西北(bei)農(nóng)林科技大(da)學(xué)機(jī)械與電(dian)子工程(cheng)學(xué)院研究人(ren)員在國(guó)際(ji)期刊(kan)《Biosystems Engineering》（IF：5.1）發(fā)表了(le)題為"Wind disturbance-based tomato seedlings growth control"的研究論文(wen)。在該論文(wen)中，研究(jiu)人員利(li)用上(shang)海騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測(cè)定番(fan)茄幼(you)苗根、莖和葉的(de)彈性模量。

風(fēng)擾動(dòng)對(duì)于處(chu)理長(zhǎng)腳(jiao)幼苗來(lái)說(shuō)是(shi)一種潛在的(de)環(huán)境(jing)友好(hao)技術(shù)。該研究(jiu)采用正(zheng)交實(shí)(shi)驗(yàn)設(shè)(she)計(jì)和幼苗活力(li)評(píng)估(強(qiáng)(qiang)幼苗指(zhi)數(shù)(SSI))來(lái)(lai)探究風(fēng)擾(rao)動(dòng)對(duì)番茄幼(you)苗生長(zhǎng)的調(diào)(diao)節(jié)。該研究使用酶(mei)聯(lián)免疫吸附(fu)法和單軸(zhou)拉伸(shen)測(cè)試(shi)來(lái)探究番(fan)茄幼苗內(nèi)源(yuan)性激素(su)水平(ping)和生物力(li)學(xué)性(xing)質(zhì)的變化。研究表明，顯(xian)著影響(xiang)SSI的因素，從(cong)影響大到(dao)影響小(xiao)分別是(shi)風(fēng)擾動(dòng)時(shí)(shi)間(T)、風(fēng)(feng)擾動(dòng)(dong)開(kāi)始(shi)時(shí)幼苗的(de)年齡(SA)、風(fēng)速(V)和(he)間隔時(shí)間(I)。當(dāng)V、T、I和(he)SA值分別(bie)是3 m/s、1 min、30 min和15 days時(shí)(shi)，風(fēng)擾動(dòng)效果zuiyou，SSI達(dá)(da)到0.126。V和T與幼(you)苗葉中(zhong)乙烯和脫(tuo)落酸含(han)量、莖中(zhong)脫落(luo)酸和生(sheng)長(zhǎng)素(su)含量、根中(zhong)的細(xì)胞分裂(lie)素和乙(yi)烯含量(liang)以及(ji)根和莖的彈性(xing)模量正相關(guān)(guan)，與莖和葉(ye)中細(xì)(xi)胞分裂素(su)含量、根中的(de)生長(zhǎng)素和脫落(luo)酸含量以及葉(ye)的彈性模(mo)量負(fù)相(xiang)關(guān)。風(fēng)擾動(dòng)控制(zhi)幼苗(miao)生長(zhǎng)(zhang)機(jī)理涉及(ji)引出莖和葉(ye)中脫落(luo)酸的積累以及(ji)根中生長(zhǎng)素含(han)量下降到(dao)根生長(zhǎng)(zhang)的zuiyou門(mén)檻，從(cong)而減少(shao)幼苗莖和葉(ye)的發(fā)育，帶來(lái)根(gen)的一個(gè)更好生(sheng)長(zhǎng)和一個(gè)(ge)較高的(de)SSI。該工作為利用(yong)風(fēng)擾動(dòng)(dong)作為一種可持(chi)續(xù)幼苗培(pei)養(yǎng)和個(gè)(ge)性化幼苗管理(li)方法(fa)提供了理論依(yi)據(jù)和(he)技術(shù)指導(dǎo)。

