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上海腾拔质构仪助力西北农林科技大学发表关于番茄幼苗的国外期刊论文

更新时间:2024-06-11点击次数:73

西北农林科技大学机械与电子工程学院研究人员在国际期刊Biosystems Engineering》(IF:5.1)发表了题为"Wind disturbance-based tomato seedlings growth control"的研究论文。在该论文中,研究人员利用上海腾拔Universal TA质构仪用于测定番茄幼苗根、茎和叶的弹性模量。

风扰动对于处理长脚幼苗来说是一种潜在的环境友好技术。该研究采用正交实验设计和幼苗活力评估(强幼苗指数(SSI))来探究风扰动对番茄幼苗生长的调节。该研究使用酶联免疫吸附法和单轴拉伸测试来探究番茄幼苗内源性激素水平和生物力学性质的变化。研究表明,显著影响SSI的因素,从影响大到影响小分别是风扰动时间(T)、风扰动开始时幼苗的年龄(SA)、风速(V)和间隔时间(I)。当V、T、I和SA值分别是3 m/s、1 min、30 min和15 days时,风扰动效果zuiyou,SSI达到0.126。V和T与幼苗叶中乙烯和脱落酸含量、茎中脱落酸和生长素含量、根中的细胞分裂素和乙烯含量以及根和茎的弹性模量正相关,与茎和叶中细胞分裂素含量、根中的生长素和脱落酸含量以及叶的弹性模量负相关。风扰动控制幼苗生长机理涉及引出茎和叶中脱落酸的积累以及根中生长素含量下降到根生长的zuiyou门槛,从而减少幼苗茎和叶的发育,带来根的一个更好生长和一个较高的SSI。该工作为利用风扰动作为一种可持续幼苗培养和个性化幼苗管理方法提供了理论依据和技术指导。

在该研究中,研究人员使用上海腾拔Universal TA质构仪来测定根、茎和叶的弹性模量,测试速度:1mm/s,两个拉伸夹头直接的距离为30mm。研究人员分析了风扰动处理后番茄幼苗内源性激素和力学参数之间的相关性。根的弹性模量和生长素含量之间具有较强的线性关系,皮尔逊相关系数|r|为0.909,然而,茎和叶的生长素含量与其对应的弹性模量具有非常弱的相关性。这可能归因于生长素对根系统中木质素和纤维素含量的影响。在低浓度的生长素下,根发育更强,带来更高水平的木质素和纤维素的合成。相反,在高浓度生长素下,根的发育受到抑制。木质素和纤维素含量主要影响弹性模量,从而带来两者更强的相关性。而且,叶中细胞分裂素水平和叶弹性模量之间的相关系数|r|达到0.825,表明一个高程度的线性相关。这是因为细胞分裂素参与番茄幼苗中叶的发育,促进叶边缘分生组织的发育。这可以解释细胞分裂素和弹性模量之间的正相关。不仅如此,茎和叶中的脱落酸含量与其相应的弹性模量高度相关,|r|分别为0.933和 0.843。主茎的弹性模量与脱落酸含量正相关,这可能是脱落酸辨别和激活蛋白激酶SnRKs,这些蛋白激酶磷酸化木质素转录因子NST1,从而增厚茎的次生细胞壁,更多木质素沉积,导致茎弹性模量增加,从而更好地适应压力环境。叶的弹性模量与脱落酸负相关,这可能是在风扰动的刺激下,随着风速的增加,植物组织的水分流失速度增加,叶组织中脱落酸含量也增加。叶中的气孔被关闭来减少水分流失来延缓植物脱水,抑制植物叶的生长和发育,从而导致叶面积的减小。另外,叶中次生木质部的发育不显著,导致弹性模量的下降。


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图1E: 叶、侧根、根、侧支和茎拉伸样品;图1F:拉伸测试


上海腾拔质构仪助力西北农林科技大学发表关于番茄幼苗的国外期刊论文

表1 内源性激素与弹性模量之间的相关性,Er代表根的弹性模量,Es代表茎的弹性模量,El代表叶的弹性模量


原文下载链接

Wind disturbance-based tomato seedlings growth control




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