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研究人员发现,等离子体产生的气体有助于保护植物免受病原体的侵害

闪电和极光的舞动包含了第四种物质状态,即等离子体, 哪些研究人员利用这种气体来激活植物对广泛传播的疾病的免疫力.

日本2022世界杯买球app的研究小组于6月24日发表了他们的研究结果 PLOS One.

"Currently, 化学农药是农业疾病防治的主要手段, 但它们会污染土壤,破坏生态系统,论文作者安藤杉弘说, 日本2022世界杯买球app农业科学研究生院副教授. “2022世界杯买球app需要开发有助于建立可持续农业系统的植物疾病控制技术. 利用植物免疫是最有效的疾病控制方法之一,因为它利用了植物的先天抗性,对环境的影响很小."

Using their 先前开发的设备 它从空气中产生等离子体, 研究人员生产了五氧化二氮, 活性氮(RNS). 这种分子与活性氧(ROS)有关, 因为两者都会破坏细胞,并在生物体中引发特定的应激反应.

“众所周知,反应性物种是植物免疫反应的重要信号因子, 但五氧化二氮的具体生理功能尚不清楚," Ando said. “当植物感知到病原体的感染刺激时,它们会产生反应性物种作为防御反应. 产生的反应性物种作为信号分子,有助于激活植物免疫."

安藤说, 反应性物种与水杨酸等植物激素有关, 茉莉酸和乙烯, 帮助调节植物免疫力, 但对五氧化二氮的生理功能了解甚少.

“因为已知反应性物种在植物免疫中具有重要功能, 2022世界杯买球app分析了五氧化二氮气体对植物抗病性的影响," Ando said.

研究人员暴露了泰勒水芹, 一种小植物,通常用作科学研究的模型系统, 吸入五氧化二氮气体,每天20秒,持续三天. 然后用三种常见植物病原体中的一种真菌感染这些植物, 细菌或病毒. 带有真菌或病毒的植物表现出抑制病原体的进展, 而那些带有细菌的植物与对照植物有相似的增殖.

“这些结果表明,暴露在五氧化二氮气体中可以控制植物疾病,这取决于病原体的类型," Ando said.

遗传分析显示,这种气体特异性地激活了茉莉酸和乙烯信号通路,并似乎导致了抗菌分子的合成, 安藤说这可能有助于观察到的抗病能力. “五氧化二氮气体可用于激活植物免疫和控制植物疾病," Ando said. 通过等离子体技术, 这种气体可以由空气和电产生, 无特殊材料. 这种气体也可以转化为硝酸, 溶解在水中时, 用作植物的肥料. 这项技术可以作为一种对环境影响最小的清洁技术,有助于建设可持续农业系统."

Next, 研究人员计划研究他们的技术如何在作物和温室栽培中发挥作用.

日本2022世界杯买球app的科学家利用等离子体产生一种气体,帮助植物对抗广泛传播的疾病. ©2022世界杯买球app
出版的细节:

标题:通过等离子体技术暴露于空气中产生的五氧化二氮气体激活植物免疫
作者:Tsukidate Daiki, 高岛圭佑, Shota Sasaki, Shuhei Miyashita, Toshiro Kaneko, Hideki Takahashi, Sugihiro Ando
期刊:PLOS ONE
DOI: 10.1371/journal.pone.0269863

新闻稿(日文)

Contact:

安藤杉弘博士.D.
2022世界杯买球app农学大学院
Email: sugihiro.ando.a2studio-rua.com
Website: http://www.agri.studio-rua.com/ppathol/

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