Bu eser USDA şirket içinde fon tarafından desteklenmiştir.

1. hazırlık
<ol><li>Ekipman, malzeme ve kaydetmek ve buz gibi bitki video işlemek için yazılım toplamak.<ol>
<li>Programlanabilir bir dondurucu üzerindegüç anahtarı ayarlayarak başlatın ve sıcaklık 0 ° c için ayarla Program-8 ° C'de 1 ° C/h ulaşmak için dondurucu.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Bu bir 1 L kap içinde dondurucu içine büyüdü bir 6-hafta-yaşlı çilek bitki ile 2-5 çiçek yerleştirin.</li>
	<li>2 IR kameraları (Örneğin, FLIR T620 kameralar) ayarla sıkılaştırma kayışlar ve küçük bir tahta parçası lensler doğru yakınsama açısı üretmek için kullanma. Not: optimum mesafe 2 kamera lens merkezi alanı genellikle gözler1 veya yaklaşık 7 cm arasındaki uzaklığı ile aynı olarak kabul edilir.</li>
	<li>Her ikisi fotoğraf makinesi 10 x 10 cm laboratuvar jack ve jack dolapta yeterince odaklı olmak için resmi izin için bitki yakın konum mount. Dikey ve yatay olarak kameralar ayarlamak bitki aynı parçası her iki kameralardan görünür olmasını sağlayın. Jack her ikisi fotoğraf makinesi 2 resim bütün bitki ve toprak bir bölümünü içeren dikey şekilde konumlandırmak için kullanın.</li>
	<li>Bir USB bağlantısı USB Outlet bilgisayarda kullanarak 2 kamera bağlayın.</li>
	<li>2/c çıkışları bitkilerin sürekli izlenmesi izin vermek için her ikisi fotoğraf makinesi takın.</li>
</ol>2. bilgisayar ve yazılım kurulumu için yazmak
<ol><li>2 pencere eşiği (1 pencere her bir kamera için) yazılım IR kamera yazılımı 2 simgesini çift tıklatarak açın x. Sol pencerede sol kamera ve sağdaki pencereye doğru kamera bağlamak için Yardım menüsü yönergeleri izleyin. Not: yazılım kullanma detayları yardım menüsü erişilebilir. Tek renkli bir palet kullanarak 3D render için kırmızı-mavi renklendirme gerekliliği nedeniyle bu örnek için uygundur.</li>
	<li>Ekran yakalama yazılımı program simgesini çift tıklatarak açın. Yakalama çerçeveyi tıklatıp aynı anda her ikisi fotoğraf makinesi bir ekran yakalama izin vermek için her ikisi fotoğraf makinesi içerir böylece Çerçeveyi sürükleyerek ayarlayın. Not: perde esir alma--dan her iki fotoğraf makinesi video akışı aynı anda sağ ve sol sayısı kusursuz bir senkronizasyon sağlar çünkü önemlidir.</li>
	<li>3-h artışla daha kolay bir işleme video düzenleme yazılımı, video kaydı. Not: Kayıt için bir süre önce donma olayı için önemlidir bu yüzden ne zaman tam olarak bitki dondurdu, bilmek mümkün değildir. Dolayısıyla bu 3 h kaydetmek için ayarlanır önerilir segmentlerinde kaydetmek için seçenek bu yazılım, bir özelliğidir. Yazılımı otomatik olarak 3-h tuşuna ve sonra yeni bir kayıt başlar. Her 3 saat kayıt için dosya adının sonuna otomatik olarak bir sayısal dizi verilecektir. Her video dosyası olacak 20 GB 10'dan çok yeterli alan için birden çok dosya bu büyüklükte bir sabit sürücüdeki kullanılabilir olduğundan emin olun.</li>
	<li>Dondurucu program denetleyicisi menüde çalıştırın ' ı seçerek başlayın ve ekran yakalama başlar. Rec düğme üstünde belgili tanımlık pencere tuşuna basın. Yakalanan ekran bölgesinin gösterilen anahat kırmızıya döner emin olun.</li>
	<li>Aşağı-8 ° C soğuk çilek bitki kaydetmek ve 1 h için dondurucu sıcaklık tutun.</li>
	<li>Dondurucu + 2 ° C'de olana 2 ° C/s dondurucu sıcaklığı artırmak Durmak belgili tanımlık yazmak. Not: Saat buz gibi 14 h toplamıdır.</li>
	<li>Faiz dosyaları bir dosya dönüştürme yazılımı kullanarak .mov .mp4 biçiminden dönüştürme. Not: Bu durumda, 1 ya da daha fazla donma olayları içeren bir tek 3 h dosya kullanılır.</li>
