Name: a simple protocol for mapping the plant root system architecture traits
Uploaded: 2023-02-10T13:10:00
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我们感谢美国农业部（拨款58-6406-1-017）支持这项研究。我们还要感谢位于美国肯塔基州鲍灵格林的西肯塔基大学温肯生物技术中心和印度勒克瑙CSIR中央药用和芳香植物研究所所长提供仪器设施和支持（CSIR CIMAP手稿通信编号CIMAP/PUB/2022/103）。SS感谢美国费城圣约瑟夫大学的财政支持。

图1示意性地总结了整个协议，显示了揭示小苗根系结构（RSA）所涉及的所有基本步骤。协议步骤详见下文：
1.拟南芥种子表面杀菌
<ol><li>将一小勺（约100粒种子=约2.5毫克）种子转移到微量离心管中，并在室温（RT）下在蒸馏水中浸泡30分钟。整个过程在无菌条件下进行。</li>
	<li>将含有种子的微量离心管以500 x g 短暂离心5秒，在室温...

<ol>
	<li>Shukla, D., Rinehart, C. A., Sahi, S. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comprehensive+study+of+excess+phosphate+response+reveals+ethylene+mediated+signaling+that+negatively+regulates+plant+growth+and+development.">Comprehensive study of excess phosphate response reveals ethylene mediated signaling that negatively regulates plant growth and development.</a> Scientific Reports. 7 (1), 3074 (2017).</li><li>Rell&#225;n-&#193;lvarez, R., Lobet, G., Dinneny, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Environmental+control+of+root+system+biology.">Environmental control of root system biology.</a> Annual Review of Plant Biology. 67, 619-642 (2016).</li><li>Gruber, B. D., Giehl, R. F. H., Friedel, S., von Wir&#233;n, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasticity+of+the+Arabidopsis+root+system+under+nutrient+deficiencies.">Plasticity of the Arabidopsis root system under nutrient deficiencies.</a> Plant Physiology. 163 (1), 161-179 (2013).</li><li>Shukla, D., 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=Genome-wide+expression+analysis+reveals+contrasting+regulation+of+phosphate+starvation+response+(PSR)+in+root+and+shoot+of+Arabidopsis+and+its+association+with+biotic+stress.">Genome-wide expression analysis reveals contrasting regulation of phosphate starvation response (PSR) in root and shoot of Arabidopsis and its association with biotic stress.</a> Environmental and Experimental Botany. , 188 (2021).</li><li>Robbins 2nd, ., E, N., Dinneny, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+is+required+for+perception+of+water+availability+to+pattern+root+branches+in+plants.">Growth is required for perception of water availability to pattern root branches in plants.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 115 (4), E822-E831 (2018).</li><li>Linkohr, B. I., Williamson, L. C., Fitter, A. H., Leyser, H. M. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nitrate+and+phosphate+availability+and+distribution+have+different+effects+on+root+system+architecture+of+Arabidopsis.">Nitrate and phosphate availability and distribution have different effects on root system architecture of Arabidopsis.</a> The Plant Journal. 29 (6), 751-760 (2002).</li><li>Lynch, J. P., Brown, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Topsoil+foraging:+an+architectural+adaptation+of+plants+to+low+phosphorus+availability.">Topsoil foraging: an architectural adaptation of plants to low phosphorus availability.</a> Plant and Soil. 237 (2), 225-237 (2001).</li><li>L&#243;pez-Bucio, J., 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=Phosphate+availability+alters+architecture+and+causes+changes+in+hormone+sensitivity+in+the+Arabidopsis+root+system.">Phosphate availability alters architecture and causes changes in hormone sensitivity in the Arabidopsis root system.</a> Plant Physiology. 129 (1), 244-256 (2002).</li><li>Jain, 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=Differential+effects+of+sucrose+and+auxin+on+localized+phosphate+deficiency-induced+modulation+of+different+traits+of+root+system+architecture+in+Arabidopsis.">Differential effects of sucrose and auxin on localized phosphate deficiency-induced modulation of different traits of root system architecture in Arabidopsis.</a> Plant Physiology. 144 (1), 232-247 (2007).