktik asit bakterilerinin SVE'yi pH 4'ün altındaki seviyelere asitleştirebildiğini ve bunun da tüketim için güvenli bir fermantasyon olduğunu gösterdiğini göstermiştir. Bu yöntemler özellikle lahana mikrobiyomu uygulanmıştır ancak diğer bitki sistemlerinde yararlı olabilir. Bu sistemi steril tutmak için zor olabilir, bizim anahat protokolleri ayrıntılı, ama biz her adım önemli bulundu.

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

In Cross Sahne Yöntemleri<em&gt; Setaris viridis&#39;in</emOtlar için&gt; Yeni Bir Model Sistemi

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 ...

Technique for Studying Arthropod and Microbial Communities within Tree Tissues

Ağaç Dokuların içinde eklembacaklı ve Mikrobiyal Toplulukları incelenmesi için Tekniği

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

Gibson Meclisi ve Gen Tabancası kullanarak Tütün geçici Gen İfadesi

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

Mitokondriyal Metabolizma incelenmesi için Platform olarak İnsan Trombositler LC-MS Analizi

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

Ampirik, Metagenomic ve bilgisayar teknikleri mekanizma hangi mantar ilaçları uzlaşma arı sağlık ile aydınlatmak

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

Ölçme ve toprak erozyon ve toprak karbonat konsantrasyonları tarım Yönetimi'nin altında ilgili ifade eşleme

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

Metodoloji geliştirme yaşam tabloları alanını kullanarak Whitefly, Bemisia tabaci, pamuk gibi bir Model sistemi içinde sesil böcekler için için

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

Karınca görsel sistem anatomisi soruşturma teknikleri

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

Küçük moleküllere steril koşullarda bitki yanıt-e doğru değerlendirmek için Hydroponic sistemi esnek bir düşük maliyetli

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

Vitro Yalnız arı yetiştirme: larva Risk faktörleri değerlendirmek için bir araç

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