</ol>3. bir Video görüntüleme yazılımı kullanarak Video işleme
Not: Bu örnekte Video görüntüleme yazılımı kullanılır. Yazılım kullanımı hakkında dersler online olarak mevcuttur. Bu örnek yazılım temel bilgilere üstlenecek. "Kompozisyon", "katmanı" ve "sıra büyüsünü", yanı sıra çeşitli paneller ve nasıl onları, doğru gibi terimler anlayışı kabul edilir.
<ol><li>İlgi .mov dosya görüntüleme yazılımı almak ve dosyayı proje panelinin altındaki kompozisyon simgesini sürükleyin için Proje paneli içinde herhangi bir yeri çift tıklatın. Daha sonra proje orijinal videoları içeren klasöre kaydedin. Not: kaydedilen video önizleme bölmesi'nde görünür.</li>
	<li>Önizleme penceresinin alt Bölgesi faiz ikonuna tıklayın ve imleci kullanarak, yalnızca sol kameradan kayıt anahat.</li>
	<li>Aynı .mov video aynı videonun ikinci bir kompozisyon oluşturmak için kompozisyon simgesine sürükleyin. 3.3 adımı yineleyin, ancak bu sefer, sadece doğru kamera seçmek için imleci kullanın.</li>
	<li>Kompozisyon seçin > Kırpma zorunlu bölge ilgi için sol görmek için. Sağdan görünüm için bu işlemi yineleyin. Hangi sol ve sağ göstermek için her kompozisyon yeniden adlandırın.</li>
	<li>Yanında tıkırtı üstünde o ve kompozisyon seçerek üstündeki ana menüde sol kompozisyonu vurgulamak > Render sıraya ekle.</li>
	<li>Render sırasındaki Çıktı modülü üzerinde tıklayın ve video bir video (Örneğin, bir QuickTime videosu) işlenip emin olun. Bir daha hızlı render izin vermek için çözünürlüğünü düşürmek için Oluşturma ayarları tıklatın. Çıktıyaüzerinde adı video Çilek solseçeneğini tıklatın ve özgün kayıt ve proje olarak aynı klasöre kaydedin. Kaydet' i tıklatın ve sonra render panelin sağ üst köşesindeki en Render düğmesini tıklatın.</li>
	<li>3.6 Çilek sağ kompozisyon için yineleyin.</li>
	<li>Proje paneli çift tıklatın ve sadece render ve Çilek Çilek sol videoları alma.</li>
	<li>Her iki videoları üzerine gelin ve proje panelinin altındaki kompozisyon simgesine sürükleyin. Hala süreiçin soran açılan ekranda, 3 3-h süresi için 5 sıfır girin. Not: tam olarak senkronize, her iki videoları, Proje panelinde olacak, ama sadece en üstteki video kompozisyon panelinde görünür olacak.</li>
	<li>Diğer görüntü görüntülemek için küçük gözü katman açmak için tıklatın. İmleci kullanarak önizleme panelinde görüntülerin döngüsel bir kontrol sağlamak için Denetim/W butonuna basın. Tu§ları ve açık ve kapalı üst katmanı tıklayarak, üst veya alt görünümü her iki görüntüleri aynı dönüş uçak içinde olduğundan emin olmak için dönüş yönünü ayarlayın. Sonra X - ve Y-uçak doğrudan 3D gözlük alt yordam içinde ayarlayın.</li>
	<li>Kompozisyonu panelinin üst tabakası üzerine gelin ve efekti seçin > bakış açısı > 3D gözlük üst menüsünden. Not: Parametreler için 3D gözlük etkisi kontrol panelinin içinde çıkacaktır.</li>
	<li>Denetim Masası'ndaki "sol görünüm" kutusunu tıklatın — Denetim Masası Proje panelinden ayrılmış değil, Proje paneli kontrol paneli sekmesini tıklatın. Bir damla-aşağı yemek listesi kompozisyonu panelinde 2 videolarda listesinde, "sol görünüm" için listesinde videoyu vurgulayın. "Sağdan görünüm" için bu adımı yineleyin.</li>
	<li>3B görünümüsağındaki kutusunda Kırmızı mavi LRseçin.</li>
	<li>Kırmızı-mavi gözlük kullanarak, Proje paneli görünümde inceleyin. 3B görünüm yanlış görünüyorsa, Takas sol-sağtıklatmayı deneyin. Sahne yakınsama ve Dikey hizalama gölgelenme ve göz herhangi bir zorlanma ortadan kaldırmak için ayarlayın.</li>
