Name: Zwiększenie początkowego tempa wzrostu roślin rolniczych poprzez wykorzystanie statycznych pól magnetycznych (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-07-08T13:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 17 s
Description: Odkryj metodę zwiększania tempa wzrostu roślin rolniczych za pomocą statycznych pól magnetycznych przy użyciu Impatiens balsamina. Ta technika nie wymaga nawozów ani dodatkowej energii, oferując zrównoważone podejście do produkcji żywności.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

To badanie otrzymało wsparcie od National Research Foundation of Korea (NRF) (2011-0012728). Plakat prezentujący to badanie został nagrodzony nagrodą Best Poster Award przez Koreańskie Towarzystwo Stosowanych Nauk Biologicznych (KSABC).

1. Ustawienia początkowe
<ol>
	<li>Gatunki roślin rolniczych
	<ol>
		<li>Użyj nasion Balsamu Ogrodowego (Impatiens balsamina), Mizuna (Brassica rapa var. japonica), Komatsuna (Brassica rapa var. perviridis) i Mescluns (Lepidium sativum). 
		UWAGA: Impatiens balsamina (Balsam ogrodowy lub Balsam różany) to gatunek pochodzący z Indii; kilku członków znajduje się również w Mjanmie. Komatsuna (Brassica rapa var. perviridis lub komatsuna) jest odmianą tego samego gatunku co rzepa pospolita. Rzeżucha ogrodowa (Lepidium sativum) to rodzaj zioła, które jest taksonomicznie spokrewnione z rukwią wodną i gorczycą. Mają podobne smaki i zapach, dla których są komercyjnie wykorzystywane5,7.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Kultury roślinne
	<ol>
		<li>Nasiona Balsamu ogrodowego (Impatiens balsamina), Mizuna (Brassica rapa var. japonica), Komatsuna (Brassica rapa var. perviridis) i Mescluns (Lepidium sativum) na szalce Petriego o średnicy 100 mm (100 pi). Upewnij się, że na jednej tabliczce znajduje się tylko jeden rodzaj gatunków.</li>
		<li>W przypadku warunków hodowli umieść nasiona na ręczniku celulozowym. Zanurz ręcznik i nasiona w potrójnie destylowanej wodzie. Zmierz i potwierdź, że RT w laboratorium wewnętrznym ma temperaturę 18-25 °C, przy wilgotności w zakresie 65-75% (patrz sekcja 3.1.2).</li>
		<li>Jeśli chodzi o liczbę nasion, hoduj 10 ± 1 nasiona Balsamu Ogrodowego, 50 ±10 nasion Mizuna, 330 ± 20 nasion Komatsuna i 380 ± 20 nasion Mescluns. Stosować identyczne warunki mierzone jako 18-25 °C, przy wilgotności w zakresie 65-75% (patrz rozdział 2.1.1). 
		UWAGA: Wszystkie eksperymenty przeprowadzono w laboratorium w warunkach wewnętrznych z regulowanym zakresem wilgotności i temperatury. Wilgotność i temperatura nie były statyczne, ale zapewniały identyczne warunki dla grupy leczonej magnesem i grupy kontrolnej.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Kultura czterech roślin uprawnych
<ol>
	<li>Procedura eksperymentalna
	<ol>
		<li>Postępuj zgodnie z sekcją 1.2.3) dla gatunków roślin i warunków hodowli w grupie kontrolnej i grupie stosowanej magnesu.</li>
		<li>Zastosuj trzy magnesy o mocy 1 750 ± 350 Gaussów (10 000 Gaussów = 1 Tesla) na dnie szalek 100 pi dla Balsamu Ogrodowego. Podczas aplikacji upewnij się, że trzy magnesy nie stykają się bezpośrednio z nasionami i są oddzielone plastikowym dnem szalki Petriego. Bezpośrednia odległość między nasionami a magnesami powinna wynosić 2-4 mm. Stosuj magnesy przez 168 godzin (7 dni) dla czterech roślin rolniczych.</li>
		<li>Postępując identycznie jak w ppkt 2.1.2), przyłóż dwa magnesy, jeden (skierowany stroną N do góry) na górze, a drugi (skierowany stroną S do góry) na spodzie płytki hodowlanej Garden Balsam. 
		UWAGA: Kijki są nakładane w różny sposób w Garden Balsam. Jednak orientacja biegunów nie jest uważana za kluczowy czynnik w tym badaniu dla zmian wzrostu, ponieważ wszystkie środowiska są identyczne, z wyjątkiem kierunku strumienia magnetycznego. Celem zastosowania tyczek N i S do Garden Balsam było sprawdzenie ich praktycznej zdolności do stosowania na polach, na których orientacja tyczki może być trudna do opanowania.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. Barwienie tubuliny balsamu ogrodowego 
<ol>
	<li>Zastosowania magnesów z regulowanymi warunkami oświetlenia
	<ol>
