西北農(nóng)林科技(ji)大學(xué)(xue)機(jī)械與電子工(gong)程學(xué)院研(yan)究人員(yuan)在國(guó)(guo)際期刊《Biosystems Engineering》（IF：5.1）發(fā)表了(le)題為"Wind disturbance-based tomato seedlings growth control"的研究(jiu)論文。在該論文中(zhong)，研究人員(yuan)利用上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用于(yu)測(cè)定番(fan)茄幼苗根、莖(jing)和葉的(de)彈性模量(liang)。

風(fēng)擾(rao)動(dòng)對(duì)于處理(li)長(zhǎng)腳幼苗來(lái)(lai)說(shuō)是一(yi)種潛在的環(huán)境(jing)友好技術(shù)(shu)。該研(yan)究采用正(zheng)交實(shí)驗(yàn)設(shè)(she)計(jì)和幼(you)苗活力評(píng)估(強(qiáng)(qiang)幼苗(miao)指數(shù)(SSI))來(lái)探究風(fēng)(feng)擾動(dòng)(dong)對(duì)番茄(jia)幼苗生長(zhǎng)的調(diào)(diao)節(jié)。該研究使(shi)用酶聯(lián)免(mian)疫吸(xi)附法(fa)和單軸(zhou)拉伸測(cè)試來(lái)(lai)探究番茄幼(you)苗內(nèi)(nei)源性激素(su)水平和生物力(li)學(xué)性質(zhì)(zhi)的變化(hua)。研究表明，顯著(zhu)影響SSI的(de)因素，從影響大(da)到影響小分(fen)別是風(fēng)擾(rao)動(dòng)時(shí)間(T)、風(fēng)擾動(dòng)(dong)開(kāi)始(shi)時(shí)幼苗的年齡(ling)(SA)、風(fēng)速(V)和間隔(ge)時(shí)間(I)。當(dāng)V、T、I和(he)SA值分別是(shi)3 m/s、1 min、30 min和15 days時(shí)(shi)，風(fēng)擾動(dòng)效(xiao)果zuiyou，SSI達(dá)到0.126。V和T與(yu)幼苗葉中乙烯(xi)和脫落酸(suan)含量(liang)、莖中(zhong)脫落酸(suan)和生長(zhǎng)素(su)含量、根中的細(xì)(xi)胞分(fen)裂素和乙(yi)烯含量以(yi)及根和莖的彈(dan)性模(mo)量正相關(guān)，與莖(jing)和葉中細(xì)(xi)胞分(fen)裂素含(han)量、根中的(de)生長(zhǎng)素(su)和脫(tuo)落酸(suan)含量以及葉(ye)的彈(dan)性模量負(fù)相(xiang)關(guān)。風(fēng)擾動(dòng)控(kong)制幼苗(miao)生長(zhǎng)機(jī)理(li)涉及引出(chu)莖和(he)葉中脫落酸(suan)的積累以及(ji)根中生(sheng)長(zhǎng)素(su)含量(liang)下降到根(gen)生長(zhǎng)的(de)zuiyou門(mén)檻，從而減少(shao)幼苗莖和葉(ye)的發(fā)(fa)育，帶來(lái)根(gen)的一個(gè)(ge)更好(hao)生長(zhǎng)和一(yi)個(gè)較(jiao)高的SSI。該(gai)工作為(wei)利用風(fēng)擾動(dòng)(dong)作為一種可持(chi)續(xù)幼苗培養(yǎng)(yang)和個(gè)性化幼苗(miao)管理方法提(ti)供了理論(lun)依據(jù)(ju)和技術(shù)指(zhi)導(dǎo)。