	<li>Video 3D yönünü kabul edilebilir olduğunda, kompozisyon tıklayarak vurgulayın ve kompozisyon seçin > Adım 3.7 olduğu gibi sıra işlemek için Ekle . Projedeki diğer dosyaları aynı klasöre video işlemek. Not: Bu dosya çok büyük olacaktır. Bir kez işlenir dosya, video düzenleme yazılımı kullanarak daha küçük bir dosya boyutuna yeniden işlenmiş olabilir.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Geng, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+display+technologies.">Three-dimensional display technologies.</a> Advances in Optics and Photonics. 5, 456-535 (2013).</li><li>Ceccardi, T. L., Heath, R. L., Ting, I. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-temperature+exotherm+measurement+using+infrared+thermography.">Low-temperature exotherm measurement using infrared thermography.</a> HortScience. 30, 140-142 (1995).</li><li>Wimmer, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> History of thermal imaging, Security Sales and Integration. , (2011).</li><li>Wisniewski, M., Lindow, S. E., Ashworth, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Observations+of+ice+nucleation+and+propagation+in+plants+using+infrared+video+thermography.">Observations of ice nucleation and propagation in plants using infrared video thermography.</a> Plant Physiology. 113, 327-334 (1997).</li><li>Kuprian, E., Tuong, T., Pfaller, K., Livingston, D. P., Neuner, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Persistent+supercooling+of+reproductive+shoots+is+enabled+by+structural+ice+barriers+being+active+despite+an+intact+xylem+connection.">Persistent supercooling of reproductive shoots is enabled by structural ice barriers being active despite an intact xylem connection.</a> Public Library of Science ONE. 11, e0163160 (2016).</li><li>Livingston, D. P., Tuong, T. D., Murphy, J. P., Gusta, L., Wisniewski, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-definition+infrared+thermography+of+ice+nucleation+and+propagation+in+wheat+under+natural+frost+conditions+and+controlled+freezing.">High-definition infrared thermography of ice nucleation and propagation in wheat under natural frost conditions and controlled freezing.</a> Planta. 247, 791-806 (2017).</li><li>Boyles, R. P., Raman, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+climate+patterns+and+trends+in+North+Carolina+(1949-1998).">Analysis of climate patterns and trends in North Carolina (1949-1998).</a> Environment International. 29 (2-3), 263-275 (2003).</li><li>Poling, E. B., Poling, E. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Managing+Cold+Events.">Managing Cold Events.</a> A Growers' Guide to Production, Economics and Marketing. , 75-97 (2015).</li><li>Hacker, J., Neuner, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ice+porpagaion+in+plants+visualized+at+the+tissue+level+by+infrared+differential+thermal+analysis+(IDTA).">Ice porpagaion in plants visualized at the tissue level by infrared differential thermal analysis (IDTA).</a> Tree Physiology. 27, 1661-1670 (2007).</li><li>He, J. Q., Harrison, R. J., Li, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+3D+imaging+system+for+strawberry+phenotyping.">A novel 3D imaging system for strawberry phenotyping.</a> Plant Methods. 13, 93-101 (2017).</li></ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