		<li> Umieść dwa magnesy (biegun N skierowany do góry) na dole płytki 100 mm na 48 godzin, korzystając z warunków podanych w kroku 1.2.2. 
		UWAGA: W celu modyfikacji światła szalki hodowlane umieszczono na plastikowej półce w inkubatorze. Inkubator służył do przechwytywania światła i utrzymywania temperatury na poziomie 25 °C przez 48 godzin w ciemnym otoczeniu. Ostatecznie warunek ten nie został wykorzystany w tym eksperymencie ze względu na duże różnice w długości wzrostu.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Barwienie roślin
	<ol>
		<li>Utrwal całą roślinę o podwójnych kwiatach niecierpka SPP (w tym łodygę i korzenie) wyhodowaną w identycznych warunkach jak w kroku 3.1.2) w 4% paraformaldehydzie i 0,1 M buforze fosforanowym (pH 7,4) na 15 minut.</li>
		<li>Usunąć próbkę niecierpka i zanurzyć na 2 godziny w buforze blokującym (2% surowica końska/1% albumina surowicy bydlęcej/0,1% Triton X-100 w PBS, pH 7,5). Próbkę niecierpka przemyć zanurzając w PBS na 15 minut.</li>
		<li>W celu podwójnego barwienia immunologicznego należy inkubować próbkę z pierwszorzędowym przeciwciałem, anty-alfa-tubuliną (1:1,000), O/N w temperaturze 4 °C.</li>
		<li>Usunąć próbkę i zanurzyć próbki raz w PBS na 10 minut w celu umycia. Jako przeciwciało drugorzędowe należy użyć sprzężonej z FITC mysiej IgG (1:400) i inkubować przez 2 godziny w temperaturze 25 °C.</li>
		<li>Zanurzyć próbkę w PBS i nakryć całą próbkę na dnie płytki 24-dołkowej. Uzyskaj obrazy za pomocą konwencjonalnego mikroskopu fluorescencyjnego do obserwacji orientacji tubuliny (λ = 550 nm, w powiększeniu do 100x, 200x i 400x). 
		UWAGA: W tym przypadku potwierdzono, że grupa traktowana magnesem (n = 10) i grupa kontrolna (n = 11) dotyczyła tylko niecierpka balsamicznego (Impatiens balsamina), uprawianego w warunkach bez ciemności.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
4. Metody zbierania danych
<ol>
	<li>Upływ czasu: Stworzenie czterech przyrostów roślin rolniczych
	<ol>
		<li>Fotografuj roślinę w odstępach 10-minutowych, ustawiając migawkę na automatyczną (można to zrobić w dowolnym aparacie cyfrowym). Ustaw przysłonę na F 3.2, a wartość ISO na 400.</li>
		<li>Zbierz 700-900 zdjęć przez 7-10 dni. Podłącz aparat do przewodów elektrycznych, ponieważ bateria może się rozładować.</li>
		<li>Przeciągnij zdjęcia, klikając i upuszczając je chronologicznie pod linią przesyłania strumieniowego za pomocą oprogramowania do tworzenia filmów (patrz tabela materiałów i sprzętu). Umieść go na linii strumieniowej w równych czasach 0,045-0,05 sekundy dla każdego, co daje film o łącznej długości 30-40 sekund. Sprawdź, czy nie ma ciemnych przerw przy zaznaczaniu każdego zdjęcia w porządku chronologicznym.</li>
		<li>Po kroku 4.1.3 kliknij przycisk odtwarzania w oprogramowaniu, aby upewnić się, że skompilowany film zostanie przekształcony w 30-40-sekundowy slajd z filmem poklatkowym, a następnie kliknij przycisk renderuj i zapisz w formacie .mpeg lub .avi. W przypadku znaczników rozmiaru użyj ćwiartki kanadyjskiej, amerykańskiego pensa i centymetrowej linijki z boku zdjęcia.</li>
		<li>Wykonaj test t i wykres pudełkowy do analizy statystycznej11,12. 
		UWAGA: Do obliczenia wartości dolnego limitu (L) jako Q1 - [1,5 × (Q3 - Q1)] oraz wartości górnego limitu (H) jako Q3 + [1,5 × (Q3 - Q1)] użyto grup pięcioliczbowych podsumowań. Podejście to zostało włączone do etapu 1.2.2 dotyczącego gromadzenia danych dotyczących długości11. Wartości L i H pokazują 99% powierzchnię wykresów rozkładu T, co oznacza, że punkty danych zaobserwowane poza tym zakresem można uznać za wartości odstające. Do analizy różnic we wzroście siewek wykorzystano wykresy pudełkowe i test t Studenta12.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Martin, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+measurement+of+pollen+tube+growth+inhibition%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Physiol%22%5BJournal%5D)">In vitro measurement of pollen tube growth inhibition.</a> Plant Physiol. 49, 924-925 (1972).</li>
