Name: mycorrhizal maps as a tool to explore colonization patterns and fungal strategies in the roots of festuca rubra and zea mays
Uploaded: 2022-08-26T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Mycorrhizal Maps as a Tool to Explore Colonization Patterns and Fungal Strategies in the Roots of Festuca rubra and Zea mays at JoVE.com

Dette papiret bruker data som følge av to Ph.D. studier i det tematiske området "Corn Mycorrhizal Patterns Driven by Agronomic Inputs", utført av Victoria Pop-Moldovan, og "Mycorrhizal Status and Development of Colonization in Mountain Grassland Dominant Species", utført av Larisa Corcoz, under koordinering av prof. Dr. Roxana Vidican.

1. Valg av biologisk materiale, rotprøvetaking og lagring
<ol><li>Samle hele roten av planter med en spade (figur 1A) separat for hver variant og replikere. Fjern forsiktig, for hånd, de store jordaggregatene fra røttene. Vask hele rotsystemet og mål det på en skala med 1 cm x 1 cm celler (figur 1B). Klipp røttene separat for hver plante, og legg dem i en plastpose.</li>
	<li>Samle alle de rene røttene fra hver plante i en plastpose, og...

<ol>
	<li>Trivedi, P., Leach, J. E., Tringe, S. G., Sa, T., 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=Plant-microbiome+interactions:+From+community+assembly+to+plant+health.">Plant-microbiome interactions: From community assembly to plant health.</a> Nature Reviews Microbiology. 18 (11), 607-621 (2020).</li><li>Jeffries, P., Barea, J. M., Hock, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=4+Arbuscular+Mycorrhiza:+A+Key+Component+of+Sustainable+Plant-Soil+Ecosystems.">4 Arbuscular Mycorrhiza: A Key Component of Sustainable Plant-Soil Ecosystems.</a> The Mycota. IX Fungal Associations. , 51-75 (2012).</li><li>Parniske, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Arbuscular+mycorrhiza:+the+mother+of+plant+root+endosymbioses.">Arbuscular mycorrhiza: the mother of plant root endosymbioses.</a> Nature Reviews Microbiology. 6 (10), 763-775 (2008).</li><li>Gianinazzi, 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=Agroecology:+The+key+role+of+arbuscular+mycorrhizas+in+ecosystem+services.">Agroecology: The key role of arbuscular mycorrhizas in ecosystem services.</a> Mycorrhiza. 20 (8), 519-530 (2010).</li><li>Lee, E. -. H., Eo, J. -. K., Ka, K. -. H., Eom, A. -. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diversity+of+arbuscular+mycorrhizal+fungi+and+their+roles+in+ecosystems.">Diversity of arbuscular mycorrhizal fungi and their roles in ecosystems.</a> Mycobiology. 41 (3), 121-125 (2013).</li><li>Zhang, Y., Zeng, M., Xiong, B., Yang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ecological+significance+of+arbuscular+mycorrhiza+biotechnology+in+modern+agricultural+system.">Ecological significance of arbuscular mycorrhiza biotechnology in modern agricultural system.</a> Ying Yong Sheng Tai Xue Bao = The Journal of Applied Ecology. 14 (4), 613-617 (2003).</li><li>Shah, A. A., 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=Effect+of+endophytic+Bacillus+megaterium+colonization+on+structure+strengthening,+microbial+community,+chemical+composition+and+stabilization+properties+of+Hybrid+Pennisetum.">Effect of endophytic Bacillus megaterium colonization on structure strengthening, microbial community, chemical composition and stabilization properties of Hybrid Pennisetum.</a> Journal of the Science of Food and Agriculture. 100 (3), 1164-1173 (2020).</li><li>Souza, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook of Arbuscular Mycorrhizal Fungi. , (2015).</li><li>Sun, X. -. G., Tang, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+four+routinely+used+methods+for+assessing+root+colonization+by+arbuscular+mycorrhizal+fungi.">Comparison of four routinely used methods for assessing root colonization by arbuscular mycorrhizal fungi.</a> Botany. 90 (11), 1073-1083 (2012).</li><li>Smith, S., Read, D., Smith, S. E., Read, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Colonization+of+Roots+and+Anatomy+of+Arbuscular+Mycorrhiza.">Colonization of Roots and Anatomy of Arbuscular Mycorrhiza.