İki IR kamera bu iletişim kuralı için gerekli olan ve onlar biraz daha farklı açılardan1özneden amaçlayan gerekir. Bu 5-8 cm arayla olmak lensler gerektirecektir, ama her ikisi de aynı yerde filme konu amaçlayan gerekir. 2 kamera mercekleri izleyicinin gözleri için vekil bir tür olarak düşünün. Sol kamera sol göz ve doğru kameranın sağ gözü için ROM'una benzer. Son işlem yazılım sol görüntü kırmızı bir renge ve bir mavi renk, sağ görüntü kırmızı-mavi gözl?...

Fiziksel boyutların bir dünyada yaşayan rağmen araştırmacılar genellikle 2D görsel gözlemler raporlama ile sınırlıdır. 2D görüntüleri önemli bilgileri iletmek için genellikle yeterli olmakla birlikte, bu derinliği hakkında bilgi eksikliği yeteneğimizi algıladıkları ve gerçek dünya nesneleri karmaşıklığını anlamak için kısıtlar. 1
Bu eksikliği derinliği hakkında bilgi beri erken 1900'lerde1ticari film endüstrisi başta olmak üzere, 3D videolar üretmek için bir teşvik sağladı. Ancak, hala görüntüleri ve video net 3D bilgi üreten bu görüntüleri üretiminde yer alan karmaşıklığı tarafından engel. 3D film üretmek için en basit yaklaşım stereoskopik fotoğrafçılıkta kullanılan ilkeleri temel alır. Stereoskopik fotoğraf biraz farklı açılardan bir 3D görüntü beyinde ilettiği aynı nesnenin iki görüntü kullanır. Bu mümkün yapmak için her göz sadece kendi imajını (yani, sol görüntü sol gözüne ve doğru görüntü sağ gözü) bakmak gerekir. Beri gözler doğal olarak bu işe yaramaz, stereoskopik başlık1bu mümkün yapmak için tasarlanmıştır. Stereoskopik çeşitli görüntüleme teknikleri, de gibi kutuplaşma titreşimli, zaman-multiplexed ve baş-mount görüntü teknikleri, 3D Filmler, ama kırmızı ve yeşil (veya Camgöbeği) kullanarak renk titreşimli görüntülemeyi veya anaglif yöntem geliştirilmesi sırasında kullanılmış olan Gözlük en ucuz ve basit teknikleri biridir. 3D görüntüleme ve çeşitli tekniklerin kapsamlı bir inceleme için Geng1tarafından inceleyin.
IR termografi kullanarak bitkilerde buz gibi izleme ilkesi üzerinde dayanır ne zaman su donar, iç enerji2yukarı vermek gerekir. Elektromanyetik spektrum IR bölgede algılanabilir ısı şeklinde enerjidir. Kameralar IR enerji kaydetmek mümkün kullanımda 19293' ten beri olmuştur. Bitkilerde buz gibi film IR teknolojisini kullanan ilk yayımlanan rapor--dan Cecardi ve ark. olduğunu 2, ama kullanılan Kameranın çözünürlüğü doğru donma başlatıldığı doku belirlemek zordur. Wisniewski vd. 4 daha kesin bir yüksek çözünürlüklü kamera kullanarak birkaç bitki türleri içinde buz çekirdekleşme sitelerin belirledi. Geliştirilmiş IR termografi içinde kullanılan teknoloji olarak, daha yüksek çözünürlük fotoğraf keşifler dondurma5 ve hassas hücrede yerleşimi buz oluşumu6engelleri gibi yol açtı.
IR bireylerde filme bir zorluk sıcaklıklarda küçük farklılıklar nedeniyle oluşur. Bu tam olarak hangi nesneleri/buz gibi olduğundan belirlemek üzere benzer bir renk olmak görüş alanı içinde nesnelerin çoğu neden olur. Gider gibi belirli dokularda, dondurma, sırasını belirleme ya da buğday6' kökleri bu önemli olabilir. Buz gibi bitkilerin IR video 3D görüntüsü Eğer bitki hangi parçası belirli bir noktada zamanında buz gibi belirleme doğruluğu geliştirilebilir.
Çilek bazı alanlarda dondurucu soğuklar yetiştiricileri için ciddi endişe olan Amerika Birleşik Devletleri bir üründür. Büyüyen bazı koşullar altında 2-3 hafta önce ortalama son bahar dondurmak görünmesini çilek çiçekler için yaygındır. Bir donma olayı Haziran olarak geç çiçek ölümde Appalaş Dağları7 ve genellikle sonuçları bazı bölgelerde ortaya çıkabilir. Frost, bu nedenle, bunlar tabi alanlardaki çilek yetiştiricileri olaylar dondurmak için kritik korunmasıdır. Örneğin, çilek yetiştiricileri Kuzey Carolina'da gerekir frost-korumak, ortalama olarak, bloom ve 1-2 sabit donuyor sırasında erken dönem8çiçek önce 4-6 Don olayları arasında. Daha hoşgörülü dondurma çilek genotip geliştirmeye yardımcı olmak için dondurucu, buz çekirdekleşme ve yayma bitkinin diğer parçalara siteleri gibi çeşitli yönlerini anlamak önemlidir. IR termografi bu sorunları çözmek için etkili bir yol sağlar.
Burada, çilek donma olayları 3D anaglyph yöntemini kullanarak kayıt için bir tekniği göstermek için kullanın. Yaprak ve çiçek 3B alanda yaygın olarak dağıtılır ve 2D kızılötesi video içinde görüntülendiğinde ayırt etmek zor olabilir çünkü çilek Bu örnek için son derece uygundur.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="811">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">T620 Infrared Camera and software</td>
			<td style="width:71px;">FLIR</td>
			<td style="width:119px;">55903-5122</td>
			<td style="width:323px;">2 cameras are needed. Software works only on a Windows-based computer</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:299px;">After Effects</td>
			<td style="width:71px;">Adobe</td>
			<td style="width:119px;">15.0.1.73</td>
			<td style="width:323px;">Post-Production Video Editing Software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Bandicam</td>
			<td style="width:71px;">Bandisoft</td>
			<td style="width:119px;">4.1.2.1385</td>
			<td>Screen Capture Software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Laboratory Scissor Jack&#160;&#160;</td>
			<td style="width:71px;">Eisco</td>
			<td style="width:119px;">CH0642A</td>
			<td>Steel Platform 13X15 cm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Fastening Strap</td>
			<td style="width:71px;">Velcro</td>
			<td style="width:119px;">90441</td>
			<td>To hold camera on jack.&#160; Should be at least 60cm long by 2cm wide</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Media Converter</td>
			<td style="width:71px;">iSkysoft</td>
			<td style="width:119px;">10.0.6</td>
			<td>Software to convert mp4 files to .mov&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