<li>Pfahler, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+germination+characteristics+of+maize+pollen+to+detect+biological+activity+of+environmental+pollutants%5BTitle%5D)+AND+%22Environ+Health+Perspect%22%5BJournal%5D)">In vitro germination characteristics of maize pollen to detect biological activity of environmental pollutants.</a> Environ Health Perspect. 37, 125-132 (1981).</li>
<li>Yao, Z., Tan, X., Du, H., Luo, B., Liu, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+high-current+microwave+ion+source+with+permanent+magnet+and+its+beam+emittance+measurement%5BTitle%5D)+AND+%22Rev+Sci+Instrum%22%5BJournal%5D)">A high-current microwave ion source with permanent magnet and its beam emittance measurement.</a> Rev Sci Instrum. 79, 073304(2008).</li>
<li>Hendrickson, C. L., Drader, J. J., Laude, D. A., Guan, S., Marshall, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fourier+transform+ion+cyclotron+resonance+mass+spectrometry+in+a+20+T+resistive+magnet%5BTitle%5D)+AND+%22Rapid+Commun+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry in a 20 T resistive magnet.</a> Rapid Commun Mass Spectrom. 10, 1829-1832 (1996).</li>
<li>Namba, K., Sasao, A., Shibusawa, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((EFFECT+OF+MAGNETIC+FIELD+ON+GERMINATION+AND+PLANT+GROWTH%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Hort%22%5BJournal%5D)">EFFECT OF MAGNETIC FIELD ON GERMINATION AND PLANT GROWTH.</a> Acta Hort. 399, 143-148 (1995).</li>
<li>Hirota, N., Nakagawa, J., Kitazawa, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+a+magnetic+field+on+the+germination+of+plants%5BTitle%5D)+AND+%22Journals+of+Applied+Physics%22%5BJournal%5D)">Effects of a magnetic field on the germination of plants.</a> Journals of Applied Physics. 85, 5717-5719 (1999).</li>
<li>Penuelas, J., Llusia, J., Martinez, B., Fontcuberta, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diamagnetic+Susceptibility+and+Root+Growth+Responses+to+Magnetic+Fields+in+Lens+culinaris%2C+Glycine+soja%2C+and+Triticum+aestivum%5BTitle%5D)+AND+%22Electromagnetic+Biology+and+Medicine%22%5BJournal%5D)">Diamagnetic Susceptibility and Root Growth Responses to Magnetic Fields in Lens culinaris, Glycine soja, and Triticum aestivum.</a> Electromagnetic Biology and Medicine. 23, 97-112 (2004).</li>
<li>Carbonell, M. V., Martinez, E., Amaya, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stimulation+of+germination+in+rice+%28Oryza+Sativa+L.%29+by+a+static+magnetic+field%5BTitle%5D)+AND+%22Electro-+and+Magnetobiology%22%5BJournal%5D)">Stimulation of germination in rice (Oryza Sativa L.) by a static magnetic field.</a> Electro- and Magnetobiology. 19, 121-128 (2000).</li>
<li>Oakley, R. V., Wang, Y. S., Ramakrishna, W., Harding, S. A., Tsai, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+expansion+and+expression+of+alpha-+and+beta-tubulin+gene+families+in+Populus%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Physiol%22%5BJournal%5D)">Differential expansion and expression of alpha- and beta-tubulin gene families in Populus.</a> Plant Physiol. 145, 961-973 (2007).</li>
<li>Hoson, T., Matsumoto, S., Soga, K., Wakabayashi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+microtubules+are+responsible+for+gravity+resistance+in+plants%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Signal+Behav%22%5BJournal%5D)">Cortical microtubules are responsible for gravity resistance in plants.</a> Plant Signal Behav. 5, 752-754 (2010).</li>
<li>Kim, S., Im, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Static+magnetic+fields+inhibit+proliferation+and+disperse+subcellular+localization+of+gamma+complex+protein3+in+cultured+C2C12+myoblast+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Biochem+Biophys%22%5BJournal%5D)">Static magnetic fields inhibit proliferation and disperse subcellular localization of gamma complex protein3 in cultured C2C12 myoblast cells.</a> Cell Biochem Biophys. 57, 1-8 (2010).</li>
<li>Benjamini, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Opening+the+Box+of+a+Boxplot%5BTitle%5D)+AND+%22The+American+Statistician%22%5BJournal%5D)">Opening the Box of a Boxplot.</a> The American Statistician. 42, 257-262 (1988).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

