Summary

采用静态磁场农业植物初始增长率提高

Published: July 08, 2016
doi:

Summary

The goal of this protocol is to demonstrate the acceleration of the initial growth rate of plants by applying static magnetic fields with no external energy.

Abstract

电子器件和高压电线诱导磁场。 1,300-2,500高斯(0.2特斯拉)的磁场加到含有凤仙花( 凤仙花),水菜( 芜青变种粳稻 ),小松菜的种子皮氏培养皿( 芜菁变种perviridis)和Mescluns( 独行菜豌豆 )。我们采用培养皿下磁铁。在应用程序的4天,我们观察到,茎和根长度增加。在总共8天(P <0.0005)的对照组(n = 11)相比,经受磁场的治疗(10)的组显示出1.4倍的速度增长速度。这速率比在以前的研究中报道的高20%。微管蛋白复合线没有连接点,但在磁铁的应用程序出现连接点。这显示了从控制,这意味着异常安排完全不同。不过,确切原因尚不清楚。这些水库施加磁体的生长增强的ULTS表明,它能够提高生长速度,提高生产效率,或通过施加静态磁场控制植物发芽的速度。另外,磁场可能引起在植物细胞中的生理变化,并且可以诱导生长。因此,刺激与磁场可具有类似于化学肥料,这意味着,肥料的使用可避免的可能影响。

Introduction

发芽是导致幼苗1的形成一个植物的生长。在一定条件下,种子萌发开始和胚胎组织恢复生长。它始于水化到种子以激活酶发芽。种子可诱导体外萌发(在培养皿或试管)中1,2。

静态磁场是特种兵导致由洛伦兹力3,4方式离子电荷的分子的运动。形成洛伦兹力时在磁场下的离子化或带电物体移动。每一材料与组成电子和质子的原子形成。当磁场成为目前,无论是静态的或交替,它会影响带电材料的移动。这也适用于植物和水分子,从而影响细胞内分子状态。在先前的研究中,使用电磁线圈产生脉冲磁场,和'小松菜'植物被选择作为研究对象5。在本研究中,磁铁产生静磁场被用来得到类似但不同的作用效果的洛伦兹力的膨胀研究。

磁场的频率,而不是它的极性,是植物发芽的关键因素。先前的研究已经表明,最大发芽率比对照组高20%时的磁场的频率约为10赫兹。当以逆行方式除去字段,增速受损5。静磁场对初始生长6-8相当大的影响,主要是对发芽6和根系生长7。

在本研究中,我们使用的静态磁铁来检查通过使用磁场调节农业植物生长的可能性。特别是,我们的目的至determine磁场应用的特定的条件是否能增加的生长速率,以更高的水平比在文献中提到的那些。此外,如果可以使用磁场来成功地提高植物的初始发芽,可避免使用化学肥料。

Protocol

1.初始设置农业植物物种用凤仙花( 凤仙花),水菜( 白菜变种粳稻 ),小松菜( 白菜变种perviridis)和Mescluns( 独行菜豌豆 )种子。 注: 凤仙花 (凤仙花或玫瑰苦瓜)是印度本土的物种;一些成员也设在缅甸。小松( 芜菁变种perviridis或小松 )是相同种类的共同萝卜的变体。独行菜( 独行菜豌豆 )是一种药草被?…

Representative Results

微管蛋白染色显示分散或在磁体的存在下与对照相比( 图2)生长的植物变薄结构。此外,农业植物,包括小松菜( 芜菁变种perviridis)和Mescluns( 独行菜豌豆 )7-一天的时间推移研究表明,一磁铁衍生静磁场增加这些植物的初始生长( 图3)。 这些结果表明,暴露于磁场的组中有显着的?…

Discussion

在所有的情况下,磁体应该培养皿下应用。本研究对种子的增长速度磁场的影响,若干农产品品种,重点凤仙花农业植物的代表。例如,微管蛋白染色上凤仙花执行以评估根在分子水平的变化和茎骨架微型结构表明在长度扩散磁场的影响。无论是磁石的N极和S极长期(7-10 d)利用凤仙花随访研究中的应用。其他三个品种,水菜( 白菜变种粳稻 ),小松菜( 白菜变种perviridis)和Mesclun…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This study received supported from the National Research Foundation of Korea (NRF) (2011-0012728). A poster presenting this study was awarded the Best Poster Award by the Korean Society of Applied Biological Sciences (KSABC).

Materials

Static magnets JIM N/A 2000Gauss
2% horse serum/1% bovine serum albumin/0.1% Triton X-100 Sigma-Aldrich Merged with 55514 Blocking buffer
Primary antibody Santa Cruz Biotechnology sc-8035 a-Tubulin
Secondary antibody Santa Cruz Biotechnology sc-2010 FITC-conjugated anti-mouse IgG
time lapse photographic techniques Manually controlled N/A ISO value 400 & aperture F 3.2
Sony Vegas Pro 13.0 Sony N/A N/A

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Cite This Article
Kim, S. C., Mason, A., Im, W. Enhancement of the Initial Growth Rate of Agricultural Plants by Using Static Magnetic Fields. J. Vis. Exp. (113), e53967, doi:10.3791/53967 (2016).

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