Das Phloem wurde direkt von Pflanzen gesammelt, um die Translokation organischer Verbindungen über große Entfernungen zu beobachten, während es schwierig ist, Phloem von Pflanzensämlingen zu erhalten. Eine einfache und effektive Methode, die Split-Root-Technik, wurde eingeführt, um die Translokation von PFAAs in Pflanzen während einer relativ kurzfristigen Exposition zu untersuchen. Diese Methode kann auch den Langstreckentransport verschiedener Verbindungen in Pflanzen aufdecken.
Die gegebene Konzentration der Ziel-PFAA muss relativ höher sein als ihre Konzentration in der realen Umwelt, um die Überwachung der Ziel-PFAA in Weizen in undotierter Lösung zu gewährleisten. Beginnen Sie mit der Auswahl der ähnlich großen Triticum aestivum oder Weizensamen und desinfizieren Sie sie für 15 Minuten mit einer 8% igen Wasserstoffperoxidlösung. Spülen Sie die desinfizierten Samen gründlich mit entionisiertem Wasser ab.
Legen Sie die Samen auf das feuchte Filterpapier im Dunkeln bei Raumtemperatur für 5 Tage zur Keimung. Wählen Sie ungefähr 9 gekeimte Sämlinge von einheitlicher Größe aus und geben Sie sie in Kunststoffbecher mit 250 Milliliter 1/4 Stärke der Hoagland-Lösung. Vor der Behandlung kultivieren Sie die Sämlinge in Wachstumskammern für 7 Tage mit einem Zyklus von 14 Stunden bei 22 Grad Celsius und 10 Stunden bei 27 Grad Celsius.
Für die Sämlingskultivierung bereiten Sie 2 Zentrifugenröhrchen, A und B, vor, die jeweils 50 Milliliter 1/4 der Hoagland-Lösung enthalten. Die kommerzielle Perfluoroctansäure oder PFOA und die Perfluoroctansulfonsäure oder PFOS werden in Methanol gelöst und mit der sterilen Nährlösung als Stammlösung verdünnt, und fügen Sie dann die Stammlösung zu Röhrchen B bei 100 Mikrogramm pro Liter PFOA und PFOS hinzu. Als nächstes trennen Sie die ganzen Wurzeln eines Weizensämlings in 2 gleiche Teile mit einer Pinzette, wobei die Wurzeln mit demselben Trieb verbunden sind, und führen Sie sie dann in die Röhrchen A bzw. B ein.
Verschließen Sie die 2 Röhrchen mit Aluminiumfolie, bevor Sie sie in einem Inkubator für 7 Tage mit einem Zyklus von 14 Stunden bei 22 Grad Celsius und 10 Stunden bei 27 Grad Celsius kultivieren. Nach 7 Tagen sammeln Sie die Weizensämlinge und trennen Sie sie in 3 Teile mit einer Schere, wie Triebe und Wurzeln, die in der Stachellösung von Perfluoroakylsäuren oder PFAAs in nicht stacheliger Lösung kultiviert werden. Die Pflanzenproben in einem Gefriertrockner bei minus 55 Grad Celsius für 48 Stunden gefriertrocknen.
Nach 2 Tagen homogenisieren. Wiegen Sie die Wurzel und schießen Sie Proben. Sammeln Sie die Proben der aufgespießten und nicht dotierten Lösung.
In einem 15-Milliliter-Polypropylenrohr fügen Sie 2 Milliliter Natriumcarbonatpuffer, 1 Milliliter Tetrabutylammoniumhydrogensulfat, 5 Milliliter Methyl-tert-Butylether und die homogenisierte Wurzel oder den homogenisierten Spross hinzu. Wenn Sie fertig sind, schütteln Sie das Röhrchen 20 Minuten lang bei 250 U/min, bevor Sie es bei 2000 g für 10 Minuten bei Raumtemperatur zentrifugieren, um die überstehende organische Phase zu erhalten. Nach der zweiten Extraktion die ähnlichen Behandlungsextrakte poolen und in einem sanften Stickstoffstrom zur Trockne verdampfen, dann mit 5 Milliliter Methanol rekonstituieren und sie unter Beibehaltung der gleichen Geschwindigkeit für etwa 30 Sekunden vorziehen.
Konditionieren Sie die PestiCarb-Kartusche mit 5 Milliliter 0,1% Ammoniumhydroxid in Methanol, 5 Milliliter Wasser und 5 Milliliter Methanol. Fügen Sie 5 Milliliter extrahierende Methanollösung durch die PestiCarb-Patrone hinzu, um das Pigment zu entfernen. Eluieren Sie die Kartusche mit 5 Milliliter Methanol und sammeln Sie sie in den Probenröhrchen.
Die gesammelten 10 Milliliter Methanollösung zur Trockne verdampfen und vor dem Wirbeln mit 200 Mikrolitern Methanol rekonstituieren, dann die Probe bei 10.000 g für 20 Minuten bei Raumtemperatur zentrifugieren. Konditionieren Sie die polarverstärkte Polymerextraktionskartusche mit 5 Milliliter Methanol und 5 Milliliter Wasser, um sie zu aktivieren. 1 Milliliter der Stachellösung oder 50 Milliliter der nicht versetzten Lösungsproben durch die Patrone geben.
Umgehen Sie die Ziel-PFAAs mit 10 Milliliter Methanol. Verdampfen Sie den Extrakt mit einem sanften Stickstoffstrom und rekonstituieren Sie dann den verdampften Extrakt mit 200 Mikrolitern Methanol für die Analyse. Das Split-Root-Experiment untersuchte den Langstreckentransport von PFAAs in Weizen.
Es wurde beobachtet, dass PFOA und PFOS von der Weizenwurzel mit einer Konzentration von 11,94 Nanogramm pro Gramm bzw. 30,67 Nanogramm pro Gramm Trockengewicht in Stachellösung aufgenommen und mit einer Konzentration von 5,01 Nanogramm pro Gramm und 4,17 Nanogramm pro Gramm Trockengewicht auf die Triebe übertragen wurden. Es wurde festgestellt, dass PFOA und PFOS in Weizenwurzeln nachgewiesen wurden, die in der undotierten Lösung mit einer Konzentration von 0,26 Nanogramm pro Gramm bzw. 0,64 Nanogramm pro Gramm Trockengewicht kultiviert wurden. Es deutete darauf hin, dass PFOA und PFOS einen Langstreckentransport durch das Phloem vom Spross bis zur Wurzel erfahren könnten.
Es wurde festgestellt, dass PFOA und PFOS auch in der ungespikten Nährlösung mit einer Konzentration von 17,8 Nanogramm pro Liter bzw. 28,5 Nanogramm pro Liter gefunden wurden, was darauf hindeutet, dass PFOA und PFOS den Kasparischen Wurzelstreifen passieren könnten. Es müssen Vorkehrungen getroffen werden, um sicherzustellen, dass die Stachellösung in Röhrchen B die nicht dotierte Lösung in Röhrchen A nicht verunreinigt.Die visuelle Demonstration dieser Methode kann eine einfache Operation zur Aufdeckung des Langstreckentransports von PFAA in Weizen bieten.