W każdych warunkach magnesy powinny być umieszczane pod szalką Petriego. W pracy zbadano wpływ pól magnetycznych na tempo wzrostu nasion kilku gatunków roślin rolniczych, ze szczególnym uwzględnieniem balsamu ogrodowego jako przedstawiciela roślin rolniczych. Na przykład barwienie tubuliną przeprowadzono na Garden Balsam w celu oceny zmian na poziomie molekularnym w mikrostrukturach szkieletowych korzeni i łodyg, co sugeruje wpływ pola magnetycznego na proliferację długości. Zarówno bieguny N, jak i S magnesu zastosowano...

Kiełkowanie to wzrost rośliny, który prowadzi do powstania siewki1. W pewnych warunkach rozpoczyna się kiełkowanie nasion, a tkanki embrionalne wznawiają wzrost. Rozpoczyna się od nawodnienia nasion w celu aktywacji enzymów do kiełkowania. Nasiona można skłonić do kiełkowania in vitro (na szalce Petriego lub w probówce)1,2.
Statyczne pola magnetyczne to specjalne siły, które powodują ruchy cząsteczek z ładunkami jonowymi za pomocą siły Lorentza3,4. Siła Lorentza powstaje, gdy zjonizowany lub naładowany obiekt porusza się pod wpływem pola magnetycznego. Każdy materiał składa się z atomów, które składają się z elektronów i protonów. Kiedy pojawiają się pola magnetyczne, niezależnie od tego, czy są one statyczne, czy zmienne, wpływają na ruch naładowanego materiału. Dotyczy to również roślin i cząsteczek wody, co wpływa na stan cząsteczek wewnątrzkomórkowych. W poprzednim badaniu cewki elektromagnetyczne zostały użyte do generowania pulsujących pól magnetycznych, a jako obiekty wybrano rośliny "Komatsuna"5. W niniejszym badaniu statyczne pola magnetyczne generowane przez magnes zostały wykorzystane do uzyskania podobnych, ale różnych efektów, jak badanie ekspansji siły Lorentza.
Częstotliwość pola magnetycznego, a nie jego polaryzacja, jest kluczowym czynnikiem dla kiełkowania roślin. Wcześniejsze badania sugerowały, że maksymalne tempo kiełkowania było o 20% wyższe niż w grupie kontrolnej, gdy częstotliwość pola magnetycznego wynosiła około 10 Hz. Kiedy pole zostało usunięte w sposób wsteczny, tempo wzrostu było osłabione5. Statyczne pola magnetyczne mają znaczący wpływ na początkowy wzrost6-8, przede wszystkim na kiełkowanie6 i wzrost korzeni7.
W niniejszym badaniu użyliśmy magnesów statycznych, aby zbadać możliwość regulowania wzrostu roślin rolniczych za pomocą pól magnetycznych. W szczególności naszym celem było ustalenie, czy pewne warunki stosowania pola magnetycznego mogą zwiększyć tempo wzrostu do poziomów wyższych niż te wymienione w literaturze. Ponadto, jeśli początkowe kiełkowanie roślin można z powodzeniem zwiększyć za pomocą pola magnetycznego, można uniknąć stosowania nawozów chemicznych.