</li><li>Jain, 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=Variations+in+the+composition+of+gelling+agents+affect+morphophysiological+and+molecular+responses+to+deficiencies+of+phosphate+and+other+nutrients.">Variations in the composition of gelling agents affect morphophysiological and molecular responses to deficiencies of phosphate and other nutrients.</a> Plant Physiology. 150 (2), 1033-1049 (2009).</li><li>Jain, A., Sinilal, B., Dhandapani, G., Meagher, R. B., Sahi, S. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+deficiency+and+excess+of+zinc+on+morphophysiological+traits+and+spatiotemporal+regulation+of+zinc-responsive+genes+reveal+incidence+of+cross+talk+between+micro-+and+macronutrients.">Effects of deficiency and excess of zinc on morphophysiological traits and spatiotemporal regulation of zinc-responsive genes reveal incidence of cross talk between micro- and macronutrients.</a> Environmental Science and Technology. 47 (10), 5327-5335 (2013).</li><li>Jain, 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=Role+of+Fe-responsive+genes+in+bioreduction+and+transport+of+ionic+gold+to+roots+of+Arabidopsis+thaliana+during+synthesis+of+gold+nanoparticles.">Role of Fe-responsive genes in bioreduction and transport of ionic gold to roots of Arabidopsis thaliana during synthesis of gold nanoparticles.</a> Plant Physiology and Biochemistry. 84, 189-196 (2014).</li><li>Williamson, L. C., Ribrioux, S. P., Fitter, A. H., Leyser, 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=Phosphate+availability+regulates+root+system+architecture+in+Arabidopsis.">Phosphate availability regulates root system architecture in Arabidopsis.</a> Plant Physiology. 126 (2), 875-882 (2001).</li><li>Yang, T. J. W., Lin, W. D., Schmidt, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcriptional+profiling+of+the+Arabidopsis+iron+deficiency+response+reveals+conserved+transition+metal+homeostasis+networks.">Transcriptional profiling of the Arabidopsis iron deficiency response reveals conserved transition metal homeostasis networks.</a> Plant Physiology. 152 (4), 2130 (2010).</li><li>Kobae, 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=Zinc+transporter+of+Arabidopsis+thaliana+AtMTP1+is+localized+to+vacuolar+membranes+and+implicated+in+zinc+homeostasis.">Zinc transporter of Arabidopsis thaliana AtMTP1 is localized to vacuolar membranes and implicated in zinc homeostasis.</a> Plant Cell and Physiology. 45 (12), (2004).</li><li>Al-Ghazi, 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=Temporal+responses+of+Arabidopsis+root+architecture+to+phosphate+starvation:+evidence+for+the+involvement+of+auxin+signalling.">Temporal responses of Arabidopsis root architecture to phosphate starvation: evidence for the involvement of auxin signalling.</a> Plant, Cell and Environment. 26 (7), 1053-1066 (2003).</li><li>S, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> National Institutes of Health. , 1997-2007 (1997).</li><li>Dubrovsky, J. G., Forde, B. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+analysis+of+lateral+root+development:+pitfalls+and+how+to+avoid+them.">Quantitative analysis of lateral root development: pitfalls and how to avoid them.</a> The Plant Cell. 24 (1), 4-14 (2012).</li><li>Weeks, J. T., Ye, J., Rommens, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+an+in+planta+method+for+transformation+of+Alfalfa+(Medicago+sativa).">Development of an in planta method for transformation of Alfalfa (Medicago sativa).</a> Transgenic Research. 17 (4), 587-597 (2008).</li><li>Shukla, D., Krishnamurthy, S., Sahi, S. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microarray+analysis+of+Arabidopsis+under+gold+exposure+to+identify+putative+genes+involved+in+the+synthesis+of+gold+nanoparticles+(AuNPs).Genomics+Data.">Microarray analysis of Arabidopsis under gold exposure to identify putative genes involved in the synthesis of gold nanoparticles (AuNPs).Genomics Data.</a> 3, 100-102 (2015).</li></ol>

这项工作演示了使用简单的实验室设备绘制RSA的地图。使用这种方法，在精细水平上记录表型改变。这种策略的好处是芽部永远不会与培养基接触，因此小苗的表型是原始的。该方法涉及建立水培系统以按照协议中所述种植幼苗。然后，将每个幼苗完整取出并放置在充满琼脂的培养皿上。然后允许使用艺术刷手动涂抹根系，并拍摄照片以使用ImageJ软件1，10，<sup...

