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| 2006-9-1 21:28:12 点 击数： 关键词： |
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这些电场效应的产生主要在于生物的任何生理代谢过程，都是一个电生理的过程[2]，包括光合作用、呼吸作用、酶促反应、离子吸收、膜的渗透等，而且都是在有一定电位差存在的情况下才能完成各种代谢。不管是生长发育、营养间的源库关系调配、还是根系对外界离子的吸收，信息的转录与表达，本质上都是细胞或物质间电子获得与失去的过程。外加电场自然影响到植物组成的各种不同组织细胞及物质间电位变化，从而达到影响植物生理代谢与生长发育，这就是电场产生物效应的电生理学基础，也是用于快繁促进生根发育的生理基础。现就与植物快繁过程相关的抑菌杀菌效应及促进植物离体材料发育的生理效应进行分析，并阐明它的运用原理。
1、空间电场的杀菌机理。
在开放的植物非试管快繁苗床中，虽然采用了珍珠岩基质可以有效地抑制菌类的滋生，但开放环境常由于空气流动及喷淋水雾或工作人员的操作，而使大量的细菌及真菌进入育苗的空间环境，对于抗性较弱的离体材料来说，极易感染致病或滋生。而采用于苗床上方架设电场网创造空间电场技术后，可以使空间水气及苗床内基质的电位发生变化，使水电离成具有强氧化还原性的超氧阴离子、过氧化氢物及OH自由基等物质，还有带电荷的颗粒与臭氧，当它接触到细菌或真菌的细胞表面时，可以产生氧化反应而使细胞膜脂膜的渗透性破坏，从而达到杀菌抑菌之目的[3]。另外，在几万伏的直流高压电场环境下，菌类细胞膜的电位发生了极骤的变化，当作用的域值超过一定强度时，会因膜两侧的正常渗透性破坏，在细胞膜上造成电穿孔现象，从而使内含物大量外溢而起到杀菌的作用。但植物的离体材料常有表皮层保护，比细菌及真菌有更大的组织电阻而免受伤害，却起到了正效应的电生理反应。对于存于珍珠岩基质中的菌类，也因基质电位环境的变化，使基质常处于微电流状态，而使菌类的滋生受到了抑制与杀灭。
2、电场处理的ATP能量效应
植物光合作用的过程从自然界的角度来说，也是在地球电场的作用下，在植株与大地间形成了电位差，从而使光合代谢正常进行。同样，植物的离体材料在外加电场的作用下，可以大大促进与加快光合作用的光电反应过程，外加电场使细胞膜内外电位差增大，为ATP的形成起到提供了更大推动力[4]，从而起到诱导产生更多的ATP能量源，为各种酶的活化创造了能量基础。另外，膜内外电位差加大所形成的电场力，可以使膜的扩散通量增大，离子主动吸收的泵运通量也得以增强，从而加速了胞膜内外物质、水份等信息的交换，使新陈代谢等生理过程更加旺盛，使离体材料的生根速度大大加快。
3、电场处理的抗逆诱导效应
电场处理使离体材料的抗逆性增强，对高温胁迫与强光抑制等环境引起的伤害得以缓减与修复。离体材料剪离母体并置于开放近自然的苗床环境下，远远不如完整植株时与组培试管内的环境稳定与较高的抗逆性，常因不适环境的影响而使体内产生大的H2O2、0-及HO-积累，这些物质对于胞膜的破坏性极大，会导致离体组织材料的老化掉叶或者切口氧化腐烂。而在空间电场环境下，可以使清除自由基的SOD、CAT、POD的三种酶活性增强[5]，可以对膜起到保护或修复的作用，从而可以使离体材料保持旺盛的生理状态。
4、电场处理的能量转换效应
电场处理能为离体材料切口发育提供更多的呼吸转换能，离体材料的切口创伤除了能提高切口部位的创伤电位外，由于电场作用可以使切口的呼吸作用得以加强[6]，使呼吸能的转换加剧，更有利于切口部位愈伤组织的发育与根原基的快速形成。同时切口呼吸强化后形成的大量HCO3-又可促进切口部位细胞与外界的离子交换，使愈伤组织的发育与生根获取更多的营养，另外，切口部位环境的酸化，根据酸生长理论，也具有促进切口细胞发育的作用。
5、电场处理的激素调配效应
在电场环境下，使离体材料的生长素分配重构。生长素在电场的作用下，会出现位移重构与输送加速。从电生理学的角度看，静电场在高压条件下产生微电流电位差，使细胞内源生长素从低电位向高电位运输，因为电位差是生长素极性运输的重要动力[7]。由于膜电位加大，使激素传递更快，在生活细胞受损伤后，其所产生的损伤电流由此而加强，促进了信息和物质的传递，使受伤部位产生修复应答反应。由于离体材料的切口在创伤电位及电场的复合作用下，形成了比其它部位具有更高电位，使光合产生的内源激素更多的移向切口部位，从而使切口成为代谢库中心，更利于愈合与根原基的生长。 本新闻共 6页,当前在第 2页 1 2 3 4 5 6 |
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