<table><tbody><tr><td>Magnesy statyczne</td><td>JIM</td><td></td><td>2000Gauss</td></tr><tr><td>2% surowica końska / 1% albumina surowicy bydlęcej / 0,1% Triton X-100</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Połączony z 55514</td><td>Bufor blokujący</td></tr><tr><td>Przeciwciało pierwszorzędowe</td><td>Santa Cruz Biotechnology</td><td>sc-8035</td><td>a-tubulina</td></tr><tr><td>Przeciwciało drugorzędowe</td><td>Santa Cruz Biotechnology</td><td>sc-2010</td><td>Sprzężony z FITC czas anty-mysi IgG</td></tr><tr><td> Ręcznie</td><td>sterowana</td><td></td><td>wartość ISO 400 i przysłona F 3.2</td></tr><tr><td>Sony Vegas Pro 13.0</td><td>Sony</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

zwiększenie początkowego tempa wzrostu roślin rolniczych poprzez wykorzystanie statycznych pól magnetycznych

Enhancement of the Initial Growth Rate of Agricultural Plants by Using Static Magnetic Fields

Urządzenia elektroniczne i przewody wysokiego napięcia wywołują pola magnetyczne. Pole magnetyczne o wartości 1300-2500 Gauss (0,2 Tesli) zastosowano do szalek Petriego zawierających nasiona niecierpka balsamicznego (Impatiens balsamina), Mizuny (Brassica rapa var. japonica), Komatsuna (Brassica rapa var. perviridis) i Mescluns (Lepidium sativum). Zastosowaliśmy magnesy pod naczyniem hodowlanym. W ciągu 4 dni stosowania zaobserwowaliśmy, że długość łodygi i korzenia zwiększyła się. Grupa poddana leczeniu polem magnetycznym (n = 10) wykazała 1,4 razy szybsze tempo wzrostu w porównaniu z grupą kontrolną (n = 11) w ciągu łącznie 8 dni (p <0,0005). Wskaźnik ten jest o 20% wyższy niż ten zgłoszony w poprzednich badaniach. Linie zespolone tubuliny nie miały punktów łączących, ale punkty łączące pojawiają się po zastosowaniu magnesów. Pokazuje to całkowitą różnicę w stosunku do kontroli, co oznacza nieprawidłowe układy. Jednak dokładna przyczyna pozostaje niejasna. Te wyniki poprawy wzrostu za pomocą magnesów sugerują, że możliwe jest zwiększenie tempa wzrostu, zwiększenie produktywności lub kontrolowanie szybkości kiełkowania roślin poprzez zastosowanie statycznych pól magnetycznych. Ponadto pola magnetyczne mogą powodować zmiany fizjologiczne w komórkach roślinnych i mogą indukować wzrost. Dlatego stymulacja polem magnetycznym może mieć możliwe skutki podobne do skutków nawozów chemicznych, co oznacza, że można uniknąć stosowania nawozów.

