珊瑚微繁殖仍处于起步阶段。优化息肉救助方案是填补这一空白的关键,使科学家能够使用息肉作为模型来研究实验室环境中的珊瑚。息肉救助使得从小珊瑚碎片中产生多次繁殖成为可能。
例如,息肉可用于不同的实验,便于观察珊瑚的微观过程。珊瑚礁受到威胁。我们的目标是使用这种可复制的模型来制定策略,以有效和非侵入性的方式保护珊瑚免受白化和其他环境威胁。
这种方法可以帮助研究珊瑚生理学,宿主微生物组相互作用和白化所涉及的机制。例如,这些发现有助于优化珊瑚益生菌。使用盐度充足的海水是关键。
盐度必须从珊瑚自然环境的水平开始,并缓慢增加,这样压力就不会造成过度的伤害。在正确的时刻收集息肉并选择最完整的息肉对于它们的生存至关重要。视觉演示对于理解这些线索至关重要。
首先,使用对角切割钳从珊瑚群落中切割小碎片,然后将其放入充满12毫升海水的小培养皿中,珊瑚群已经适应了这些培养皿。在环境温度下将板打开约24小时,使水蒸发,其盐度逐渐增加。当息肉之间可以观察到组织消化时,使用1毫升转移移液管在靠近珊瑚组织的地方产生温和的流动。
该流动将缓慢地帮助完成已经从骨架上消化其周围组织的息肉的分离,然后使用移液器,将培养皿中的水与等渗水缓慢地交换。要制备高盐度海水,取普通海水,向海水中加入氯化钠,制备三升高盐度海水,直至盐度增加85%切割小块珊瑚后,如前所示,将它们放入10升容器中,将三升等渗海水连接到蠕动泵。用三升先前制备的高盐度海水填充该容器24小时,以每小时126毫升的速度将盐度提高约40%,使用移液器,产生温和的水流以从骨架中释放息肉。
将容器中的水与等渗海水缓慢交换。在一升去离子水中加入26.29克氯化钠,0.872克氯化钾,2.16克硫酸镁,11.94克氯化镁,3.42克硫酸钠和0.26克碳酸氢钠,以制备无钙海水,然后用这种无钙海水填充培养皿。切割小珊瑚碎片后,将它们浸没在培养皿中的无钙海水中。
将培养皿以80rpm的转速在轨道培养箱中放置三小时,然后将碎片转移到装有20%DMEM的培养皿中,该培养皿由40个实际盐度单位的人造海水制备,每升氨苄青霉素含有100毫克。将片段在26摄氏度和80转/分下孵育。每天交换培养基,直到息肉之间观察到组织消化,单个息肉开始从骨骼中分离,然后将息肉转移到灭菌的海水中并孵育一小时。
一旦息肉返回具有非应力盐度的过滤海水中,通过在立体显微镜下观察组织完整性和由纤道流动引起的运动来选择可行的息肉。将选定的息肉放入培养皿中,并用200微米网状物网覆盖培养皿,以使息肉不会漂浮在培养皿中。将培养皿放在水族箱中,为所使用的珊瑚物种提供适当的条件。
为了防止藻类过度生长,每周至少打开一次培养皿以更新水并清洁培养皿。如前所述选择息肉后,使用转移移液管,将它们放入装有50毫升等渗海水的75平方厘米表面细胞瓶中,然后关闭烧瓶并将其放入设定为12小时光照周期,26摄氏度和40rpm的培养箱中。如果烧瓶中充满了藻类或生物膜,请将内容物转移到干净的烧瓶中。
在这项研究中,息肉救助是通过三种不同的方法诱导的。水分蒸发法在孵育后24小时内完全脱模,24小时后,实际盐度单位从40个增加到59个。盐水供应方法在孵育24小时后也导致息肉获救。
在这里,在孵育12小时后,盐度从40个实际盐度单位增加到52个,然后在24小时后增加到59个实际盐度单位。在无钙海水中孵育3小时后,在无钙海水中孵育的救助诱导在息肉中,然后在20%DMEM培养基中孵育20小时,在所有三种方法中,都可以产生个体化的珊瑚息肉。蒸发法产生的珊瑚虫可以存活六周,而高盐度海水供应法产生的珊瑚虫可以在水族箱内的培养皿中存活八周。
从海水蒸发方法获得的息肉保存在培养箱内的细胞培养瓶中,存活长达三周,而其组织没有完全解离。当息肉从骨骼上分离时,重要的是要保持温和。如果它们没有完全分离,通过强烈移取水迫使分离将造成损坏并降低存活率。
使用这些方法,可以诱导息肉的沉降。息肉沉降可以回答有关其钙化和生长过程的问题。在开发息肉救助诱导后,研究人员能够研究珊瑚骨架的初始形成,并直接可视化息肉尺度中的珊瑚白化。