Summary

静磁場を利用した農業植物の初期の成長率の向上

Published: July 08, 2016
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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

電子デバイスおよび高電圧線は磁場を誘起します。 1,300-2,500ガウス(0.2テスラ)の磁場はガーデンバルサム( ホウセンカ)、水菜( カブのVAR。ジャポニカ )、コマツナ( カブのVAR。perviridis)、およびMescluns(Lepidiumマメの種子を含むペトリ皿に塗布し、 )。我々は、培養皿の下に磁石を適用しました。アプリケーションの4日間、我々は茎と根の長さが増加したことを観察しました。磁場処理(N = 10)にかけ基が8日(p <0.0005)の合計で対照群(n = 11)と比較して増殖の1.4倍速い速度を示しました。この速度は、以前の研究で報告されたものよりも20%高いです。チューブリンの複雑なラインが点を接続する必要はありませんでしたが、接続点は、磁石の適用時に発生します。これは異常な配置を制御手段からの完全な違いを示しています。しかし、正確な原因は不明のままです。これらの解像度磁石を適用した成長促進のultsは、成長速度を高める生産性を向上させる、又は静磁界を印加することにより、植物の発芽の速度を制御することが可能であることを示唆しています。また、磁場は、植物細胞における生理学的変化を引き起こすことができ、成長を誘導することができます。したがって、磁場による刺激は、肥料の使用を避けることができることを意味し、化学肥料のものに類似している可能性の効果を有することができます。

Introduction

発芽は、苗1の形成をもたらす植物の成長です。特定の条件下で、種子発芽が始まり、胚組織は成長を再開します。それは、発芽のための酵素を活性化するために、種子に水分補給を開始します。種子は、1,2-(ペトリ皿または試験管内) インビトロで発芽するように誘導することができます。

静磁界は、ローレンツ力3,4を介してイオン電荷を有する分子の動きを引き起こす特殊部隊です。ローレンツ力は、イオン化されたまたは荷電物体が磁場の下に移動したときに形成されます。すべての材料は、電子とプロトンから構成されている原子とともに形成されています。磁場が存在なると、それは静的または交互であるか否か、それは、荷電物質の移動に影響を与えます。これはまた、細胞内分子の状態に影響を与える、植物や水の分子に適用されます。以前の研究では、電磁コイルを使用しましたパルス磁場を生成し、そして「コマツナ'植物を対象5として選択しました。本研究では、磁石は、静磁場がローレンツ力の拡大研究と同様、異なる効果を与えるために使用した生成しました。

磁場の周波数ではなく、その極性、植物の発芽のための重要な因子です。以前の研究では、磁場の周波数は約10Hzであった場合、最大発芽率が対照よりも20%高かったことが示唆されています。フィールドは、逆行性の方法で除去されたとき、成長速度は5損なわれました。静磁場は、主に発芽6と根の成長7に、初期成長6-8に大きな影響を持っています。

本研究では、磁場を用いて、農業植物の成長を調節する可能性を調べるために、静的な磁石を使用します。特に、我々はDに向けました磁界印加の特定の条件は、文献に記載されたものよりも高いレベルまで成長速度を増大させることができるかどうかetermine。植物の最初の発芽が正常磁場を用いて増加させることができる場合にはまた、化学肥料の使用を回避することができます。

Protocol

1.初期設定農業植物種利用ガーデンバルサム( ホウセンカ)、水菜( カブのVAR。ジャポニカ )、コマツナ( カブのVAR。perviridis)、およびMescluns(Lepidiumマメ )の種子。 注: ホウセンカ (ガーデンバルサムやローズバルサム)がインドへの種のネイティブです。少数のメンバーはまた、ミャンマーに位置しています。コマツナ( カブ?…

Representative Results

チューブリン染色は、分散または制御( 図2)と比較して、磁石の存在下で生育した植物で構造体を薄く示しました。また、コマツナ( カブのVAR。perviridis)とMescluns(Lepidiumマメ )などの農業用植物と7日の時間経過の研究では、静磁場を誘導された磁石がこれらの植物( 図3)の初期成長を増大させることが示されました。 <…

Discussion

すべての条件では、磁石は、ペトリ皿の下に適用されるべきです。この研究は、農業植物の代表としてガーデンバルサムに焦点を当てて、いくつかの農業の種の種の成長率に対する磁場の影響を調べました。例えば、チューブリン染色は、ルート内の分子レベルの変化を評価し、長増殖の磁界の影響を示唆している骨格の微小構造幹するガーデンバルサムで行いました。両方の磁石のN極とS?…

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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