在該研究中(zhong)，研究人員使用(yong)上海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀來(lái)測(cè)(ce)定根、莖和(he)葉的彈(dan)性模量(liang)，測(cè)試速(su)度：1mm/s，兩個(gè)拉伸(shen)夾頭直接(jie)的距離為(wei)30mm。研究人員分(fen)析了風(fēng)擾動(dòng)處(chu)理后(hou)番茄幼苗(miao)內(nèi)源性激素(su)和力(li)學(xué)參數(shù)之間的(de)相關(guān)性。根(gen)的彈性模(mo)量和生長(zhǎng)素含(han)量之間(jian)具有(you)較強(qiáng)(qiang)的線性關(guān)系，皮爾遜(xun)相關(guān)系數(shù)|r|為0.909，然(ran)而，莖和葉(ye)的生長(zhǎng)素含(han)量與其對(duì)應(yīng)的(de)彈性模量(liang)具有非(fei)常弱的(de)相關(guān)性(xing)。這可能歸因(yin)于生長(zhǎng)素對(duì)(dui)根系統(tǒng)中(zhong)木質(zhì)素和纖維(wei)素含量的影響(xiang)。在低濃(nong)度的生長(zhǎng)(zhang)素下(xia)，根發(fā)育更(geng)強(qiáng)，帶(dai)來(lái)更高水(shui)平的木質(zhì)(zhi)素和纖維(wei)素的(de)合成(cheng)。相反，在(zai)高濃度生(sheng)長(zhǎng)素(su)下，根的(de)發(fā)育受(shou)到抑制。木(mu)質(zhì)素和(he)纖維素含量主(zhu)要影響彈性模(mo)量，從而(er)帶來(lái)兩者更(geng)強(qiáng)的相關(guān)性(xing)。而且，葉中細(xì)胞(bao)分裂素(su)水平(ping)和葉彈(dan)性模量之間(jian)的相關(guān)系數(shù)|r|達(dá)到0.825，表明(ming)一個(gè)高程(cheng)度的線性相關(guān)(guan)。這是因?yàn)榧?xì)胞(bao)分裂素(su)參與番茄幼苗(miao)中葉的發(fā)育(yu)，促進(jìn)葉邊緣分(fen)生組(zu)織的發(fā)育。這可(ke)以解釋細(xì)(xi)胞分裂素(su)和彈性(xing)模量之間的正(zheng)相關(guān)(guan)。不僅(jin)如此，莖和葉中(zhong)的脫落酸(suan)含量(liang)與其相應(yīng)的彈(dan)性模量高度相(xiang)關(guān)，|r|分別為0.933和 0.843。主(zhu)莖的彈性(xing)模量與脫(tuo)落酸含量正(zheng)相關(guān)，這可能(neng)是脫落(luo)酸辨別和激(ji)活蛋白激酶SnRKs，這(zhe)些蛋白激(ji)酶磷酸化(hua)木質(zhì)素轉(zhuǎn)錄因(yin)子NST1，從而增厚(hou)莖的次(ci)生細(xì)(xi)胞壁，更多木(mu)質(zhì)素沉積，導(dǎo)致(zhi)莖彈性模量(liang)增加，從(cong)而更好地(di)適應(yīng)壓力環(huán)(huan)境。葉的彈(dan)性模量與脫落(luo)酸負(fù)(fu)相關(guān)(guan)，這可能是在(zai)風(fēng)擾動(dòng)的刺(ci)激下，隨著風(fēng)速(su)的增(zeng)加，植物組織的(de)水分流失(shi)速度增加，葉(ye)組織中脫落(luo)酸含量也增(zeng)加。葉中的氣(qi)孔被關(guān)閉來(lái)減(jian)少水分流(liu)失來(lái)延緩植物(wu)脫水，抑制植物(wu)葉的生長(zhǎng)和(he)發(fā)育，從而(er)導(dǎo)致葉面積的(de)減小。另外，葉中(zhong)次生木質(zhì)部(bu)的發(fā)育不顯著(zhu)，導(dǎo)致(zhi)彈性模量的下(xia)降。

圖1E: 葉、側(cè)根(gen)、根、側(cè)支和莖拉(la)伸樣(yang)品；圖1F：拉伸(shen)測(cè)試

表1 內(nèi)源(yuan)性激素(su)與彈性模(mo)量之間的相(xiang)關(guān)性，E_r代表根的彈性(xing)模量，E_s代表(biao)莖的彈(dan)性模(mo)量，E_l代表葉的(de)彈性(xing)模量

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Wind disturbance-based tomato seedlings growth control