</a> Mycorrhizal Symbiosis. , 42-90 (2008).</li><li>Stoian, V., 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=Sensitive+approach+and+future+perspectives+in+microscopic+patterns+of+mycorrhizal+roots.">Sensitive approach and future perspectives in microscopic patterns of mycorrhizal roots.</a> Scientific Reports. 9 (1), 10233 (2019).</li><li>Pop-Moldovan, V., 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=Divergence+in+corn+mycorrhizal+colonization+patterns+due+to+organic+treatment.">Divergence in corn mycorrhizal colonization patterns due to organic treatment.</a> Plants. 10 (12), 2760 (2021).</li><li>Corcoz, L., 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=Mycorrhizal+patterns+in+the+roots+of+dominant+Festuca+rubra+in+a+high-natural-value+grassland.">Mycorrhizal patterns in the roots of dominant Festuca rubra in a high-natural-value grassland.</a> Plants. 11 (1), 112 (2021).</li><li>Corcoz, L., 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+colonization+strategies+in+roots+of+long-term+fertilized+Festuca+rubra.">Deciphering the colonization strategies in roots of long-term fertilized Festuca rubra.</a> Agronomy. 12 (3), 650 (2022).</li><li>Stoian, V., Florian, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mycorrhiza+-+Benefits,+influence,+diagnostic+method.">Mycorrhiza - Benefits, influence, diagnostic method.</a> Bulletin of University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj-Napoca. Agriculture. 66 (1), 2009 (2009).</li><li>Prates J&#250;nior, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Agroecological+coffee+management+increases+arbuscular+mycorrhizal+fungi+diversity.">Agroecological coffee management increases arbuscular mycorrhizal fungi diversity.</a> PLoS One. 14 (1), 0209093 (2019).</li><li>Rillig, M. 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=Why+farmers+should+manage+the+arbuscular+mycorrhizal+symbiosis.">Why farmers should manage the arbuscular mycorrhizal symbiosis.</a> New Phytologist. 222 (3), 1171-1175 (2019).</li><li>Rillig, M. 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=Towards+an+integrated+mycorrhizal+technology:+Harnessing+mycorrhiza+for+sustainable+intensification+in+agriculture.">Towards an integrated mycorrhizal technology: Harnessing mycorrhiza for sustainable intensification in agriculture.</a> Frontiers in Plant Science. 7, 1625 (2016).</li><li>Bhale, U. N., Bansode, S. A., Singh, S., Gehlot, P., Singh, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multifactorial+Role+of+Arbuscular+Mycorrhizae+in+Agroecosystem.">Multifactorial Role of Arbuscular Mycorrhizae in Agroecosystem.</a> Fungi and their Role in Sustainable Development: Current Perspectives. , 205-220 (2018).</li><li>Khaliq, A., 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=Integrated+control+of+dry+root+rot+of+chickpea+caused+by+Rhizoctonia+bataticola+under+the+natural+field+condition.">Integrated control of dry root rot of chickpea caused by Rhizoctonia bataticola under the natural field condition.</a> Biotechnology Reports. 25, 00423 (2020).</li><li>Vaida, I., P&#259;curar, F., Rotar, I., Tomo&#537;, L., Stoian, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+diversity+due+to+long-term+management+in+a+high+natural+value+grassland.">Changes in diversity due to long-term management in a high natural value grassland.</a> Plants. 10 (4), 739 (2021).</li><li>. The International Collection of (Vesicular) Arbuscular Mycorrhizal Fungi Available from: <a target="_blank" href="https://invam.wvu.edu/collection">https://invam.wvu.edu/collection</a> (2022)</li><li>. The International Bank for the Glomeromycota Available from: <a target="_blank" href="https://www.i-beg.eu/">https://www.i-beg.eu/</a> (2022)</li></ol>

Studier på mykorrhizal kolonisering er avgjørende for ny strategiutvikling i agronomisk felt. Potensialet til flere dyrkede planter for å danne en symbiotisk forening med arbuscular mycorrhizas gjorde dem til en viktig del av agroøkosystemets bærekraftige utvikling og vedlikehold av helsen 16,17,18,19,20. Dermed er det behov for en bedre forståelse av ko...

