Növényi stresszt érzékelő nanoszenzor
- 195
A MIT mérnökei szén nanocsövekből készült érzékelők segítségével szorosan nyomon követhetik, hogy a növények hogyan reagálnak a stresszre.
Az MIT mérnökei szén nanocsövekből készült érzékelők segítségével fejlesztették ki azt a módszert, amely lehetővé teszi annak nyomon követését, hogy a növények hogyan reagálnak olyan stresszekre, mint a sérülés, fertőzés és fénykárosodás. Ezek az érzékelők beágyazhatók a növény leveleibe, ahol jelentést tesznek a hidrogén-peroxid jelzőhullámokról.
Az érzékelők megkülönböztetik a stressz különféle típusait
A növények hidrogén-peroxidot használnak a leveleken belüli kommunikációhoz, és olyan vészjelzést küldnek, amely stimulálja a levél sejteket olyan vegyületek előállítására, amelyek segítenek nekik a károk helyreállításában vagy a ragadozók, például a rovarok megóvásában. Az új érzékelők felhasználhatják ezeket a hidrogén-peroxid-jeleket a különféle stressz típusok, valamint a különféle növényfajok megkülönböztetésére.
„A növényeknek a belső kommunikáció nagyon kifinomult formája van, amelyet most először figyelhetünk meg. Ez azt jelenti, hogy valós időben láthatjuk az élő növény válaszát, és kommunikálhatjuk annak a stressznek a fajtáját, amelyet tapasztal ”- mondta Michael Strano, Carbon P. Dubbs, a Massachusetts Technológiai Intézet (MIT) Vegyészmérnöki professzora.
Új stratégiák a terméshozam javítására
Ez a fajta érzékelő felhasználható annak tanulmányozására, hogy a növények hogyan reagálnak a különféle stresszekre, potenciálisan segítve a mezőgazdasági tudósoknak új stratégiák kidolgozását a terméshozam javítására. A kutatók nyolc különböző növényfajban mutatták be megközelítésüket, és úgy vélik, hogy ez még sok másban is működhet.
A kutatók megpróbálták az epert, a spenótot, a salátát, a vízi tormát és a sóskaféléket, és azt találták, hogy a különböző fajok eltérő hullámformákat eredményeznek – a megkülönböztető forma a hidrogén-peroxid koncentrációjának időbeli feltérképezésével jön létre. Feltételezik, hogy az egyes növények reakciója függ a képességétől, hogy ellensúlyozza a károkat. Úgy tűnik, hogy az egyes fajok különféleképpen reagálnak a különféle típusú stresszekre, beleértve a mechanikai sérüléseket, fertőzéseket, valamint hő- vagy fénykárosodásokat.
„Ez a hullámforma sok információt tartalmaz az egyes fajok vonatkozásában, és még izgalmasabb az, hogy egy adott növényre jellemző stressz típusa ebben a hullámformában van kódolva” – mondja Strano. „Megnézhetjük azt a valós idejű választ, amelyet egy növény szinte bármilyen új környezetben tapasztal.”
Az MIT vegyészmérnökei olyan szenzort terveztek, amelyet be lehet ágyazni növényi levelekbe, és megmérik a hidrogén-peroxid szintet, ami azt jelzi, hogy sérülés történt. Ezt a jelet elküldhetjük egy közeli okostelefonra.
Forrás:
