西北農林科(ke)技大學機械(xie)與電(dian)子工程學院研(yan)究人員在國(guo)際期(qi)刊《Biosystems Engineering》（IF：5.1）發(fā)表了(le)題為(wei)"Wind disturbance-based tomato seedlings growth control"的研(yan)究論文。在該論(lun)文中，研究人員(yuan)利用上海騰拔(ba)Universal TA質構儀用于(yu)測定番茄幼(you)苗根、莖(jing)和葉的彈性模(mo)量。

風擾(rao)動對于處理(li)長腳幼(you)苗來說是一種(zhong)潛在的環(huán)(huan)境友好技術(shu)。該研(yan)究采(cai)用正交實(shi)驗設計和幼苗(miao)活力評估(強幼(you)苗指數(shù)(SSI))來探究(jiu)風擾動(dong)對番茄幼苗生(sheng)長的調節(jié)。該研(yan)究使用酶聯(lián)(lian)免疫吸附法(fa)和單軸拉伸測(ce)試來(lai)探究番茄幼苗(miao)內源(yuan)性激素水(shui)平和生物(wu)力學性質的變(bian)化。研究表明，顯(xian)著影響SSI的因(yin)素，從影(ying)響大到影響小(xiao)分別是(shi)風擾動(dong)時間(jian)(T)、風擾動開(kai)始時幼苗(miao)的年齡(SA)、風速(V)和(he)間隔時間(jian)(I)。當V、T、I和(he)SA值分別是3 m/s、1 min、30 min和(he)15 days時，風擾(rao)動效(xiao)果zuiyou，SSI達到0.126。V和T與(yu)幼苗葉中(zhong)乙烯和(he)脫落(luo)酸含量、莖中(zhong)脫落酸(suan)和生長(zhang)素含量(liang)、根中的(de)細胞分裂素和(he)乙烯含量以及(ji)根和(he)莖的彈(dan)性模量正(zheng)相關，與(yu)莖和葉中細(xi)胞分裂素(su)含量、根中的(de)生長(zhang)素和(he)脫落(luo)酸含量以(yi)及葉(ye)的彈性模量(liang)負相(xiang)關。風擾動控制(zhi)幼苗生長機理(li)涉及引(yin)出莖和葉中(zhong)脫落酸(suan)的積累以及(ji)根中生長(zhang)素含量下降到(dao)根生長的zuiyou門(men)檻，從(cong)而減少幼(you)苗莖和葉的發(fā)(fa)育，帶來根的(de)一個(ge)更好生長(zhang)和一個較高的(de)SSI。該工作(zuo)為利用風(feng)擾動作為一種(zhong)可持續(xù)幼苗培(pei)養(yǎng)和個性(xing)化幼苗管理(li)方法提供(gong)了理論依據(ju)和技(ji)術指導。

在該研(yan)究中，研究人(ren)員使(shi)用上海(hai)騰拔Universal TA質構(gou)儀來(lai)測定根(gen)、莖和葉的彈(dan)性模量，測(ce)試速度：1mm/s，兩個拉(la)伸夾頭直接(jie)的距離為30mm。研究(jiu)人員分(fen)析了風擾(rao)動處理(li)后番茄幼(you)苗內(nei)源性(xing)激素和力(li)學參數(shù)之(zhi)間的相關(guan)性。根的(de)彈性(xing)模量和生(sheng)長素含(han)量之間(jian)具有較強(qiang)的線性關系(xi)，皮爾遜(xun)相關(guan)系數(shù)|r|為(wei)0.909，然而，莖和葉的(de)生長素(su)含量與(yu)其對(dui)應的(de)彈性模量具(ju)有非常弱的相(xiang)關性。這可能歸(gui)因于(yu)生長素對(dui)根系統(tǒng)(tong)中木質素(su)和纖維素(su)含量的影響(xiang)。在低(di)濃度的生(sheng)長素(su)下，根(gen)發(fā)育(yu)更強(qiang)，帶來更高(gao)水平的木質(zhi)素和纖維(wei)素的(de)合成。相反(fan)，在高濃(nong)度生長素下，根(gen)的發(fā)(fa)育受到抑(yi)制。木質(zhi)素和纖維素(su)含量主(zhu)要影響彈性模(mo)量，從而帶(dai)來兩者(zhe)更強的相關性(xing)。而且(qie)，葉中細胞分(fen)裂素水平(ping)和葉彈性模(mo)量之間的相(xiang)關系數(shù)|r|達到0.825，表(biao)明一(yi)個高程度的線(xian)性相關(guan)。這是因(yin)為細胞分裂素(su)參與(yu)番茄幼(you)苗中葉(ye)的發(fā)育，促進(jin)葉邊(bian)緣分生(sheng)組織的發(fā)育。這(zhe)可以解釋細胞(bao)分裂素和(he)彈性(xing)模量之(zhi)間的正相(xiang)關。不(bu)僅如(ru)此，莖和葉中的(de)脫落(luo)酸含量(liang)與其相應的(de)彈性模量(liang)高度相關，|r|分別(bie)為0.933和 0.843。主莖(jing)的彈性模量與(yu)脫落酸含量正(zheng)相關，這可能是(shi)脫落(luo)酸辨(bian)別和激活(huo)蛋白激酶SnRKs，這(zhe)些蛋白(bai)激酶磷酸化(hua)木質(zhi)素轉錄因(yin)子NST1，從而增厚(hou)莖的次生細(xi)胞壁，更多木(mu)質素沉積(ji)，導致莖(jing)彈性模量(liang)增加，從而(er)更好地適應壓(ya)力環(huán)境(jing)。葉的彈性(xing)模量與脫(tuo)落酸負相(xiang)關，這可能是在風擾動的刺激(ji)下，隨著風(feng)速的(de)增加，植物組(zu)織的水分流(liu)失速(su)度增(zeng)加，葉組(zu)織中脫落酸含(han)量也增加(jia)。葉中的氣(qi)孔被關(guan)閉來減少(shao)水分流失來延(yan)緩植物脫水(shui)，抑制植物葉的(de)生長(zhang)和發(fā)育，從而(er)導致葉(ye)面積的(de)減小。另外(wai)，葉中次生(sheng)木質部的(de)發(fā)育不(bu)顯著，導致(zhi)彈性模(mo)量的下降(jiang)。

圖1E: 葉(ye)、側根(gen)、根、側(ce)支和莖拉伸樣(yang)品；圖1F：拉伸(shen)測試

表1 內源性激(ji)素與彈性模量(liang)之間的相(xiang)關性，E_r代表根的(de)彈性模量，E_s代表莖的(de)彈性模量，E_l代表葉的彈(dan)性模量

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Wind disturbance-based tomato seedlings growth control