Arbuscular mycorrhiza (AM) sopp er en kategori av jordbårne endofytter som stadig er et område av interesse for forskere. Deres tilstedeværelse i røttene til de fleste planter og deres engasjement i næringssykluser gjør dem til viktige komponenter i stabiliteten til hvert økosystem der urteaktige planter er til stede 1,2. Gjennom deres ekstra radikulære mycelium fungerer AM som en soppforlengelse for planterøtter, spesielt i vanskelig tilgjengelige områder3. Hovedaktiviteten er i vertsplanterøtter, hvor AM utvikler store hyfernettverk og spesifikke intracellulære strukturer kalt arbuscules. Mangelen på vertsspesifisitet gjør at symbionten kan kolonisere flere arter samtidig. Denne evnen gir AM rollen som ressursallokering og næringsregulering i økosystemet; Soppen gir også støtte i planteoverlevelse og hjelper til med planteytelse 4,5,6,7. Reaksjonen av AM-arter til vertsrøtter er synlig i forlengelsen og plasseringen av det intra-radikulære myceliet og tilstedeværelsen og formen av arbuskulene utviklet intracellulært. De intracellulære arbuskulene fungerer som et utvekslingspunkt mellom de to symbiontene og representerer områder preget av raske overføringsprosesser. Strukturene som AM produserer er artsavhengige, og i tillegg til arbuscules, i røttene, utvikler de også vesikler, sporer og hjelpeceller.
Det er mange utfordringer i vurderingen av AM-symbionter i planterøtter 8,9. Den første er deres konstante utvikling i hele vegetasjonsperioden for verter, noe som fører til flere endringer i hyphal arbuscular strukturen. De forskjellige stadiene av arbuskulær vekst, opp til deres sammenbrudd, er tydelig tilstede i røtter, men de senescent AM-strukturene blir noen ganger fordøyd, noe som gjør dem bare delvis synlige10. Den andre utfordringen er representert ved fargemetoden og protokollen, det store mangfoldet av rotsystemer, dimensjonen av cellene deres og forskjellene i tykkelse, noe som gjør det vanskelig å foreslå en enhetlig metode. Den siste utfordringen er representert ved vurdering og scoring av AM-kolonisering. Det er mange metoder som scorer AM med forskjellige grader av objektivitet, og de fleste av dem er fortsatt begrenset til mikroskopiteknikker. De enkle er basert på tilstedeværelse / fravær av strukturer i rotbarken, mens de mer komplekse er basert på visuell scoring og bruk av koloniseringsklasser, med integrering av frekvensen og intensiteten av koloniseringsfenomenet. Mye data har blitt produsert de siste tiårene om mykorrhizal status for flere arter, men de fleste metodene er begrenset til den observerte verdien av kolonisering uten å peke på den virkelige posisjonen til hver struktur i rotbarken. Som et svar på nødvendigheten av mer nøyaktige resultater på AM-kolonisering, ble en metode basert på mikroskopisk analyse av mykorrhizale mønstre (MycoPatt) i røtter utviklet for å montere, i digital form, de detaljerte mykorrhizale kartene11. Metoden tillater også objektiv beregning av koloniseringsparametere og bestemmelse av den faktiske posisjonen til hver struktur i roten.
Plasseringen av AM-soppstrukturene kan være viktig for å svare på følgende to spørsmål. Den første er relatert til analysen av koloniseringen i et bestemt øyeblikk fra vegetasjonssyklusen til en plante. I denne sammenheng er det veldig nyttig å observere arbuscular / vesikkel overflod, rapportere hvordan de befinner seg i roten, og gi et veldig klart koloniseringsbilde og parametere. Den andre er relatert til deteksjon av soppstrategi og dens orientering og til og med prognosen for fremtidig utvikling. En applikasjon av MycoPatt kan være for planter analysert daglig, hver 2-3 dager, ukentlig eller i ulike vekststadier. I denne sammenheng er plasseringen av vesiklene / arbuscules viktig for å bedre forstå den biologiske mekanismen for AM-kolonisering. Disse parametrene og observasjonene er svært nyttige for å supplere de matematiske parametrene.
Målet med denne artikkelen er å demonstrere MycoPatt-systemets evne til å utforske det opprinnelige AM-soppkoloniseringspotensialet og strategien i Zea mays (mais) røtter i forskjellige utviklingsstadier og i Festuca rubra (rød fescue) røtter under forskjellige langsiktige befruktningsforhold. For å oppfylle målet ble to store databaser fra to eksperimenter analysert. Maiseksperimentet ble etablert ved Cojocna (46°44′56" lat N og 23°50′0" langt. E), i eksperimentell didaktisk gård ved Universitetet for landbruksvitenskap og veterinærmedisin Cluj på et phaeoziom med en lammende teksturjord12. Det røde fescue-eksperimentet er en del av et større eksperimentelt område etablert i 2001 i Ghețari, Apuseni-fjellene (46 ° 49'064 " lat N og 22 ° 81'418 '' lang. E), på en preluvosol (terra rossa) jordtype13,14. Mais ble samlet i fem forskjellige vekstfenofaser12: B1 = 2-4 blader (som et kontrollpunkt for starten av mykorrhizal kolonisering); B2 = 6 blader; B3 = 8-10 blader; B4 = cob formasjon; B5 = fysiologisk modenhet. Fra 2-4 bladstadiet (A0) ble det brukt en organisk behandling som resulterte i en tograderingsfaktor (A1 = kontroll og A2 = behandlet). Røtter av rød fescue ble samlet ved blomstring fra et eksperiment med fem langsiktige befruktninger13,14: V1 = kontroll, ikke-befruktet; V2 = 10 t ·ha-1 gjødsel; V3 = 10 t·ha-1 gjødsel + N 50 kg·ha-1, P 2 O5 25 kg·ha-1, K2O 25 kg·ha-1; V4 = N 100 kg·ha-1, P 2 O5 50 kg·ha-1, K2O 50 kg·ha-1; V5 = 10 t·ha-1 gjødsel + N 100 kg·ha-1, P 2 O5 50 kg·ha-1, K2O 50 kg·ha-1. Fem planter ble samlet inn i hvert utviklingsstadium fra hver gjødslingsvariant. Fargeprotokollene og deres ytelse når det gjelder prøvebehandlingstid og kvalitet på farging ble analysert. Forholdet mellom AM-hyferutvikling og tilstedeværelsen av dens strukturer i røtter ble analysert separat for hver art og fortsatte med identifisering av de mest permissive røttene for kolonisering. De spesifikke koloniseringsmønstrene til hvert rotsystem ble analysert basert på koloniseringskart og verdien av AM-parametere.
