التحقيق من التفاعلات بين النباتية عبر شبكات مسام الشائعة باستخدام استدارة النوى

الفطريات أربوسكولار مسام (ص) ساعدت النباتات في استعمار الأراضي قبل 460 مليون سنة¹ واليوم، وهم سيمبيونتس في كل مكان من معظم النباتات²، تزويدها بالمغذيات المعدنية الحيوية للنمو. خيوط فطرية رقيقة، مثل مؤشر ترابط للفطريات صباحا الأعلاف للمغذيات المعدنية بعد استنفاد المغذيات في المناطق القريبة من الجذور، وكثيراً ما تواجه واستعمار نظم الجذور المجاورة النباتات في “شبكة مسام مشتركة” (CMN). شبكات مسام المشتركة قد تشكل أيضا عندما أنشئ الفطرية جيرملينجس الانضمام إلى شبكات³، أو عندما أشعر بخيوط فطرية الصمامات (أناستوموسي) مع خيوط فطرية كونسبيسيفيك^4،5،،من⁶⁷. مدى هذه خيوط فطرية اكستراراديكال في التربة هائلة، ومع خيوط فطرية اكستراراديكال التي تشكل 20% إلى 30% من التربة مجموع الكتلة الحيوية الميكروبية في البراري والمراعي التربة⁸ وتمتد ل m·cm 111^-3 في المراعي دون عائق⁹ .

تقسيم شبكات مسام المشتركة المغذيات المعدنية بين المترابطة المجاورة النباتات^10،11،،من¹²¹³. قد تتلقى النباتات يصل إلى 80% على الفوسفور ونسبة 25 في المائة من احتياجاتها من النتروجين من الفطريات صباحا، مع توفير يصل إلى 20 في المائة إجمالي الثابتة الكربون للفطريات في العودة¹⁴. وقد وجدت الجهاز الجذر في المختبر الأخيرة ثقافة العمل أن كمنس تفضيلي تبادل المغذيات المعدنية ذات جذور المضيفة التي توفر معظم الكربون إلى^11،الفطريات¹². وعلاوة على ذلك، الأنواع المختلفة من الفطريات صباحا قد تختلف في نوعيتها كشركاء التكافلية، مع بعض الفطريات تبادل الفوسفور أكثر للكربون أقل من غيرها¹⁵. على الرغم من أن الثقافات الجهاز الجذر نماذج مفيدة لدراسة التكافل صباحا نظراً لأنها تعرض البيئات التي تسيطر عليها بعناية، والقدرة على مراقبة الترابط أصله مباشرة، وهي لا تشمل يطلق النار على photosynthesizing التي تؤثر على العمليات الفسيولوجية الهامة مثل النتح، التمثيل الضوئي، والتغييرات الدافيء، المغذيات الكربون والمعادن، فضلا عن أنها تشكل المصارف.

في الطبيعة، الاستفادة الشتلات على الأرجح كمنس المنشأة بالفعل. حتى وقت قريب، إلا أن العلماء قد فقط بحث أثر الفطريات صباحا في تغذية النباتات بزراعة النباتات مع أو بدون الفطريات صباحا، غالباً مع نوع واحد من الفطريات صباحا. هذا الأسلوب على الرغم من أن هذا العمل كان هائلا مفيدة لفهم ميكورهيزاس أربوسكولار، قد أغفل الدور الحاسم المحتمل الذي قد كمنس في التفاعلات بين النباتات المضيفة مترابطة. على وجه الخصوص، النباتات التي تعتمد اعتماداً كبيرا على الفطريات صباحا لنمو التفاعل الحد الأدنى دون صباحا الفطريات^16،17، ربما الخلط وتفسيرنا للتفاعلات الفطريات بوساطة صباحا عند استخدامها ك ‘الضوابط’ لخط الأساس مرجع.

أننا نقترح نهجاً استدارة النواة للتحقيق في دور كمنس في التفاعلات بين النباتية وهيكله السكان. يحاكي نهجنا مكونات للتكافل صباحا في الطبيعة لأنه أنشأ كله نباتات انضمام كمنس وجميع النباتات تزرع مع الفطريات صباحا. عن طريق إزالة التفاعلات الجذرية، منهجيتنا يركز تحديداً على التفاعلات التي تتوسط فيها الفطريات صباحا حين تتبع حركة المغذيات المعدنية داخل كمنس أيضا. نهجنا يستند إلى الأعمال السابقة التي استخدمت النوى استدارة سواء في الميدان أو في الدفيئة لفهم صباحا أداء واقعية.

الأسلوب الأساسي الذي تمت استدارته قد أنشئت في الأدب كوسيلة للتلاعب بخيوط فطرية اكستراراديكال^18،19،،من²⁰²¹، وكان التناسخات عدة تبعاً للغرض منها على مدى خلال العقدين الماضيين. في البداية، مش أكياس أو الحواجز مما يسمح بنمو خيوط فطرية استخدمت لتوفير حجرات خالية من الجذر تحديد مقدار خيوط فطرية مسام أربوسكولار في التربة^22،23. ثم وضعت النوى أسطوانية من التربة محاطة بأنابيب المياه الجامدة أو البلاستيك الأنابيب مع فتحات تغطيها خيوط فطرية، ولكن لا جذور، في شبكة نايلون حدودية. هذه يمكن أن تكون استدارة بسهولة تعطيل mycelia اكستراراديكال^18،،من²⁴²⁵. وضعت النوى استدارة بين النباتات والتربة أطوال أصله كل غرام من التربة¹⁸، ¹³ج الدفقات mycelia اكستراراديكال²⁴، أو امتصاص الفوسفور من النوى خالية من النبات كمياً¹⁸. وكان آخر استخدام هذه النوى زراعة النباتات داخل كل منها في مجال تخفيض استعمار جذور بالفطريات صباحا من خلال تكرار انقطاع أصله كبديل للتعقيم أو تطبيق مبيدات الفطريات، التي لها آثار غير مباشرة على التربة العضوية هذه المسألة وغيرها الميكروبات¹⁸.

