Plastyczność korzeni w kontrolowanych warunkach nawadniania: metody i układ badawczy

Plastyczność korzeni w odpowiedzi na dostępność wody badana jest przy użyciu tomografii komputerowej, oprogramowania WinRHIZO oraz metod transkryptomiki i metabolomiki w warunkach kontrolowanych. Podejście wielometodowe umożliwia analizę trójwymiarowej architektury systemu korzeniowego, pomiar wielkości i średnicy korzeni, profilowanie ekspresji genów oraz fenotypowanie metaboliczne. Wykorzystuje się kolumny ze szkła akrylowego (o średnicy 5–7 cm i wysokości 25 cm) wypełnione przesianą glebą i wyposażone w siatkę o oczkach 30 µm, z nawadnianiem kapilarnym i uprawą w komorze klimatycznej (12 m³). Skany tomografii komputerowej wykonuje się w fazie nocnej, aby uniknąć zakłócenia fotosyntezy. Próbki do transkryptomiki i metabolomiki pobiera się w ciągu 24 godzin po skanowaniu. Kolumny glebowe są owinięte folią aluminiową w celu ograniczenia ekspozycji na światło i wzrostu glonów. Metoda ta jest odpowiednia dla gleb mineralnych i opiera się na tomografii komputerowej, oprogramowaniu WinRHIZO oraz komorach klimatycznych. Rysunek 1 przedstawia rozwój korzeni kukurydzy w glebie piaszczystej w ciągu 21 dni w rozdzielczości 45 µm, z segmentacją przy użyciu Root2Res2 i wizualizacją w VcStudio Max.