Mais er en årlig plante, noe som innebærer kontinuerlig vekst av røttene, og det var hovedårsaken til å bruke MycoPatt i vekststadiene. Rød fescue er en flerårig plante fra et gressletter behandlet i lang tid med forskjellige gjødsel. Dens røtter har en kortere utvikling på 1 år, og anthesis betraktes som vegetasjonspunktet når planten endrer stoffskiftet fra vegetativ til generativ. For å fange disse plantene i løpet av disse intense aktivitetsperiodene ble de ovennevnte tidspunktene valgt. Prøvetaking i vegetasjonsperioden er vanskelig for denne arten når den vokser i naturlige gressletter.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Apple vinegar 5%</td>
			<td>FABRICA DE CONSERVE RAURENI S.R.L.</td>
			<td>O&#538;ET DE MERE</td>
			<td>https://www.raureni.ro/ro-ro/produs/otet-de-mere</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blue Ink</td>
			<td>Pelikan</td>
			<td>4001</td>
			<td>https://www.pelikan.com/pulse/Pulsar/ro_RO.Store.displayStore.224848./cerneal%C4%83-4001-de-la-pelikan</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cover slips</td>
			<td>Menzel-Glaser</td>
			<td>D 263 M</td>
			<td>https://si.vwr.com/store/product/20545757/cover-glasses-menzel-glaser</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps, PMP</td>
			<td>Vitalab</td>
			<td>9.171 411</td>
			<td>http://shop.llg.de/info881_Forceps_PMP_lang_UK. 
			htm?UID=55005bf838d8000000000000 
			&#38;amp;OFS=33</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass jar 47 mL</td>
			<td>Indigo Cards</td>
			<td>BORCAN 47 ML HEXAGONAL</td>
			<td>https://indigo.com.ro/borcan-47-ml-hexagonal</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laminating Pouches</td>
			<td>Peach</td>
			<td>PP525-08</td>
			<td>Business Card (60x90mm) / https://supremoffice.ro/folie-laminare-60x90mm-125mic-carte-vizita-100-top-peach-pp525-08-510328</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microflow Class II ABS Cabinet</td>
			<td>Bioquell UK Ltd</td>
			<td>Microflow Class II ABS Cabinet</td>
			<td>http://www.laboratoryanalysis.co.uk/graphics/products/034_11%20CLASS%202BSC%20(STD).pdf</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope slides</td>
			<td>Deltalab</td>
			<td>D100001</td>
			<td>https://distrimed.ro/lame-microscop-matuite-la-un-capat-26x76-mm-deltalab/?utm_source=Google%20Shopping&#38;utm_campaign= 
			google%20shopping%20distrimed&#38;utm_medium=cpc&#38; 
			utm_term=1647&#38;gclid=CjwKCAjwu 
			YWSBhByEiwAKd_n_odzr8CaCXQ 
			hl9VQkAB3p-ODo2Ssuou9cnoRtz1Gb 
			xsjqPY7F05HmhoCj6oQAvD_BwE</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microsoft Office 365</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td>Office 365</td>
			<td>Excel and Powerpoint; spreadsheet and presentation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaOH</td>
			<td>Oltchim</td>
			<td>01-2119457892-27-0065</td>
			<td>http://www.sodacaustica.com.ro/pdf/fisa-tehnica-soda-caustica.pdf</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitrile gloves</td>
			<td>SemperGuard</td>
			<td>816780637</td>
			<td>https://www.sigmaaldrich.com/RO/en/product/aldrich/816780637?gclid=CjwKCAjwuYWSBhByEiwAKd 
			_n_rmo4RRt8zBql7ul8ox 
			AAYhwhxuXHWZcw4hlR 
			x0Iro_4IyVt69aFHRoCmd 
			wQAvD_BwE</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optika camera</td>
			<td>OPTIKA</td>
			<td>CP-8; P8 Pro Camera, 8.3 MP CMOS, USB 3.0</td>
			<td>https://www.optikamicroscopes.com/optikamicroscopes/product/c-p-series/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optika Microscope</td>
			<td>OPTIKA</td>
			<td>B383pL</td>
			<td>https://www.optikamicroscopes.com/optikamicroscopes/product/b-380-series/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Protective mask FFP3</td>
			<td>Hermes Gift</td>
			<td>HERMES000100</td>
			<td>EN 149-2001+A1:2009 / https://www.emag.ro/set-10-masti-de-protectie-respiratorie-hermes-gift-ffp3-5-straturi-albe-hermes000100/pd/DTZ8CXMBM/#specification-section</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel</td>
			<td>Cutfix</td>
			<td>9409814</td>
			<td>https://shop.thgeyer-lab.com/erp/catalog/search/search.action;jsessionid=C258CA 
			663588CD1CBE65BF 
			100F85241B?model.query=9409809</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>White wine vinegar 9%</td>
			<td>FABRICA DE CONSERVE RAURENI S.R.L.</td>
			<td>O&#538;ET DE VIN ALB</td>
			<td>https://www.raureni.ro/ro-ro/produs/otet-de-vin-alb</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