地下的根系结构（RSA）是植物生长和生产力的重要器官1，2，3。在胚胎阶段之后，植物经历了最显着的形态变化。根在土壤中的生长方式极大地影响了地面上植物部分的生长。根系生长是发芽的第一步。这是一个信息性状，因为它对不同的可用营养素做出独特的反应1，2，3，4。RSA表现出高度的发展可塑性，这意味着环境总是被用来做出有关发展的决策2，5。在目前的情况下，环境的变化使作物生产更加困难。RSA持续地将环境信号纳入发展选择5。因此，彻底了解根系发育背后的原理对于了解植物如何应对不断变化的环境至关重要2，5。
RSA感知不同的营养浓度，并呈现表型改变4，6，7，8，9，10，11，12。研究表明，与枝条形态相比，根形态/RSA 具有高度可塑性1，3。RSA性状映射在记录周围土壤环境变化的影响方面非常有效1，11，12。
一般来说，在许多早期研究中已经报道了各种营养缺乏对根表型的影响的差异3，11，13，14，15。例如，有几个关于磷酸盐 （Pi） 饥饿引起的侧根 （LR） 数量、长度和密度变化的对比报告。据报道，在 Pi 缺陷条件下6，8 下 LR 密度增加。相比之下，其他作者也报告了在Pi缺陷条件下LR密度的降低3，13，16。这些不一致的主要原因之一是使用了容易发生元素污染的胶凝培养基，琼脂通常含有10种。研究人员通常在基于琼脂的平板系统上种植实验植物并记录根性状。许多RSA性状经常隐藏或根深蒂固地存在于琼脂材料中，无法记录。与诱导营养缺乏相关的实验，其中使用者经常从培养基中完全排除一种成分，不能在容易发生元素污染的胶凝培养基中进行11，14，15。琼脂培养基中经常大量存在许多营养素，包括P，Zn，Fe以及更多11，14，15。此外，RSA在琼脂基培养基中的生长速度低于非琼脂基液体培养基。因此，有必要建立一种替代的非琼脂方法，用于定量和定性记录RSA的表型。因此，已经开发了目前的方法，其中幼苗在基于洋红色盒的水培系统中生长，该系统位于由聚碳酸酯楔块1，10，11支撑的聚丙烯网之上。
这项研究提出了Jain等人描述的早期方法的详细即兴版本10。该策略已针对植物根系生物学的当前需求进行了调整，也可用于除模式植物以外的苜蓿等植物。该协议是测量 RSA 变化的主要方法，它只需要简单的设备。本协议说明了如何表型几种根特征，例如正常和修饰培养基（Pi缺陷）中的主根和侧根。提供了从作者的经验中收集的分步说明和其他有用的提示，以帮助研究人员遵循该方法中提供的方法。本研究旨在提供一种简单有效的方法来揭示植物的整个根系，包括高阶LRs。这种方法涉及用圆形水彩艺术刷手动涂抹根系，从而可以精确控制根部的曝光1，10，11，12。它不需要昂贵的设备或复杂的软件。这种方法提高了养分吸收和生长速度;植物具有易于被根部吸收的营养丰富的溶液。本方法适用于希望详细绘制植物根系特征的研究人员，特别是在早期发育期间（发芽后10-15天）。它适用于小根系、拟南芥和烟草等模式植物，以及苜蓿等非传统植物，直到它们的根系适合洋红色盒子。
该协议概述了拟南芥中RSA发育的表型分析步骤如下：（1）植物种子表面灭菌的方法（拟南芥），（2）建立水培系统的步骤，然后在培养基上播种，（3）取出完整种子并在培养皿上铺展以进行RSA分析的程序， （4）如何记录RSA的图像，以及（5）使用ImageJ软件计算重要的RSA参数。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Arabidospsis thaliana (Col 0)</td>
			<td>Lehle Seeds</td>
			<td>WT-02</td>
			<td>Columbia (Col-0**, no markers)*</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Art brushes</td>
			<td>Amazon or any other vendor</td>
			<td></td>
			<td>Water color round brush size no. 14 (8 mm), 16 (9.5 mm), 18 (12 mm), and 20 (14.2 mm)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Automated Microscope with digital camera</td>
			<td>Leica Microsystems</td>
			<td></td>
			<td>LAS version 4.12.0, Leica Microsystems</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Imaging Software</td>
			<td>ImageJ</td>
			<td></td>
			<td>ImageJ V 
			&#160;1.8.0</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magenta box GA-7</td>
			<td>Fisher Scientific&#160;</td>
			<td>50-255-176</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medicago sativa</td>
			<td>Johnny&#39;s Seeds</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri-plate (150 mm x 15 mm)</td>
			<td>USA Scientific</td>
			<td>8609-0215</td>
			<td>150 mm x 15 mm PS Petri Dish (https://www.usascientific.com)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Photo camera</td>
			<td>Cannon or Nikon</td>
			<td></td>
			<td>Any high mega pixel (atleast 12 mega pixel per inch) camera on macro mode</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plant-Agar</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A3301</td>
			<td>Agargel&#160; Suitable for plant tissue culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polycarbonate Sheets</td>
			<td>Amazon</td>
			<td></td>
			<td>1 mm&#160; thick</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polypropylene Mesh</td>
			<td>Amazon</td>
			<td></td>
			<td>Pore size 250 &#181;m, 500 &#181;m and 1000 &#181;m</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scanner</td>
			<td>Epson</td>
			<td></td>
			<td>Epson Perfection V700 Photo (Scan at 600 dpi)</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a simple protocol for mapping the plant root system architecture traits

