【塞阿拉联邦大学】Biocatal. Agric. Biotechnol.(IF=4.0)静磁场促进白花牛角瓜种子发芽![]() 白花牛角瓜是一种原产于印度干旱地区的植物,广泛分布于热带和亚热带地区,由于其具有高度适应各种生态逆境的特点,常被认为是入侵性植物,但同样其植物修复性可用于恢复土地退化,且其乳胶成分具有一定药用价值。所有生物都受到低磁场的影响,但关于磁场暴露对牛角瓜种子萌发的影响鲜有报道。 ![]()
巴西塞阿拉联邦大学Ramos研究团队在化学领域Top期刊Biocatalysis and Agricultural Biotechnology在线发表了题为“Static magnetic field promotes faster germination and increases germination rate of Calotropis procera seeds stimulating cellular metabolism”的文章,第一种处理为种子暴露在MF下处理但正常萌发5天为AMF,第二种处理为种子未处理直接暴露于MF下萌发5天,温度为25 ℃,光照周期为16 h光照/8 h黑暗,光照光合光子通量密度10.15 mmol/m2/s,分析不同处理对萌发过程中种子理化特性变化。 研究发现,暴露于2 mT下的种子在第4天开始发芽,并在第5天发芽达到最大值,而对照组的发芽高峰期在第6天,且2 mT下种子发芽率也高于对照。萌发过程种可以发现,将种子暴露于MF下,可以加剧种子发芽,第5天时90%的种子均已发芽,且AMF下种子的鲜重和干重均增加,与对照相比,种子暴露于磁场下或于磁场下萌发均可加速种子发芽。AMF种子中H2O2水平增加,MDA含量增加,诱导种子中ROS的产生,此外,与细胞氧化稳态相关的关键酶,CAT酶活性无显著变化,APX活性显著下降,愈创木酚过氧化物酶活性增加。与对照相比,AMF种子组织中的荧光染色结果相似,暴露于MF的种子未发生DNA片段化,但暴露于2 mT磁场的种子的被毛和子叶中的细胞数显著增加,MF刺激加速了细胞增殖。暴露于2 mT下的种子的可溶性蛋白含量和基因组DNA含量分别是对照组的2.5倍和2倍。与对照相比,在磁场下暴露萌发的种子具有更多排他性蛋白质,且磁场预处理AMF的种子或种子在磁场下萌发的,均发现与细胞代谢相关的蛋白质大量积累,且种子在磁场下萌发参与能量代谢的蛋白质更多,可激活种子代谢,起到类似有丝分裂诱导剂的作用。当持续暴露于磁场下时,种子的萌发性能提升,而当用磁场处理种子时,DNA的完整性得以保持。磁场技术应用于种子萌发,为农业新技术的发展提供了一种方法。
参考文献: https://doi.org/10.1016/j.bcab.2023.102650 |