mycorrhizal maps as a tool to explore colonization patterns and fungal strategies in the roots of festuca rubra and zea mays

Arbuscular mycorrhizal sopp er symbionter i plantens røtter. Deres rolle er å opprettholde vertsutvikling og opprettholde næringsbalansen i økosystemene. Koloniseringsprosessen er avhengig av flere faktorer som jordøkologi, det genetiske mangfoldet av sopp og vert, og agronomisk praksis. Deres synkroniserte handling fører til utvikling av et komplekst hyphalnettverk og fører til sekundær utvikling av vesikler og arbuscules i rotcellene. Målet med denne undersøkelsen var å analysere effektiviteten av mycorrhizal mønstre (MycoPatt) -metoden for posisjonering av soppstrukturer i røttene til Festuca rubra og Zea mays. Et annet mål var å utforske soppkoloniseringsstrategien som avslørt av mykorrhizale kart over hver art. Oppkjøpet og samlingen av flere mikroskopiske bilder tillater mycorrhizal koloniseringsvurdering i både mais og røde fescue planter for å gi informasjon om den realistiske posisjonen til de utviklede strukturer. De observerte mykorrhizale mønstrene fremhever den variable effektiviteten til hver plante når det gjelder å utvikle forbindelser med jordsymbiotiske sopp, forårsaket av påførte behandlinger og vekststadium. Mycorrhizal detaljerte kart oppnådd gjennom MycoPatt-metoden er nyttige for tidlig påvisning av planteeffektivitet i symbiotisk oppkjøp fra jorda.