protocol for producing three-dimensional infrared video of freezing in plants

Su donar, ısı verir çünkü bitkilerde buz gibi kızılötesi (IR) termografi, aracılığıyla izlenebilir. Ancak, renk karşıtlığını sorunları 2-Boyutlar (2D) kızılötesi görüntü biraz yorumlamak zorlaştırır. IR resim veya video 3 boyutlu (3D) olarak buz gibi bitkilerin ile ilgilenen daha doğru tanımlaması sitelerini buz çekirdekleşme için hem de donma ilerlemesini sağlayacak. Bu yazıda, buz gibi bir çilek bitki 3D bir kızılötesi video üretmek için nispeten basit bir yol gösterir. Çilek için beklenmeyen bahar tabi tutulur ekonomik açıdan önemli bir ürün donma olayları dünyanın birçok alanda var. Çilekli dondurma doğru bir anlayış doğurmak ve yetiştiricileri koşulları donma sırasında bitkiler için herhangi bir zarar görmesini önlemek için daha ekonomik yollar sağlar.
Teknik bir dondurma çilek film için biraz farklı açılarda iki IR kamera konumunu içerir. İki video akışları tam olarak aynı anda her iki kamera kayıtları bir ekran yakalama yazılımı kullanarak senkronize edilir. Kayıtları daha sonra görüntüleme yazılımı alınan olacaktır ve bir anaglif tekniği kullanılarak işlenebilir. Kırmızı-mavi gözlükle 3D video buz çekirdekleşme yaprak yüzeylerde hassas siteyi belirlemek kolaylaştırır.

Doğal olarak, IR video (Tamamlayıcı Video 1) dondurma çilek bitkisinin tüm yaprakları/çiçekler aynı anda dondu belirtti. Yaprak ve çiçek ayrı ayrı farklı sıcaklıklarda dondu ama yaprakları daha önce dondu çiçekler daha ve daha yüksek bir sıcaklık. Buna ek olarak, donma yaprakları ama mutlaka her yaprak üzerinde aynı konuma başladı. Bu sonuçlar daha önce çilek içinde tarif edilmistir değil iken, diğer bitki tür6' b...

Watch this Scientific Journal Video about Protocol for Producing Three-Dimensional Infrared Video of Freezing in Plants at JoVE.com

Protocol for Producing Three-Dimensional Infrared Video of Freezing in Plants

Burada, 3 boyutlu olarak buz gibi bir çilek bitki görüntü için bir protokol mevcut. Biraz farklı açılarda yerleştirilmiş iki kızılötesi kamera 3 boyutlu bitki dondurulması gözlemlemek için kırmızı-mavi anaglif video üretmek için kullanılır.

Bitkilerde buz gibi üç boyutlu kızılötesi Video üretimi için iletişim kuralı

Freezing in plants can be monitored using infrared (IR) thermography, because when water freezes, it gives off heat. However, problems with color contrast ...

protocol-for-producing-three-dimensional-infrared-video-freezing

Research

JoVE Journal

Environment

6.1K Görüntüleme.  United States Department of Agriculture and North Carolina State University. Burada, 3 boyutlu olarak buz gibi bir çilek bitki görüntü için bir protokol mevcut. Biraz farklı açılarda yerleştirilmiş iki kızılötesi kamera 3 boyutlu bitki dondurulması gözlemlemek için kırmızı-mavi anaglif video üretmek için kullanılır.

Video: Protocol for Producing Three-Dimensional Infrared Video of Freezing in Plants

Experimental Protocol for Manipulating Plant-induced Soil Heterogeneity

Coexistence theory has often treated environmental heterogeneity as being independent of the community composition; however biotic feedbacks such as plant-soil feedbacks (PSF) have large effects on plant performance, and create environmental heterogeneity that depends on the community composition. Understanding the importance of PSF for plant community assembly necessitates understanding of the role of heterogeneity in PSF, in addition to mean PSF effects. Here, we describe a protocol for manipulating plant-induced soil heterogeneity. Two example experiments are presented: (1) a field experiment with a 6-patch grid of soils to measure plant population responses and (2) a greenhouse experiment with 2-patch soils to measure individual plant responses. Soils can be collected from the zone of root influence (soils from the rhizosphere and directly adjacent to the rhizosphere) of plants in the field from conspecific and heterospecific plant species. Replicate collections are used to avoid pseudoreplicating soil samples. These soils are then placed into separate patches for heterogeneous treatments or mixed for a homogenized treatment. Care should be taken to ensure that heterogeneous and homogenized treatments experience the same degree of soil disturbance. Plants can then be placed in these soil treatments to determine the effect of plant-induced soil heterogeneity on plant performance. We demonstrate that plant-induced heterogeneity results in different outcomes than predicted by traditional coexistence models, perhaps because of the dynamic nature of these feedbacks. Theory that incorporates environmental heterogeneity influenced by the assembling community and additional empirical work is needed to determine when heterogeneity intrinsic to the assembling community will result in different assembly outcomes compared with heterogeneity extrinsic to the community composition.

Understanding the role of environmental heterogeneity in species coexistence has typically focused on types of heterogeneity that are extrinsic to the community&#8217;s species composition. We provide novel detailed methods for creating soil heterogeneity treatments using soils subject to plant-soil feedback conditioning, or heterogeneity intrinsic to the community composition.

Kurgulama Bitki kaynaklı Toprak Heterojen Deneysel Protokol

Coexistence theory has often treated environmental heterogeneity as being independent of the community composition; however biotic feedbacks such as ...