全面了解植物根系结构（RSA）的发展对于提高养分利用效率和提高作物品种对环境挑战的耐受性至关重要。提出了用于建立水培系统，幼苗生长，RSA传播和成像的实验方案。该方法使用基于洋红色箱的水培系统，其中包含由聚碳酸酯楔块支撑的聚丙烯网。实验设置通过评估不同营养（磷酸盐[Pi]）供应下幼苗的RSA来举例说明。该系统的建立是为了检查拟南芥的RSA，但它很容易适应研究其他植物，如 Medicago sativa （苜蓿）。拟 南芥 （Col-0）幼苗在本次调查中用作了解植物RSA的示例。通过处理乙醇和稀释的商业漂白剂对种子进行表面灭菌，并保持在4°C进行分层。种子在由聚碳酸酯楔块支撑的聚丙烯网上的液体半MS培养基上发芽并生长。将幼苗在标准生长条件下生长所需的天数，从网中轻轻挑出，并浸没在含水的琼脂平板中。在圆形艺术刷的帮助下，将小苗的每个根系轻轻地铺在充满水的盘子上。这些培养皿以高分辨率拍照或扫描以记录RSA性状。根性状，如主根、侧根和分支区，使用免费提供的 ImageJ 软件进行测量。本研究提供了在受控环境环境中测量植物根系特征的技术。我们讨论了如何（1）种植幼苗，收集和传播根样本，（2）获得传播RSA样本的图片，（3）捕获图像，以及（4）使用图像分析软件量化根属性。该方法的优点是可以通用、简单、有效地测量RSA性状。

使用简单的实验室工具测量根系结构（RSA）的不同形态特征，步骤示意性地描述在 图1中。水培设置的细节证明了该方案在测量RSA方面的潜力（图1 和 图2）。
鉴于观察到的胶凝剂差异，我们使用水培生长系统进行所有研究3，10。作为概念证明，这种水培系统运行良...

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A Simple Protocol for Mapping the Plant Root System Architecture Traits

我们使用简单的实验室工具来检查拟南芥和Medicago的根系结构（RSA）。将小苗水培生长在网眼上，并使用艺术刷展开以露出RSA。使用扫描或高分辨率相机拍摄图像，然后使用ImageJ进行分析以映射特征。

用于映射植物根系架构特征的简单协议

Comprehensive knowledge of plant root system architecture (RSA) development is critical for improving nutrient use efficiency and increasing crop cultivar ...