Riktig bruk av røttenes skånsomme knusemetode etter fargingsprosedyrene gir gode detaljer om mykorrhizastrukturer, både for Zea mays (Figur 8A-C) og Festuca rubra (Figur 9A-E), god kontrast mellom mykorrhizastrukturer og rotceller, og en bekreftelse på stelen på grunn av den blå fargen. Hvis rydde- og fargeprosedyrene ikke lykkes, er rotprøver vanskelige å knuse og vise...

Watch this Scientific Journal Video about Mycorrhizal Maps as a Tool to Explore Colonization Patterns and Fungal Strategies in the Roots of Festuca rubra and Zea mays at JoVE.com

Mycorrhizal Maps as a Tool to Explore Colonization Patterns and Fungal Strategies in the Roots of Festuca rubra and Zea mays

Protokollen beskriver her metodene for vurdering av arbuscular mycorrhizal koloniseringsmønstre og strategi i røtter for to arter: Zea mays og Festuca rubra. Bruken av MycoPatt-metoden tillater beregning av parametere, konvertering av mykorrhizalstrukturer til digitale data og kartlegging av deres virkelige posisjon i røtter.

Mycorrhizal Maps som et verktøy for å utforske koloniseringsmønstre og soppstrategier i røttene til Festuca rubra og Zea mays

Arbuscular mycorrhizal fungi are symbionts in the roots of plants. Their role is to sustain host development and maintain the nutritional equilibrium in ...