Barwienie tubuliny wykazało struktury rozproszone lub cieńsze u roślin hodowanych w obecności magnesu w porównaniu z grupą kontrolną (Rysunek 2). Ponadto 7-dniowe badania time-lapse z wykorzystaniem roślin uprawnych, w tym Komatsuny (Brassica rapa var. perviridis) i Mesclunów (Lepidium sativum), wykazały, że statyczne pole magnetyczne generowane przez magnes zwiększa początkowy wzrost tych roślin (Rysunek 3).
<p class="jove_content" ...

Celem tego protokołu jest pokazanie przyspieszenia początkowego tempa wzrostu roślin poprzez zastosowanie statycznych pól magnetycznych bez zewnętrznej energii.

Zwiększenie początkowego tempa wzrostu roślin rolniczych poprzez wykorzystanie statycznych pól magnetycznych

Electronic devices and high-voltage wires induce magnetic fields. A magnetic field of 1,300-2,500 Gauss (0.2 Tesla) was applied to Petri dishes containing ...

Ogólnym celem niniejszej procedury jest przyspieszenie tempa wzrostu roślin z wykorzystaniem statycznych pól magnetycznych. Metoda ta może pomóc w udzieleniu odpowiedzi na kluczowe pytania w rolnictwie oraz w dziedzinie medycyny żywieniowej, dotyczące technik produkcji żywności. Główną zaletą tej techniki jest to, że nie wymaga ona zużycia energii ani stosowania nawozów.Aby rozpocząć, należy przeprowadzić hodowlę nasion *Impatiens balsamina* lub balsamu ogrodowego, umieszczając je na ręczniku celulozowym w oddzielnych szalkach Petri o średnicy 100 mm. Następnie należy zanurzyć ręcznik wraz z nasionami w wodzie potrójnie destylowanej. Należy zmierzyć i potwierdzić, że temperatura w laboratorium wynosi od 18 do 25 stopni Celsjusza, a wilgotność mieści się w przedziale od 65 do 75%. Pod szalką z balsamem ogrodowym należy umieścić trzy magnesy o indukcji 1 750 ± 350 Gaussa, zachowując odległość od dwóch do czterech milimetrów między nasionami a magnesami.Następnie, po umieszczeniu trzech magnesów pod drugą płytką z nasionami, ułóż dwa magnesy tak, aby biegun północny magnesu górnego był skierowany do góry, a biegun południowy magnesu dolnego również był skierowany do góry. Następnie umieść oba magnesy razem na dnie płytki z kulturą balsamu ogrodowego. Aby uzyskać obrazy poklatkowe wzrostu rośliny, po ustawieniu cyfrowego aparatu fotograficznego do fotografowania rośliny zgodnie z protokołem tekstowym, umieść znaczniki skali, takie jak kanadyjska ćwierćdolarówka, amerykański cent oraz liniał centymetrowy, z boku pola widzenia.Następnie przez okres od siedmiu do 10 dni należy zebrać od 700 do 900 zdjęć. Po stworzeniu za pomocą oprogramowania do edycji wideo filmu typu time-lapse z tych obrazów, zgodnie z protokołem tekstowym, należy go odtworzyć w celu weryfikacji. Po wysianiu nasion na ręcznik celulozowy, zgodnie z wcześniejszą demonstracją w tym filmie, należy umieścić dwa magnesy biegunem północnym skierowanym do góry pod płytką o średnicy 100 mm i inkubować przez 48 godzin.Aby zbarwić rośliny, umieść całą roślinę z podwójnym kwiatem z gatunku impatiens SPP w 0,1 M buforze fast feed z dodatkiem 4% paraformaldehydu i utrwal roślinę przez 15 minut. Przenieś próbkę rośliny do buforu blokującego i inkubuj przez dwie godziny. Następnie zanurz próbkę impatiens w PDS na 15 minut w celu jej przemycia.Po przemyciu należy dodać przeciwciała pierwszorzędowe anty-alfa-tubulinę i inkubować w temperaturze 4 °C przez noc. Następnego dnia próbkę należy przenieść do PBS na 10 minut. Następnie roślinę umieszcza się w przeciwciałach anty-IgG mysich sprzężonych z FITC i inkubować w ciemności w temperaturze 25 °C przez dwie godziny.Po inkubacji zanurz próbkę w PBS w dołku płytki 24-dołkowej i przykryj całą próbkę szkiełkiem nakrywką. Następnie, użyj mikroskopu fluorescencyjnego, aby zaobserwować orientację turbulentną. Rysunek ten pokazuje, że w warunkach wzrostu w ciemności rośliny z gatunku garden balsam wykazały jedynie niewielki wzrost tempa wzrostu po wystawieniu na działanie statycznego pola magnetycznego.Jednak pole magnetyczne wiązało się ze zwiększonym tempem wzrostu, gdy rośliny były hodowane w świetle. W trzecim dniu różnica w wysokości między roślinami poddanymi działaniu magnesu a grupą kontrolną była statystycznie istotna. Różnice te utrzymywały się aż do siódmego dnia.Niniejsze obrazy fluorescencyjne demonstrują, że turbulencje rozwinęły się w rozproszone lub cienkie struktury u roślin rosnących w obecności magnesów, w porównaniu z roślinami kontrolnymi. Po opanowaniu tej techniki, cały proces może zostać przeprowadzony w ciągu 72 godzin, pod warunkiem prawidłowego wykonania. Podczas realizacji tej procedury ważne jest pamiętanie o kontrolowaniu natężenia magnesów.Po przeprowadzeniu tej procedury można ją zastosować do innych organizmów modelowych, aby odpowiedzieć na dodatkowe pytania, takie jak podłoże genetyczne intensyfikacji wzrostu w terenie. Po opracowaniu technika ta utorowała drogę badaczom z dziedziny medycyny żywieniowej do zbadania kluczowego regulatora wzbogacenia wartości odżywczych i wzrostu roślin. Po obejrzeniu tego filmu powinni Państwo posiadać gruntowną wiedzę na temat tego, jak intensyfikować początkowy wzrost rośliny przy użyciu magnesów.Należy pamiętać, że praca w bezpośrednim kontakcie z magnesami może być niezwykle niebezpieczna, a warunki takie jak wilgotność mogą powodować korozję żelaza, co zawsze powinno być brane pod uwagę podczas wykonywania tej procedury.

