Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Effect on germination and early growth characteristics in sunflower (Helianthus annuus) seeds exposed to static magnetic field med./bio.

[Wirkung auf die Keimung und die Eigenschaften des frühen Wachstums der Sonnenblumen-Saat (Helianthus annuus), exponiert bei statischen Magnetfeldern]

Von: Vashisth A, Nagarajan S

Veröffentlicht in: J Plant Physiol 2010; 167 (2): 149-156

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen von verschiedenen magnetischen Feldstärken und Dauern auf die Keimung, das Auflaufen im Feld und die Wurzel-Entwicklung von Sonnenblumen untersucht werden.

Endpunkt

Wirkungen auf Sonnenblumen (Keimung, Geschwindigkeit der Keimung, Leitfähigkeit des Samen-Eluats, Auflaufen im Feld, Wurzel-Eigenschaften, verschiedene Enzymaktivitäten)

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

- statisches Magnetfeld

Exposition	Parameter
Exposition 1: DC/statisch Expositionsdauer: kontinuierlich für 1 h, 2 h, 3 h oder 4 h	magnetische Flussdichte: 50 mT Minimum magnetische Flussdichte: 100 mT magnetische Flussdichte: 150 mT magnetische Flussdichte: 200 mT magnetische Flussdichte: 250 mT Maximum

Exposition 1

Hauptcharakteristika

Frequenz	DC/statisch
Typ	Magnetfeld
Expositionsdauer	kontinuierlich für 1 h, 2 h, 3 h oder 4 h

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	Spule(n)
Aufbau	two 16 cm long coils with a diameter of 9 cm and 3000 turns placed horizontally opposite each other with a gap of 5 cm between them; a cylindrical sample holder made of a non-metallic thin transparent plastic sheet placed between the coils;
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo	field variation in the exposure area: 0.6 % horizontally and 1.6 % vertically for 50 mT 0.4 % horizontally and 1.2 % vertically for 250 mT

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
magnetische Flussdichte	50 mT	Minimum	gemessen	-	-
magnetische Flussdichte	100 mT	-	gemessen	-	-
magnetische Flussdichte	150 mT	-	gemessen	-	-
magnetische Flussdichte	200 mT	-	gemessen	-	-
magnetische Flussdichte	250 mT	Maximum	gemessen	-	-

Zusätzliche Parameterdetails

geomagnetic field < 10 mT

Exponiertes System:

Pflanze
Sonnenblume (Helianthus annuus L.)/KBSH-1

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Wirkungen auf Sonnenblumen (Keimung und frühes Wachstum (Trockengewicht; Sproß- und Wurzel-Länge), Geschwindigkeit der Keimung, Leitfähigkeit des Samen-Eluats, Auflaufen im Feld, Wurzel-Eigenschaften (Wurzel-Morphologie: Wurzel-Länge, -Oberfläche, -Dicke, -Volumen), verschiedene Enzymaktivitäten (alpha-Amylase, Protease, Dehydrogenase; Spektrophotometrie))

Untersuchtes System:

isolierte biol./chemische Substanz (in vitro)
Saatgut und Saat-Eluat; Überstände von keimender Saat (Enzym-Extrakte)
Untersuchung am lebenden Organismus

Untersuchungszeitpunkt:

nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Eine Exposition von Sonnenblumen-Saatgut bei statischen Magnetfeldern erhöhte im Vergleich zu den Kontrollen signifikant die Geschwindigkeit der Keimung sowie die Länge und das Trockengewicht der Keimlinge im Keimungs-Test unter Laborbedingungen. Unter den verschiedenen Expositions-Kombinationen erzielten 50 mT und 200 mT für zwei Stunden die größte Leistung: Das Saatgut, das bei diesen Behandlungen exponiert wurde, wies erhöhte Prozentsätze beim Auflaufen im Feld auf und erhöhte Trockengewichte bei ein-Monat-alten Pflanzen. Die Wurzel-Länge, -Oberfläche und das Wurzel-Volumen waren ebenfalls beim exponierten Saatgut erhöht (im Vergleich zur Kontrolle).
Die Exposition von Saatgut bei statischen Magnetfeldern verbesserte die Membran-Intaktheit der Samenschale und verminderte die zelluläre Ausströmung und die elektrische Leitfähigkeit.
Im Vergleich zur Kontrolle waren im keimenden Saatgut die Enzymaktivitäten der alpha-Amylase, der Dehydrogenase und der Protease signifikant beim exponierten Saatgut erhöht. Die höheren Enzymaktivitäten des statischen Magnetfeld-exponierten Sonnenblumen-Saatguts sind möglicherweise für die schnelle Keimung, die verbesserte Wüchsigkeit und die besseren Wurzel-Eigenschaften verantwortlich.
Die verbesserten funktionellen Wurzel-Parameter deuten darauf hin, dass magnetisch-exponierte Sonnenblumen-Saat in der praktischen Landwirtschaft genutzt werden kann, wo ein verbessertes Wurzel-Wachstum die Feuchtigkeits-Aufnahme aus tieferen Boden-Schichten ermöglicht.

Studienmerkmale:

medizinische/biologische Studie
experimentelle Studie
Voll-/Hauptstudie

Studie gefördert durch

Post Graduate School, Indian Agricultural Research Institute (IARI), New Dehli, India

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