这是一种使用常规实验室设备测量根系结构的非侵入性水培方法。该协议允许通过手动传播植物的整个根系来完全可视化。RSA分析的主要优点之一是它允许研究植物根系，而不需要引入不必要的元素污染。该方法可以记录与植物系统RSA的直接环境相互作用，包括激素，养分和气候条件。通过在室温下将一小勺约100粒种子浸泡在蒸馏水中，开始拟南芥种子的表面灭菌。30分钟后，使用台式离心机以500 G短暂离心种子5秒钟。接下来，倒出水，加入700微升70%乙醇，然后涡旋管几秒钟。再次离心种子。如果需要，重复涡旋和离心，确保70%乙醇处理不超过三分钟。三分钟后，立即用无菌水冲洗种子。接下来，使用含有一滴吐温 20 的稀释商业漂白剂处理种子七分钟。将种子与漂白剂溶液混合，将试管快速倒置 8 到 12 次。短暂离心后，使用一毫升移液管倒出上清液，并按照相同的涡旋程序用无菌水冲洗种子至少五次。将表面灭菌的种子留在水中，并在四摄氏度下孵育两到三天以进行分层。高压灭菌标准洋红色盒，一半装满蒸馏水。将高压灭菌的聚碳酸酯板切成四乘八厘米的矩形，中点在矩形的一半以上切口，以便两个矩形可以缝合在一起形成 X 形。使用此设置来固定孔径为250微米的聚丙烯网，切成6×6厘米的正方形。在层流气流柜中，向每个盒子中加入含有维生素和1.5%蔗糖的无菌半MS基础培养基，以到达聚丙烯网的底部边缘。将表面灭菌的种子水培播种在网状物上，并培养三天。三天后，将幼苗转移到孔径为500微米的网格上，并让它们生长两天。接下来，将幼苗转移到对照培养基和实验培养基上，让种子生长七天。向培养皿中加入10至20毫升高压灭菌的过滤自来水。轻轻地从500微米的网眼中拉出幼苗。在圆形艺术刷的帮助下，将植物状根铺在充满水的盘子中，然后将它们浸入水中。稍微倾斜盘子以除去水。适当地扫描或拍摄这些培养皿。使用免费提供的 ImageJ 软件测量根系统架构或 RSA 特征，然后打开要分析的文件。设置比例后，使用直线工具创建轮廓比例尺的线选择。通过右键单击、双击或单击开头的框来完成大纲。要测量已知比例尺的长度（以像素为单位），请单击分析，然后单击工具栏上的测量。记下像素长度。通过单击分析选项卡中的设置比例选项卡打开设置比例对话框。检查距离中的像素长度（以像素为单位）字段。接下来，在已知距离字段中输入比例尺值，并将长度单位设置为毫米。通过单击锁定此特定图像的比例 确定.使用分割线工具选择勾勒根长度的线。完成轮廓后，通过沿轮廓单击并拖动黑色和白色小手柄来调整线条选择。在 ImageJ 的分析选项卡下，选择测量命令并量化根长度。通过右键单击结果窗口，从弹出菜单中选择全部复制，切换到电子表格并粘贴数据，将测量数据传输到电子表格。对于 RSA 性状的测量和计算，测量下胚轴连接到根尖末端之间的主根长度。然后测量一阶侧根，或一度LR长度，和二阶侧根，或两度LR长度。完成后，将所有测量值复制并粘贴到电子表格中。测量并记录从第一个侧根出现点到最后一个侧根出现点的主根或BZPR的分支区域。同样，记录源自 BZPR 边界内的侧根数。接下来，测量一阶和更高阶侧根的平均长度。通过将初级侧根的总长度除以初级侧根的总数来得出初级侧根的平均长度。然后测量二阶侧根的平均长度，通过将次级侧根的总长度除以次级侧根的总数来计算次级侧根的平均长度。通过将初级侧根的数量除以BZPR的长度来测量初级侧根密度。接下来，测量单个侧根的分支区，通过将次生侧根的数量除以二阶侧根长度的分支区长度来计算次生侧根密度。完成后，测量总根长度或 TRL。这是主根和初级和次级侧根长度的总和。本实验采用的水培系统效果良好，反映了无机磷酸盐缺乏和充分条件下的明显对比表型。在水培条件下对比无机磷酸盐制度下分析了各种RSA性状。与无机磷酸盐充分条件相比，无机磷酸盐缺陷处理引起的根表型表现出更短、更浅和更少分支的RSA。在无机磷酸盐缺乏条件下，主根长度显著衰减。在1.25毫摩尔无机磷酸盐或对照培养基存在下，主根长度显着且快速增加表明水培系统的效率，并充分反映了生理形态变化。在无机磷酸盐缺乏条件下，支化区显著减小。在pi缺陷条件下，初级侧根的平均长度显著减少。由于磷酸盐缺乏条件，平均次生侧根长度同样减少，但数量低于平均初级侧根长度。在磷酸盐缺乏条件下，初级和次生侧根的数量与对照相比，1.25毫摩尔无机磷酸盐条件下显著减少。在磷酸盐缺乏条件下，初级侧根密度没有变化，相对于对照，无机磷酸盐为1.25毫摩尔。次生侧根密度未显示任何显著变化，表明侧根密度对于深入了解RSA塑性的重要性。我用镊子轻轻地从网眼中取出幼苗。我用圆刷在充满水的盘子里铺根，所有的主根，然后直铺，对称地展开侧根，铺开与一阶侧根相连的二阶侧根。类似的方法可用于计算拟南芥植物尖端的烟灰面积。拟南芥叶可以铺在另一个板上，然后使用免费提供的 ImageJ 软件进行图像捕获和分析，以确定烟灰区域。该协议可用于回答有关环境对根系可塑性影响的任何问题。

Research

JoVE Journal

Biology

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科研

生物学

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