enhancement-initial-growth-rate-agricultural-plants-using-static

Research

JoVE Journal

Environment

Środowisko

Weźmy inokulum mieszaninę bakterii rozpuszczalnych w fosforanach lub PSB i fioletowych bakterii bezsiarkowych lub PNSB.Rozpyl mieszaninę na glebę zmieszaną z nawozem i obornikiem krowim.Zasiej nasiona i przykryj je ziemią.Pozwól roślinie rosnąć.Bakterie lokalizują się w pobliżu korzenia w strefie zwanej ryzosferą.PSB przekształca nierozpuszczalne fosforany glebowe w formy rozpuszczalne.Tymczasem PNSB wiąże azot poprzez przekształcanie atmosferycznego azotu w amoniak.Roślina wchłania...

Zastosowanie mieszaniny bakteryjnej jako bionawozu w celu przyspieszenia wzrostu roślin

Ten film demonstruje metodę stymulowania kultur neuronalnych hodowanych w wzorzystym okrągłym pierścieniu na szkiełku nakrywkowym, przy użyciu zmiennego w czasie pola magnetycznego.

Stymulacja wzorzystych kultur neuronalnych za pomocą pola magnetycznego

Ten protokół opisuje metodę testowania hipotezy, że odwrócenie efektywnego pola geomagnetycznego (GMF) indukuje różnicową ekspresję genów i zmienia morfologię Arabidopsis thaliana. Trójosiowy ośmiokątny układ par cewek Helmholtza został wykorzystany do sztucznego generowania odwróconych warunków GMF w komorze wzrostu roślin.

