西北農(nóng)林科技(ji)大學(xué)機(jī)械與(yu)電子工程學(xué)院(yuan)研究(jiu)人員在國際(ji)期刊(kan)《Biosystems Engineering》（IF：5.1）發(fā)表(biao)了題為"Wind disturbance-based tomato seedlings growth control"的研究論文(wen)。在該論文中，研(yan)究人員利(li)用上海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用(yong)于測定番(fan)茄幼苗根、莖(jing)和葉的(de)彈性模(mo)量。

風(fēng)擾動(dòng)對(dui)于處(chu)理長腳幼苗(miao)來說是一(yi)種潛在的環(huán)(huan)境友(you)好技術(shù)。該(gai)研究采用正(zheng)交實(shí)(shi)驗(yàn)設(shè)計(jì)和(he)幼苗活力評估(gu)(強(qiáng)幼苗指(zhi)數(shù)(SSI))來(lai)探究風(fēng)擾動(dòng)(dong)對番茄(jia)幼苗生長(zhang)的調(diào)節(jié)。該研究(jiu)使用酶(mei)聯(lián)免(mian)疫吸附法和單(dan)軸拉(la)伸測試來探(tan)究番茄幼苗內(nèi)(nei)源性激素水平(ping)和生物力學(xué)性(xing)質(zhì)的(de)變化。研究表明，顯(xian)著影響SSI的(de)因素，從(cong)影響(xiang)大到影響小(xiao)分別(bie)是風(fēng)擾動(dòng)時(shí)(shi)間(T)、風(fēng)(feng)擾動(dòng)(dong)開始時(shí)(shi)幼苗(miao)的年(nian)齡(SA)、風(fēng)(feng)速(V)和間隔時(shí)間(jian)(I)。當(dāng)V、T、I和(he)SA值分別是3 m/s、1 min、30 min和15 days時(shí)(shi)，風(fēng)擾動(dòng)效果(guo)zuiyou，SSI達(dá)到0.126。V和(he)T與幼苗(miao)葉中乙烯和(he)脫落酸含量(liang)、莖中脫(tuo)落酸和(he)生長素含量(liang)、根中(zhong)的細(xì)胞分裂(lie)素和乙烯(xi)含量以及根和(he)莖的彈性(xing)模量正相(xiang)關(guān)，與莖和(he)葉中(zhong)細(xì)胞(bao)分裂素含(han)量、根(gen)中的(de)生長素和(he)脫落(luo)酸含(han)量以及(ji)葉的彈性(xing)模量負(fù)(fu)相關(guān)。風(fēng)(feng)擾動(dòng)控(kong)制幼苗生(sheng)長機(jī)理(li)涉及引出莖和(he)葉中(zhong)脫落酸(suan)的積累以(yi)及根中生(sheng)長素含量(liang)下降(jiang)到根生(sheng)長的zuiyou門(men)檻，從而(er)減少(shao)幼苗莖(jing)和葉的發(fā)育，帶(dai)來根的(de)一個(gè)更好生(sheng)長和一(yi)個(gè)較高的SSI。該(gai)工作(zuo)為利用風(fēng)擾動(dòng)(dong)作為一種(zhong)可持續(xù)幼(you)苗培養(yǎng)(yang)和個(gè)性化(hua)幼苗(miao)管理方法提供(gong)了理論依據(jù)(ju)和技術(shù)指導(dǎo)(dao)。

在該研究中(zhong)，研究人員使(shi)用上海騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀來測(ce)定根、莖和葉(ye)的彈性(xing)模量(liang)，測試(shi)速度(du)：1mm/s，兩個(gè)拉(la)伸夾頭直(zhi)接的距離為30mm。研究人員分(fen)析了風(fēng)擾(rao)動(dòng)處理后番茄(jia)幼苗(miao)內(nèi)源(yuan)性激素和力學(xué)(xue)參數(shù)之間(jian)的相關(guān)性。根的(de)彈性模量和生(sheng)長素含量之間(jian)具有較(jiao)強(qiáng)的線性關(guān)(guan)系，皮爾遜相關(guān)系(xi)數(shù)|r|為0.909，然而，莖(jing)和葉的生長素(su)含量與其對應(yīng)(ying)的彈性模量具(ju)有非常弱的相(xiang)關(guān)性。這可能(neng)歸因于(yu)生長(zhang)素對根系(xi)統(tǒng)中木質(zhì)素和(he)纖維(wei)素含量的(de)影響(xiang)。在低(di)濃度的生長(zhang)素下，根發(fā)育更(geng)強(qiáng)，帶來更(geng)高水平(ping)的木質(zhì)(zhi)素和纖維(wei)素的合成。相反(fan)，在高濃度生長(zhang)素下，根的(de)發(fā)育受到抑制(zhi)。木質(zhì)(zhi)素和纖維素含(han)量主要影(ying)響彈性模(mo)量，從而帶(dai)來兩者(zhe)更強(qiáng)的(de)相關(guān)性(xing)。而且，葉中(zhong)細(xì)胞(bao)分裂素水平和(he)葉彈性(xing)模量之間的(de)相關(guān)系數(shù)|r|達(dá)到0.825，表明一(yi)個(gè)高程(cheng)度的(de)線性相(xiang)關(guān)。這(zhe)是因?yàn)?wei)細(xì)胞分裂素參(can)與番(fan)茄幼苗中葉的(de)發(fā)育，促進(jìn)(jin)葉邊緣分(fen)生組織的發(fā)育(yu)。這可以解釋細(xì)(xi)胞分裂素和(he)彈性(xing)模量之(zhi)間的正相關(guān)。不(bu)僅如此，莖和(he)葉中的脫落(luo)酸含量(liang)與其相應(yīng)的(de)彈性模量(liang)高度相關(guān)，|r|分別(bie)為0.933和 0.843。主莖的(de)彈性模量與(yu)脫落酸含(han)量正相關(guān)(guan)，這可能是脫(tuo)落酸辨(bian)別和激(ji)活蛋白激(ji)酶SnRKs，這(zhe)些蛋白(bai)激酶磷酸化(hua)木質(zhì)素轉(zhuǎn)(zhuan)錄因子NST1，從而增(zeng)厚莖的次生(sheng)細(xì)胞壁，更多(duo)木質(zhì)素(su)沉積，導(dǎo)致莖(jing)彈性(xing)模量增加，從而(er)更好地適應(yīng)壓(ya)力環(huán)境。葉的彈(dan)性模量與(yu)脫落酸負(fù)(fu)相關(guān)，這可能是在(zai)風(fēng)擾動(dòng)的刺激(ji)下，隨(sui)著風(fēng)速(su)的增加，植(zhi)物組(zu)織的水分(fen)流失速度增加(jia)，葉組織中(zhong)脫落酸含量(liang)也增加。葉中(zhong)的氣孔被(bei)關(guān)閉(bi)來減少(shao)水分流失(shi)來延緩(huan)植物脫(tuo)水，抑制植物葉(ye)的生長和發(fā)育(yu)，從而導(dǎo)致(zhi)葉面積的減(jian)小。另外，葉中(zhong)次生木質(zhì)部的(de)發(fā)育(yu)不顯著，導(dǎo)(dao)致彈性(xing)模量(liang)的下降(jiang)。

圖1E: 葉、側(cè)(ce)根、根、側(cè)支和(he)莖拉伸樣品；圖1F：拉伸測試

表1 內(nèi)(nei)源性激素與彈(dan)性模量之間的(de)相關(guān)(guan)性，E_r代表根(gen)的彈(dan)性模量(liang)，E_s代表莖(jing)的彈(dan)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