Çevre

Expression of Recombinant Cellulase Cel5A from Trichoderma reesei in Tobacco Plants

Cellulose degrading enzymes, cellulases, are targets of both research and industrial interests. The preponderance of these enzymes in difficult-to-culture organisms, such as hyphae-building fungi and anaerobic bacteria, has hastened the use of recombinant technologies in this field. Plant expression methods are a desirable system for large-scale production of enzymes and other industrially useful proteins. Herein, methods for the transient expression of a fungal endoglucanase, Trichoderma reesei Cel5A, in Nicotiana tabacum are demonstrated. Successful protein expression is shown, monitored by fluorescence using an mCherry-enzyme fusion protein. Additionally, a set of basic tests are used to examine the activity of transiently expressed T. reesei Cel5A, including SDS-PAGE, Western blotting, zymography, as well as&#160;fluorescence and dye-based substrate degradation assays. The system described here can be used to produce an active cellulase in a short time period, so as to assess the potential for further production in plants through constitutive or inducible expression systems.

Expression of Recombinant Cellulase Cel5A from Trichoderma reesei in Tobacco Plants

Tobacco plants were used to produce a fungal cellulase, TrCel5A, via a transient expression system. The expression could be monitored using a fluorescent fusion protein, and the protein activity was characterized post-expression.

Rekombinant Cellulase Cel5A İfade itibaren<em&gt; Trichoderma reesei</em&gt; Tütün Bitkilerinde

Cellulose degrading enzymes, cellulases, are targets of both research and industrial interests. The preponderance of these enzymes in difficult-to-culture ...

Measuring Fluxes of Mineral Nutrients and Toxicants in Plants with Radioactive Tracers

Unidirectional influx and efflux of nutrients and toxicants, and their resultant net fluxes, are central to the nutrition and toxicology of plants. Radioisotope tracing is a major technique used to measure such fluxes, both within plants, and between plants and their environments. Flux data obtained with radiotracer protocols can help elucidate the capacity, mechanism, regulation, and energetics of transport systems for specific mineral nutrients or toxicants, and can provide insight into compartmentation and turnover rates of subcellular mineral and metabolite pools. Here, we describe two major radioisotope protocols used in plant biology: direct influx (DI) and compartmental analysis by tracer efflux (CATE). We focus on flux measurement of potassium (K+) as a nutrient, and ammonia/ammonium (NH3/NH4+) as a toxicant, in intact seedlings of the model species barley (Hordeum vulgare L.). These protocols can be readily adapted to other experimental systems (e.g., different species, excised plant material, and other nutrients/toxicants). Advantages and limitations of these protocols are discussed.

In planta measurement of nutrient and toxicant fluxes is essential to the study of plant nutrition and toxicity. Here, we cover radiotracer protocols for influx and efflux determination in intact plant roots, using potassium (K+) and ammonia/ammonium (NH3/NH4+) fluxes as examples. Advantages and limitations of such techniques are discussed.

Radyoaktif izleyiciler ile Bitkilerde Mineral Besin ve Toksikantların Değişimler Ölçme

Unidirectional influx and efflux of nutrients and toxicants, and their resultant net fluxes, are central to the nutrition and toxicology of plants. ...

The Use of High-resolution Infrared Thermography (HRIT) for the Study of Ice Nucleation and Ice Propagation in Plants

Freezing events that occur when plants are actively growing can be a lethal event, particularly if the plant has no freezing tolerance. Such frost events often have devastating effects on agricultural production and can also play an important role in shaping community structure in natural populations of plants, especially in alpine, sub-arctic, and arctic ecosystems. Therefore, a better understanding of the freezing process in plants can play an important role in the development of methods of frost protection and understanding mechanisms of freeze avoidance. Here, we describe a protocol to visualize the freezing process in plants using high-resolution infrared thermography (HRIT). The use of this technology allows one to determine the primary sites of ice formation in plants, how ice propagates, and the presence of ice barriers. Furthermore, it allows one to examine the role of extrinsic and intrinsic nucleators in determining the temperature at which plants freeze and evaluate the ability of various compounds to either affect the freezing process or increase freezing tolerance. The use of HRIT allows one to visualize the many adaptations that have evolved in plants, which directly or indirectly impact the freezing process and ultimately enables plants to survive frost events.

The Use of High-resolution Infrared Thermography HRIT for the Study of Ice Nucleation and Ice Propagation in Plants

Here we present a protocol that allows one to visualize sites of ice formation and avenues of ice propagation in plants utilizing high resolution infrared thermography (HRIT).

Bitkilerde Buz Çekirdeklenme ve Buz Yayma Çalışmaları Yüksek çözünürlüklü kızılötesi Termografi (HRIT) Kullanımı

Freezing events that occur when plants are actively growing can be a lethal event, particularly if the plant has no freezing tolerance. Such frost events ...