وقد استخدمت نهج الحاجز مش أصله التحقيق تقسيم المغذيات والنبات التفاعلات عبر كمنس، لكن في ميكروكوسمس مستطيلة وليس مع استدارة النوى. الدر et al.²⁶ باقتفاء أثر المغذيات المعدنية لتبادل الكربون باستخدام النظائر المشعة عبر كمنس أما الفطور الساعة رهيزوفاجوس التحقيق في التفاعلات بين Linum usitatissimum (الكتان) و ذو لونين السرغوم (الذرة البيضاء) إيريجولاريس أو فونيليفورميس موسى²⁶. مش ميكروكوسمس في المقصورات النبات دراسة شملت بهم مفصولة بحواجز والمقصورات أصله فقط للوصول إلى خيوط فطرية مسام المقصورات أصله المسماة التي تحتوي على نظائر مشعة ومستقرة. واستخدمت الدراسة كعناصر تحكم، علاجات دون مسام الفطريات. أغنية et al.²⁷ تستخدم نهجاً مماثلاً للعثور على هذا النبات إشارات يمكن أن يتم فقط بين كمنس الراسخة موسى ف. عند مصنع واحد مصاب بمسببات الأمراض فطرية. أيضا، وبالمثل إلى²⁶من الدر et al., ميريلد et al.²⁸ نمو النباتات في المقصورات الفردية مفصولة مش للتحقيق في أداء مصنع شتلة بندورة مغد (الطماطم) مرتبطة كبيرة قثد كمنس الزعفران النباتية (خيار) التي تمثل مصدر الكربون وفيرة. كما استخدموا العلاجات دون الفطريات مسام بدلاً من قطع كمنس²⁸. في تجربة ثانية، ذات الصلة، تم فحص الكربون لتبادل الفوسفور استخدام أكياس شبكية المسمى مع ³²“ص ميكروكوسمس” مع الحواجز مش أصله و CMN قطع كعلاج تستخدمها جانوس et al.²⁹، الذي حقق التنافسية التفاعلات بين شتلات الأنواع السافانا شجرة اوكالبتوس تيترودونتا وزرع شجرة الغابات المطيرة، دبق ليتسيا. وفي هذا الدراسة، جانوس et al.²⁹ رفع الأجزاء الأخرى التي تحتوي على بذور بضعة سنتيمترات، انزلاق طبقات مش ضد بعضها البعض لكسر الترابط أصله²⁹.

وقد تتمثل الخطوة الأخيرة في تطور الأسلوب الأساسي الذي تمت استدارته زراعة النباتات داخل النوى الموجودة داخل الأواني أو ميكروكوسمس^20،30. ويس³⁰ يستخدم النوى استدارة للتأكد مما إذا كان اكستراراديكال صباحا الميسليوم يمكن أن استعمار شتلة صنوبر إليوتي عندما ينتشر من المانحين أو النبات المضيف ‘ممرضة’ صباحا، تاماريندوس انديكا، وكيف اكستراراديكال الميسليوم من اكتوميكورهيزال الفطريات يؤثر الأداء الشتلات. حاويات كبيرة الشتلات أنبوبي التجارية (جدول المواد) داخل ميكروكوسمس أما البلاستيكية الصلبة (لا كمنس) أو فترة زمنية محددة ومغطاة بغشاء مسعور. حاويات الشتلة فترة زمنية محددة كانت أما عدم استدارة (كمنس سليمة) أو استدارة إلى قطع النوى كمنس. روتاتيد المنشأة مع الحاجز مش مختلفة الأحجام استخدمت من قبل بابيكوفا et al.²⁰ للتحقيق بيلووجروند إشارات عن طريق كمنس بين بيقية فول النباتات (فول). كان مترابطة مصنع الوسطى المانح في ميسوكوسمس قطرها 30 سم في دراستهم، بالجذور وخيوط فطرية (لا الجدار) أو فقط بواسطة كمنس المنشأة من خلال شبكة 40 ميكرومتر. قطعت محطات مركزية من التفاعلات مع النباتات المجاورة من خلال تناوب النوى المغلقة على شبكة، أو منعوا كمنس بشبكة 0.5 ميكرومتر غرامة أرفق الأساسية.

نقدم هنا، أسلوب الذي يجمع بين جوانب النهج استدارة النواة السابقة لدراسة تأثير كمنس على التفاعلات بين النباتية مباشرة جنبا إلى جنب مع تتبع النظائر المستقرة. لدينا أسلوب يستخدم نهج ‘النباتات مستهدفة’، الذي محاط بالمحطة المركزية لمصلحة النباتات المجاورة. نباتات تزرع داخل الحاويات الشتلات للتدوير التي هي فترة زمنية محددة ومغطاة بنايلون مش الشاشة الحريرية، غشاء مسعور، أو البلاستيكية الصلبة غير معدلة. شبكات مسام مشتركة يتم فصل مرة واحدة في أسبوع أو الاحتفاظ بها سليمة، والنظائر المستقرة ¹⁵N تتبع حركة النيتروجين من استدارة النوى الجيران إلى المحطة المركزية المستهدفة. وبمقارنة حجم النبات بامتصاص النظائر مستقرة والمغذيات المعدنية، علينا أن نقيم النباتات التي قد تستفيد أو تعاني من كمنس في التفاعلات بين النباتات المضيفة.