西北農林科(ke)技大學機(ji)械與電子工(gong)程學院研究人(ren)員在國際(ji)期刊《Biosystems Engineering》（IF：5.1）發(fā)表了題為"Wind disturbance-based tomato seedlings growth control"的研究論文。在該論(lun)文中，研究人(ren)員利用上海(hai)騰拔(ba)Universal TA質構儀(yi)用于測(ce)定番(fan)茄幼(you)苗根、莖和葉的(de)彈性(xing)模量(liang)。

風擾動對于處(chu)理長腳幼(you)苗來說(shuo)是一(yi)種潛在的(de)環(huán)境友好技(ji)術。該研究采用(yong)正交實(shi)驗設計(ji)和幼(you)苗活(huo)力評估(強(qiang)幼苗指數(shù)(shu)(SSI))來探究風(feng)擾動對番茄(jia)幼苗生長的調(diao)節(jié)。該研究使(shi)用酶聯(lián)免疫吸(xi)附法(fa)和單軸拉伸測(ce)試來探究番茄(jia)幼苗內源(yuan)性激(ji)素水平(ping)和生(sheng)物力(li)學性質(zhi)的變化。研究表明，顯(xian)著影響SSI的(de)因素，從影響(xiang)大到影(ying)響小分別是風(feng)擾動時間(jian)(T)、風擾動開始時(shi)幼苗的年(nian)齡(SA)、風速(V)和間(jian)隔時間(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)動效果(guo)zuiyou，SSI達到(dao)0.126。V和T與幼(you)苗葉中(zhong)乙烯和脫落酸(suan)含量、莖(jing)中脫落酸(suan)和生長素含量(liang)、根中的細胞分(fen)裂素和(he)乙烯含量以(yi)及根和莖(jing)的彈性(xing)模量正相關(guan)，與莖和葉(ye)中細胞(bao)分裂素(su)含量、根中的生(sheng)長素和脫落(luo)酸含(han)量以(yi)及葉(ye)的彈性(xing)模量負相關。風(feng)擾動控制幼苗(miao)生長機理(li)涉及引出莖和(he)葉中脫落酸的(de)積累以(yi)及根(gen)中生長素含(han)量下降到根生(sheng)長的(de)zuiyou門檻，從(cong)而減少幼苗莖(jing)和葉的發(fā)育，帶(dai)來根的一個更(geng)好生長和(he)一個較高(gao)的SSI。該(gai)工作(zuo)為利用(yong)風擾(rao)動作為一種(zhong)可持續(xù)幼(you)苗培養(yǎng)(yang)和個性(xing)化幼苗管理(li)方法提(ti)供了理(li)論依據(jù)(ju)和技術(shu)指導(dao)。

在該研究(jiu)中，研究人員使(shi)用上海騰拔Universal TA質(zhi)構儀來測定根(gen)、莖和葉的(de)彈性模量(liang)，測試速(su)度：1mm/s，兩個(ge)拉伸夾頭(tou)直接(jie)的距離為30mm。研究人(ren)員分析了(le)風擾動處理后(hou)番茄幼苗內源(yuan)性激素和力學(xue)參數(shù)之(zhi)間的(de)相關性(xing)。根的(de)彈性模量和生(sheng)長素(su)含量之(zhi)間具有較(jiao)強的線性關系(xi)，皮爾遜(xun)相關系數(shù)|r|為0.909，然(ran)而，莖和葉的(de)生長(zhang)素含量與其對(dui)應的彈性模量(liang)具有非(fei)常弱(ruo)的相關性。這可(ke)能歸因于生(sheng)長素對根系(xi)統(tǒng)中(zhong)木質(zhi)素和纖維素(su)含量的影(ying)響。在低濃度(du)的生長素下，根(gen)發(fā)育更強，帶(dai)來更高水平(ping)的木(mu)質素和纖維素(su)的合(he)成。相反，在(zai)高濃度生長(zhang)素下，根的發(fā)育(yu)受到抑制。木質(zhi)素和纖維素含(han)量主要影(ying)響彈(dan)性模量(liang)，從而帶來兩(liang)者更強的相關(guan)性。而且，葉(ye)中細(xi)胞分裂(lie)素水平和葉彈(dan)性模量之間(jian)的相關系數(shù)(shu)|r|達到0.825，表明一個(ge)高程度的(de)線性(xing)相關(guan)。這是因為細(xi)胞分裂(lie)素參與(yu)番茄幼苗中(zhong)葉的發(fā)育，促進(jin)葉邊緣分生(sheng)組織的發(fā)育(yu)。這可(ke)以解釋細(xi)胞分裂素和彈(dan)性模(mo)量之間的正(zheng)相關。不僅(jin)如此，莖(jing)和葉中的脫落(luo)酸含量與其相(xiang)應的彈性(xing)模量高度相(xiang)關，|r|分別(bie)為0.933和(he) 0.843。主莖的彈性模(mo)量與脫(tuo)落酸含量正相(xiang)關，這可(ke)能是脫落酸(suan)辨別和激活(huo)蛋白(bai)激酶SnRKs，這些蛋(dan)白激酶磷(lin)酸化木質(zhi)素轉錄(lu)因子NST1，從而增(zeng)厚莖的次(ci)生細胞壁，更(geng)多木質素(su)沉積(ji)，導致莖彈性模(mo)量增加，從而更(geng)好地適應壓力(li)環(huán)境。葉的彈性(xing)模量與脫落酸(suan)負相關，這可能是在風擾動的刺激下(xia)，隨著風速的(de)增加，植物組織(zhi)的水(shui)分流失速度增(zeng)加，葉組織中(zhong)脫落酸含量也(ye)增加。葉中的(de)氣孔被(bei)關閉來減少(shao)水分流(liu)失來延緩(huan)植物脫水(shui)，抑制植物葉的(de)生長和(he)發(fā)育，從(cong)而導致(zhi)葉面積的(de)減小。另外，葉中(zhong)次生木質部的(de)發(fā)育不(bu)顯著，導(dao)致彈性模量(liang)的下降。

圖1E: 葉、側根、根、側(ce)支和莖(jing)拉伸樣品(pin)；圖1F：拉伸(shen)測試

表1 內源(yuan)性激(ji)素與(yu)彈性(xing)模量之間(jian)的相(xiang)關性(xing)，E_r代表根的彈性(xing)模量，E_s代表(biao)莖的彈性(xing)模量，E_l代表葉的彈(dan)性模量

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Wind disturbance-based tomato seedlings growth control