Extracting Metrics for Three-dimensional Root Systems: Volume and Surface Analysis from In-soil X-ray Computed Tomography Data

Plant roots play a critical role in plant-soil-microbe interactions that occur in the rhizosphere, as well as processes with important implications to climate change and crop management. Quantitative size information on roots in their native environment is invaluable for studying root growth and environmental processes involving plants. X-ray computed tomography (XCT) has been demonstrated to be an effective tool for in situ root scanning and analysis. We aimed to develop a costless and efficient tool that approximates the surface and volume of the root regardless of its shape from three-dimensional (3D) tomography data. The root structure of a Prairie dropseed (Sporobolus heterolepis) specimen was imaged using XCT. The root was reconstructed, and the primary root structure was extracted from the data using a combination of licensed and open-source software. An isosurface polygonal mesh was then created for ease of analysis. We have developed the standalone application imeshJ, generated in MATLAB1, to calculate root volume and surface area from the mesh. The outputs of imeshJ are surface area (in mm2) and the volume (in mm3). The process, utilizing a unique combination of tools from imaging to quantitative root analysis, is described. A combination of XCT and open-source software proved to be a powerful combination to noninvasively image plant root samples, segment root data, and extract quantitative information from the 3D data. This methodology of processing 3D data should be applicable to other material/sample systems where there is connectivity between components of similar X-ray attenuation and difficulties arise with segmentation.

A methodology for obtaining visual and quantitative root structure information from X-ray computed tomography data acquired in-soil is presented.

Üç boyutlu Kök Sistemleri Metrikleri ayıklanıyor: Hacim ve Yüzey Analizi In-toprak X-ışını Bilgisayarlı Tomografi Data

Plant roots play a critical role in plant-soil-microbe interactions that occur in the rhizosphere, as well as processes with important implications to ...

Video Tracking Protocol to Screen Deterrent Chemistries for Honey Bees

The European honey bee, Apis mellifera L., is an economically and agriculturally important pollinator that generates billions of dollars annually. Honey bee colony numbers have been declining in the United States and many European countries since 1947. A number of factors play a role in this decline, including the unintentional exposure of honey bees to pesticides. The development of new methods and regulations are warranted to reduce pesticide exposures to these pollinators. One approach is the use of repellent chemistries that deter honey bees from a recently pesticide-treated crop. Here, we describe a protocol to discern the deterrence of honey bees exposed to select repellent chemistries. Honey bee foragers are collected and starved overnight in an incubator 15 h prior to testing. Individual honey bees are placed into Petri dishes that have either a sugar-agarose cube (control treatment) or sugar-agarose-compound cube (repellent treatment) placed into the middle of the dish. The Petri dish serves as the arena that is placed under a camera in a light box to record the honey bee locomotor activities using video tracking software. A total of 8 control and 8 repellent treatments were analyzed for a 10 min period with each treatment was duplicated with new honey bees. Here, we demonstrate that honey bees are deterred from the sugar-agarose cubes with a compound treatment whereas honey bees are attracted to the sugar-agarose cubes without an added compound.

The loss of honey bee colonies presents a challenge to crop pollination services. Current pollinator protection practices warrant an alternative approach to minimize the contact of honey bees to harmful pesticides using repellent chemistries. Here, we provide detailed methods for a visual tracking protocol to screen deterrents for bees.

Bal Arıları İçin Ekran Koruma Kimyagerleri için Video İzleme Protokolü

The European honey bee, Apis mellifera L., is an economically and agriculturally important pollinator that generates billions of dollars annually. Honey ...

Dispersion of Nanomaterials in Aqueous Media: Towards Protocol Optimization

The sonication process is commonly used for de-agglomerating and dispersing nanomaterials in aqueous based media, necessary to improve homogeneity and stability of the suspension. In this study, a systematic step-wise approach is carried out to identify optimal sonication conditions in order to achieve a stable dispersion. This approach has been adopted and shown to be suitable for several nanomaterials (cerium oxide, zinc oxide, and carbon nanotubes) dispersed in deionized (DI) water. However, with any change in either the nanomaterial type or dispersing medium, there needs to be optimization of the basic protocol by adjusting various factors such as sonication time, power, and sonicator type as well as temperature rise during the process. The approach records the dispersion process in detail. This is necessary to identify the time points as well as other above-mentioned conditions during the sonication process in which there may be undesirable changes, such as damage to the particle surface thus affecting surface properties. Our goal is to offer a harmonized approach that can control the quality of the final, produced dispersion. Such a guideline is instrumental in ensuring dispersion quality repeatability in the nanoscience community, particularly in the field of nanotoxicology.

Here, we present a step-wise protocol for the dispersion of nanomaterials in aqueous media with real-time characterization to identify the optimal sonication conditions, intensity, and duration for improved stability and uniformity of nanoparticle dispersions without impacting the sample integrity.

Nanomalzemeler sulu ortamda dağılımı: doğru iletişim kuralı en iyi duruma getirme

The sonication process is commonly used for de-agglomerating and dispersing nanomaterials in aqueous based media, necessary to improve homogeneity and ...