在該研究(jiu)中，研究人員使(shi)用上(shang)海騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀來(lái)(lai)測(cè)定根、莖和(he)葉的彈性模(mo)量，測(cè)試速(su)度：1mm/s，兩(liang)個(gè)拉伸夾(jia)頭直接的(de)距離為30mm。研究人員(yuan)分析了風(fēng)(feng)擾動(dòng)處理(li)后番茄幼苗內(nèi)(nei)源性激(ji)素和(he)力學(xué)參數(shù)之間(jian)的相關(guān)(guan)性。根的(de)彈性模(mo)量和生(sheng)長(zhǎng)素(su)含量之間具(ju)有較強(qiáng)的線(xiàn)性(xing)關(guān)系，皮爾遜相關(guān)(guan)系數(shù)|r|為0.909，然(ran)而，莖和葉的生(sheng)長(zhǎng)素含(han)量與(yu)其對(duì)應(yīng)的彈(dan)性模(mo)量具有非常弱(ruo)的相關(guān)(guan)性。這可(ke)能歸因于(yu)生長(zhǎng)素對(duì)(dui)根系統(tǒng)(tong)中木質(zhì)素(su)和纖維素含(han)量的影響(xiang)。在低濃(nong)度的生長(zhǎng)(zhang)素下，根(gen)發(fā)育更強(qiáng)，帶來(lái)(lai)更高水(shui)平的(de)木質(zhì)素和(he)纖維素(su)的合成。相反，在(zai)高濃度生(sheng)長(zhǎng)素下，根的(de)發(fā)育受到抑制(zhi)。木質(zhì)素(su)和纖維素(su)含量主要影響(xiang)彈性模量，從而(er)帶來(lái)兩者更(geng)強(qiáng)的(de)相關(guān)性(xing)。而且，葉中細(xì)胞(bao)分裂(lie)素水平和(he)葉彈性模量(liang)之間的相關(guān)系(xi)數(shù)|r|達(dá)到(dao)0.825，表明一個(gè)高(gao)程度的線(xiàn)性相(xiang)關(guān)。這是(shi)因?yàn)榧?xì)胞分裂(lie)素參與番(fan)茄幼(you)苗中葉(ye)的發(fā)育(yu)，促進(jìn)葉(ye)邊緣(yuan)分生組織的(de)發(fā)育。這可以解(jie)釋細(xì)胞分(fen)裂素和彈(dan)性模量之間的(de)正相關(guān)(guan)。不僅如此，莖(jing)和葉中的脫(tuo)落酸含量與(yu)其相應(yīng)(ying)的彈性(xing)模量(liang)高度相關(guān)，|r|分(fen)別為0.933和 0.843。主莖(jing)的彈性(xing)模量與(yu)脫落酸含(han)量正相關(guān)(guan)，這可能是(shi)脫落酸辨別(bie)和激活蛋(dan)白激酶SnRKs，這些(xie)蛋白激(ji)酶磷(lin)酸化木質(zhì)素轉(zhuǎn)(zhuan)錄因子NST1，從(cong)而增(zeng)厚莖的(de)次生細(xì)胞壁(bi)，更多木質(zhì)素(su)沉積，導(dǎo)致(zhi)莖彈性模量增(zeng)加，從而更好(hao)地適應(yīng)壓(ya)力環(huán)境。葉(ye)的彈性(xing)模量與脫(tuo)落酸(suan)負(fù)相關(guān)，這可能是在風(fēng)擾動(dòng)的刺激(ji)下，隨著風(fēng)(feng)速的(de)增加，植物組織(zhi)的水分流(liu)失速(su)度增加，葉組(zu)織中脫落酸(suan)含量也增(zeng)加。葉中(zhong)的氣孔被關(guān)(guan)閉來(lái)減少(shao)水分流(liu)失來(lái)延緩(huan)植物脫水，抑制(zhi)植物葉的(de)生長(zhǎng)(zhang)和發(fā)育，從(cong)而導(dǎo)(dao)致葉(ye)面積的減小。另(ling)外，葉中次生(sheng)木質(zhì)部的(de)發(fā)育不(bu)顯著，導(dǎo)致彈性(xing)模量的下降。

圖1E: 葉、側(cè)根、根(gen)、側(cè)支和莖(jing)拉伸樣(yang)品；圖1F：拉伸測(cè)試

表1 內(nèi)源性激(ji)素與彈性模量(liang)之間的相關(guān)性(xing)，E_r代表根的彈(dan)性模(mo)量，E_s代表莖的彈性(xing)模量(liang)，E_l代表葉的(de)彈性模量(liang)

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Wind disturbance-based tomato seedlings growth control