MycoPatt-metoden tillater en grundig utforskning av arbuscular mycorrhizal kolonisering i røtter. Mycorrhizal kart peker på sopputvidelse og presenterer den virkelige posisjonen til hver struktur som et bestemt mønster. Mycorrhizal kolonisering analyseres objektivt ved 1% oppløsning.Hvert rotsegment konverteres automatisk til en digital matrise og genererer en omfattende database med koloniseringsparametere. For å begynne, fjern røttene fra kjøleskapet og legg dem på en arbeidsplattform for tining ved romtemperatur. For å utføre rotrydding, plasser alle røtter fra en plante i en 30 til 50 milliliter krukke, lag deretter en 10% natriumhydroksydløsning med vann fra springen og hell den i krukken til den helt dekker røttene.Rist krukken kraftig i ett til to minutter for homogen dispersjon av ryddeløsning i røttene. La røttene forbli i clearingløsningen i 48 timer. For rotskylling, pass innholdet i krukken gjennom en sigte.Skyll røttene flere ganger i vann fra springen til ryddeløsningen er helt fjernet. Legg deretter de skyllede røttene i en ren krukke for farging. Tilbered deretter en fem til fem prosent blekkeddikløsning med vann fra springen.Hell den i krukken til den dekker røttene og rist den i ett til to minutter. Etter 48 timer for delvis avfarging, skyll de fargede røttene i vann fra springen i ett til to minutter. Rist glasset kraftig for å fjerne den ekstra fargeløsningen.Gjenta prosedyren til røttene er klare for mikroskopisk evaluering. For rotsegmentering, plasser de flekkete røttene på et skalert skjærebrett. Skjær røttene i en centimeter segmenter.Velg 15 segmenter for hver variant. Spred deretter røttene på et lysbilde for segmentforberedelse, bruk en lamineringspose for å dekke røttene og knus dem forsiktig, fra en kant. Bruk et mykt plastverktøy for å vise røttene på lysbildet.Fjern lamineringsposen forsiktig og dekk prøven med en dekselslipp. Tilsett vann i et hjørne av lysbildet med en pipette, og la vannet sakte spre seg på lysbildet. Fjern det ekstra vannet med et papirhåndkle.For mikroskopisk analyse, bruk et mikroskop utstyrt med et kamera med god oppløsning. Analyser lysbildene fra en ekstremitet. Fang hvert mikroskopisk felt.Bruk 10 eller 40x forstørrelse for tykke røtter og 40x for tynne røtter. Etter å ha tatt opp, gi nytt navn til hvert bilde med en kode som tillater den virkelige ettermonteringen av rotdeler. Bruk presentasjonsprogramvare til å designe et tegnebrett for bildemontering, sett bredden to til tre centimeter bredere enn bildebredden.Etter å ha tatt 15 bilder, legg til alle tatt bilder fra ett segment i rekkefølgen de er tatt, og start med ett til 15, og rekonstruer hele lengden på rotsegmentet. Deretter bruker du den vertikale justeringen for å justere bildene i midten og sørge for at hvert bilde følger det forrige. Plasser et rutenett på 10 x 150 celler på alle bilder for å dekke hele rotsegmentet.I tillegg plasserer du et rutenett på 10 x 10 på hvert bilde og i hver celle i dette rutenettet, setter du inn et tall fra ett til seks hvis en arbuscular mycorrhizal eller AM-struktur er synlig, eller la den stå tom hvis ingen AM-struktur er tilstede. Legg til en tabell for et rutenett med en bredde på 10 celler og en lengde på 150 celler. Endre tabellen med dimensjoner til bredden på bildene, og endre deretter lengden på tabellen slik at den består av alle bildene.For å score mycorrhizal kolonisering, bruk det unike tallet for å score hver type struktur som beskrevet i mykorrhizal mønstermetoden. Bruk en for hyfer, to for arbuscules, tre for vesikler, fire for sporer, fem for hjelpeceller og seks for inngangspunkter. Score hver observert mykorrhizal struktur fra hver celle i de tidligere anvendte rutenettene.Etter scoring, sett inn alle oppnådde poengsummer i MycoPatt-regnearket. Bruk funksjonen kopier innliming til å overføre alle poengsummene fra presentasjonen til det første arket med navnet Rådata. For den primære analysen bruker du det tredje arket med navnet Parametere til å visualisere resultatene som prosentdeler separat i tre skjemaer.Bruk kolonne A til K for å analysere det horisontale bildet av kolonisering, kolonner M til W for det vertikale bildet av kolonisering, og kolonner Y til AI for å analysere den tverrgående koloniseringen for hver av de 15 10 x 10 kvadratene og den endelige gjennomsnittlige koloniseringen. Deretter bruker du definisjonene og formlene som er spesifikke for hver parameter. For produksjon og utvinning av mycorrhizal kart, visualiser bildet hentet fra konvertering av mycorrhizal strukturer kode til farger i det andre arket som heter Grafer.Eksporter deretter det resulterende bildet i diagramarket som et bilde, og bruk fargekoden i forklaringen til å analysere mykorrhizamønstre. For mykorrhizal kartanalyse, identifiser de viktigste strukturene og deres montering. Beskriv deretter mycorrhizal koloniseringsmønsteret observert i de analyserte røttene, etterfulgt av en koloniseringsstrategi basert på observert strukturell utvikling i roten, forgreningsmønsteret og utvikling av arbuskulær vesikkel.Denne protokollen gir detaljer om mykorrhizale strukturer med god kontrast mellom mycorrhizal strukturer og rotceller for Zea mays og Festal rubra. De mislykkede ryddings- og fargeprosedyrene resulterte i uklare mikroskopiske bilder av mykorrhizale strukturer i Festal rubra og Zea mays. Mycorrhizal koloniseringsmønstre tillot en fullstendig utforskning av koloniseringsmekanismen, denne metoden gir en dyp, liten skala utforskning av koloniseringsmønstre og strategier for Zea mays og Festuca rubra med et ekstra visuelt uttrykk for koloniseringsparametere.I Zea mays svært svingende koloniseringspotensial avhengig av plantens utviklingsstadium ble observert, men i Festuca rubra forekommer koloniseringsprosessene inne i røttene og utviklingen av hyphalnettverk var korrelert med en lav utviklingshastighet av røttene. MycoPatt er egnet for å kartlegge arbuscular mycorrhizal kolonisering i enhver plante. Det er også nyttig å utforske koloniseringsmekanismen fullt ut og vurdere soppstrategi langs røttene.