Development of New Methods for Quantifying Fish Density Using Underwater Stereo-video Tools

The use of video camera systems in ecological studies of fish continues to gain traction as a viable, non-extractive method of measuring fish lengths and estimating fish abundance. We developed and implemented a rotating stereo-video camera tool that covers a full 360 degrees of sampling, which maximizes sampling effort compared to stationary camera tools. A variety of studies have detailed the ability of static, stereo-camera systems to obtain highly accurate and precise measurements of fish; the focus here was on the development of methodological approaches to quantify fish density using rotating camera systems. The first approach was to develop a modification of the metric MaxN, which typically is a conservative count of the minimum number of fish observed on a given camera survey. We redefine MaxN to be the maximum number of fish observed in any given rotation of the camera system. When precautions are taken to avoid double counting, this method for MaxN may more accurately reflect true abundance than that obtained from a fixed camera. Secondly, because stereo-video allows fish to be mapped in three-dimensional space, precise estimates of the distance-from-camera can be obtained for each fish. By using the 95% percentile of the observed distance from camera to establish species-specific areas surveyed, we account for differences in detectability among species while avoiding diluting density estimates by using the maximum distance a species was observed. Accounting for this range of detectability is critical to accurately estimate fish abundances. This methodology will facilitate the integration of rotating stereo-video tools in both applied science and management contexts.

We describe a new method for counting fishes, and estimating relative abundance (MaxN) and fish density using rotating stereo-video camera systems. We also demonstrate how to use distance from camera (Z distance) to estimate species-specific detectability.

Sualtı Stereo video araçları kullanarak balık yoğunluğu miktarının için yeni yöntemler geliştirilmesi

The use of video camera systems in ecological studies of fish continues to gain traction as a viable, non-extractive method of measuring fish lengths and ...

Experimental Protocol for Detecting Mitochondrial Function in Hepatocytes Exposed to Organochlorine Pesticides

This paper presents detailed methods on detecting hepatic mitochondrial function for a better understanding the cause of metabolic disorders caused by environmental organochlorine pesticides (OCPs) in hepatocytes. HepG2 cells were exposed to &#946;-hexachlorocyclohexane (&#946;-HCH) for 24 h at an equivalent dose of internal exposure in general population. Ultrastructure in hepatocytes was examined by transmission electron microscopy (TEM) to show the damage of mitochondria. Mitochondrial function was further evaluated by mitochondrial fluorescence intensity, adenosine 5'-triphosphate (ATP) levels, oxygen consumption rate (OCR) and mitochondrial membrane potential (MMP) in HepG2 cells incubated with &#946;-HCH. The mitochondria fluorescence intensity after stained by mitochondrial green fluorescent probe was observed with a fluorescence microscopy. The luciferin-luciferase reaction was used to determine ATP levels. The MMP was detected by the cationic dye JC-1 and analyzed under flow cytometry. OCR was measured with an extracellular flux analyzer. In summary, these protocols were used in detecting mitochondrial function in hepatocytes with to investigate mitochondria damages.

Understanding the influence of environmental organochlorine pesticides (OCPs) on mitochondrial function in hepatocytes is important in exploring the mechanism of OCPs causing metabolic disorders. This paper presents detailed methods on detecting hepatic mitochondrial function.

Organoklor Intarımlarına Maruz Kalan Hepatositlerde Mitokondriyal Fonksiyonun Saptanması Için Deneysel Protokol

This paper presents detailed methods on detecting hepatic mitochondrial function for a better understanding the cause of metabolic disorders caused by ...

Combining Eye-tracking Data with an Analysis of Video Content from Free-viewing a Video of a Walk in an Urban Park Environment

As individuals increasingly live in cities, methods to study their everyday movements and the data that can be collected becomes important and valuable. Eye-tracking informatics are known to connect to a range of feelings, health conditions, mental states and actions. But because vision is the result of constant eye-movements, teasing out what is important from what is noise is complex and data intensive. Furthermore, a significant challenge is controlling for what people look at compared to what is presented to them.
The following presents a methodology for combining and analyzing eye-tracking on a video of a natural and complex scene with a machine learning technique for analyzing the content of the video. In the protocol we focus on analyzing data from filmed videos, how a video can be best used to record participants&#39; eye-tracking data, and importantly how the content of the video can be analyzed and combined with the eye-tracking data. We present a brief summary of the results and a discussion of the potential of the method for further studies in complex environments.

The objective of the protocol is to detail how to collect video data for use in the laboratory; how to record eye-tracking data of participants looking at the data and how to efficiently analyze the content of the videos that they were looking at using a machine learning technique.

Göz izleme verilerini ücretsiz video Içeriğinin analiziyle birleştirme-kentsel park ortamında bir yürüyüşe video görüntüleme

As individuals increasingly live in cities, methods to study their everyday movements and the data that can be collected becomes important and valuable. ...