Недорогие контроллеры температуры для экспериментов с растениями
Исследование Университета Клемсона показало, что недорогие и простые в использовании контроллеры температуры способны обеспечивать надежную поддержку заданных температур для детального наблюдения за скоростью развития растений в ответ на разные температурные режимы.
Ученые Дуглас Биленберг и Ксения Гасич провели методичное исследование практического применения таких устройств на срезанных стеблях, почках и семенах.
Результаты их работы изложены в статье "Контролируемые температурные обработки с использованием недорогого готового оборудования для экспериментов по выгонке почек или семян", опубликованной в журнале HortScience.
Простое и доступное решение
- Недавно стали доступны недорогие контроллеры температуры типа "plug-and-play". Они позволяют легко запрограммировать морозильный ларец на поддержание заданной температуры в биологически релевантном диапазоне.
- Установка занимает несколько минут и не требует модификаций стандартного бытового морозильного ларца.
Потребность в контролируемых условиях
- Для изучения влияния температуры на развитие растений и семян требуется одновременное контролируемое воздействие разных температур на реплики растений (целых или их частей).
- Эксперименты с семенами или мелкими частями растений можно проводить на термоградиентном столе, который создает множество температур одновременно.
- Однако эксперименты с более крупными частями растений, например, срезанными стеблями, требуют контроля температуры в большем трехмерном объеме, таком как климатическая камера. Недорогой доступ к необходимому количеству таких камер ограничен, что сужает масштаб экспериментов.
Проверка оборудования
Для тестирования оборудования исследователи подвергли идентичные образцы растений и семян воздействию ряда точных температур в массиве одинаковых морозильных ларей (камер). Они проверили каждый контроллер, записывая внутреннюю температуру с интервалом в 10 минут, чтобы убедиться в надежности оборудования и постоянстве его работы для поддержания точной контролируемой среды в течение 48 часов, в течение которых камеры не открывались.
Биологические тесты эффективности
Влияние камер на скорость развития в зависимости от температуры оценивали с помощью двух биологических тестов:
- Прогресс распускания почек персика при выгонке в тепле при разных температурах.
- Прорастание семян подсолнечника.
И распускание почек, и прорастание семян показали четкий температурно-зависимый эффект: каждое понижение температуры замедляло развитие по сравнению с предыдущей, более высокой температурой.
Значение для науки и практики
- Понимание минимальной температуры для развития — важная область знаний для моделирования фенологии растений. Зависимость между скоростью развития и субоптимальными температурами можно легко использовать для расчета предполагаемой базовой температуры для оптимального роста.
- Эти новые недорогие контроллеры позволят садоводам, агрономам, лесоводам и преподавателям проектировать и проводить эксперименты, требующие нескольких сред с контролируемой температурой, без доступа к специализированным учреждениям или навыкам.
- Готовые, простые в использовании компоненты обладают потенциалом значительно расширить круг исследователей, способных включить температурную физиологию в свои исследования развития и фенологии растений, особенно за пределами традиционных научных учреждений.