Research

JoVE Journal

Biology

Mycorrhizal Maps as a Tool to Explore Colonization Patterns and Fungal Strategies in the Roots of Festuca rubra and Zea mays

Use of Rotorod as a Method for the Qualitative Analysis of Walking in Rat

High speed videoanalysis of the details of movement can provide a source of information about qualitative aspects of walking movements. When walking on a ...

Correlative Light and Electron Microscopy (CLEM) as a Tool to Visualize Microinjected Molecules and their Eukaryotic Sub-cellular Targets

Correlative Light and Electron Microscopy CLEM as a Tool to Visualize Microinjected Molecules and their Eukaryotic Sub-cellular Targets


The eukaryotic cell relies on complex, highly regulated, and functionally distinct membrane bound compartments that preserve a biochemical polarity ...

Electroantennographic Bioassay as a Screening Tool for Host Plant Volatiles

Electroantennographic bioassay som et screeningverktøy for vertsplanten flyktige

Plant volatiles play an important role in plant-insect interactions. Herbivorous insects use plant volatiles, known as kairomones, to locate their host ...

Using SecM Arrest Sequence as a Tool to Isolate Ribosome Bound Polypeptides

Bruke SecM Arrest sekvens som et verktøy for å isolere ribosom Innbundne polypeptider

Extensive research has provided ample evidences suggesting that protein folding in the cell is a co-translational process1-5. However, the exact pathway ...

Using Caenorhabditis elegans as a Model System to Study Protein Homeostasis in a Multicellular Organism

Using Caenorhabditis elegans as a Model System to Study Protein Homeostasis in a Multicellular Organism

The folding and assembly of proteins is essential for protein function, the long-term health of the cell, and longevity of the organism. Historically, the ...

A Guide to Modern Quantitative Fluorescent Western Blotting with Troubleshooting Strategies

A Guide to Modern Kvantitativ Fluorescent Western Blotting med Feilsøking Strategier

The late 1970s saw the first publicly reported use of the western blot, a technique for assessing the presence and relative abundance of specific proteins ...

The c-FOS Protein Immunohistological Detection: A Useful Tool As a Marker of Central Pathways Involved in Specific Physiological Responses In Vivo and Ex Vivo

The c-FOS Protein Immunohistological Detection: A Useful Tool As a Marker of Central Pathways Involved in Specific Physiological Responses In Vivo and Ex Vivo

C-FOS Protein Immunohistologisk Detection: Et nyttig verktøy som en markør av Central Pathways involvere seg i det fysiologiske responser<em&gt; I Vivo</em&gt; og<em&gt; Ex Vivo</em

Many studies seek to identify and map the brain regions involved in specific physiological regulations. The proto-oncogene c-fos, an immediate early gene, ...

High Resolution Quantification of Crystalline Cellulose Accumulation in Arabidopsis Roots to Monitor Tissue-specific Cell Wall Modifications

High Resolution Quantification of Crystalline Cellulose Accumulation in Arabidopsis Roots to Monitor Tissue-specific Cell Wall Modifications

High Resolution Kvantifisering av krystallinsk cellulose akkumulering i<em&gt; Arabidopsis</em&gt; Roots å overvåke Tissue-spesifikke Cell Wall Modifikasjoner

Plant cells are surrounded by a cell wall, the composition of which determines their final size and shape. The cell wall is composed of a complex matrix ...

Kinematic Analysis of Cell Division and Expansion: Quantifying the Cellular Basis of Growth and Sampling Developmental Zones in Zea mays Leaves

Kinematic Analysis of Cell Division and Expansion: Quantifying the Cellular Basis of Growth and Sampling Developmental Zones in Zea mays Leaves

Kinematisk analyse av celledeling og Expansion: Kvantifisering Cellular Grunnlag for Vekst og prøvetaking Utviklingssoner i<em&gt; Zea mays</em&gt; Blader

Growth analyses are often used in plant science to investigate contrasting genotypes and the effect of environmental conditions. The cellular aspect of ...

Light Sheet Fluorescence Microscopy of Plant Roots Growing on the Surface of a Gel

Lys Sheet Fluorescensmikroskopi av planterøttene vokser på overflaten av en Gel

One of the key questions in understanding plant development is how single cells behave in a larger context of the tissue. Therefore, it requires the ...