Pole geomagnetyczne (Gmf) i ewolucja roślin: badanie wpływu odwrócenia GMF na rozwój Arabidopsis thaliana i ekspresję genów

Kultury neuronów są dobrym modelem do badania nowych technik stymulacji mózgu poprzez ich wpływ na pojedyncze neurony lub populację neuronów. Przedstawiono różne metody stymulacji wzorcowych kultur neuronalnych za pomocą pola elektrycznego wytwarzanego bezpośrednio przez elektrody kąpielowe lub indukowanego przez zmienne w czasie pole magnetyczne.

Zewnętrzne wzbudzenie neuronów za pomocą pól elektrycznych i magnetycznych w kulturach jedno- i dwuwymiarowych

Chondrogeneza z komórek macierzystych wymaga precyzyjnego dostrojenia warunków hodowli. W tym miejscu przedstawiamy magnetyczne podejście do kondensacji komórek, które jest niezbędnym krokiem do zainicjowania chondrogenezy. Ponadto wykazaliśmy, że dynamiczne dojrzewanie w bioreaktorze stosuje mechaniczną stymulację konstruktów komórkowych i zwiększa produkcję chrzęstnej macierzy zewnątrzkomórkowej.

Agregacja magnetycznych komórek macierzystych 3D i dojrzewanie bioreaktora w celu regeneracji chrząstki

Przedstawiamy procedurę uprawy kilku szczepów Magnetospirillum w dwóch różnych typach pożywek wzrostowych. Szczep Magnetospirillum gryphiswaldense MSR-1 jest uprawiany zarówno w pożywkach półstałych w postaci płynnej, jak i gradientu stężeniaO2, podczas gdy szczep M. magneticum AMB-1 i szczep M. magnetotacticum MS-1 są uprawiane w płynnym podłożu.

Hodowla bakterii magnetotaktycznych z rodzaju Magnetospirillum: szczepy MSR-1, AMB-1 i MS-1

Rozproszone węzły robotów dostarczają sekwencje bodźców niebieskiego światła, aby sterować trajektoriami wzrostu roślin pnących. Aktywując naturalny fototropizm, roboty prowadzą rośliny przez binarne decyzje lewo-prawo, rozwijając je w predefiniowane wzorce, które w przeciwieństwie do nich nie są możliwe, gdy roboty są uśpione.

Zrobotyzowane wykrywanie i dostarczanie bodźców do sterowanego wzrostu roślin

Przedstawiono protokół badania tkanki biologicznej w wysokiej rozdzielczości przestrzennej za pomocą mikroskopii rezonansu magnetycznego o ultrawysokim polu (MRM) przy użyciu mikrocewek. Znajdują się instrukcje krok po kroku dotyczące charakteryzowania mikrocewek. Na koniec zademonstrowano optymalizację obrazowania na korzeniach roślin.

Kalibracja i użycie mikrocewki MRM zademonstrowane na korzeniach pałki Medicago przy 22 tach

Ten protokół opisuje krok po kroku proces budowy zarówno elektrycznych, jak i magnetycznych stymulatorów używanych do stymulacji tkanek biologicznych. Protokół zawiera wytyczne dotyczące obliczeniowej symulacji pól elektrycznych i magnetycznych oraz produkcji urządzeń stymulujących.

Urządzenia do stymulacji tkanek biologicznych i pola magnetycznego

Niniejszy manuskrypt opisuje niedestrukcyjne, wysokoprzepustowe podejście do autonomicznych pomiarów terenowych o wydajności kwantowej fotosystemu II, odbiciu spektralnym oraz architekturze roślin, umożliwiając wielkoskalowe fenotypowanie fotosyntezy korony w próbach polowych agronomicznych i hodowlanych.

Wysokoprzepustowe, terenowe badania wydajności fotosyntetycznej roślin uprawnych z wykorzystaniem autonomicznego robota

Odkryj metodę zwiększania tempa wzrostu roślin rolniczych za pomocą statycznych pól magnetycznych przy użyciu Impatiens balsamina. Ta technika nie wymaga nawozów ani dodatkowej energii, oferując zrównoważone podejście do produkcji żywności.

Zwiększenie początkowego tempa wzrostu roślin rolniczych poprzez wykorzystanie statycznych pól magnetycznych

Przeglądaj więcej filmów