by SciencePOD 分析后的幼苗——光的实际检测发生在一个完全黑暗的房间里
荣誉:克里斯蒂亚诺·德梅洛·加勒普2020 植物幼苗发出的极微弱的光可以用来评估单个种子的健康和生长潜力
这种被称为超弱光子发射的信号，以前只在10至1000株甚至更多的幼苗中检测到
“我们已经实现了对单个种子的第一次长期重复检测，”克里斯蒂亚诺·德梅洛·加勒普说，他是公开发表在《光化学和光生物学杂志》上的研究报告的第一作者
巴西坎皮纳斯大学的加勒普在英国布里斯托大学罗伯特的实验室休假期间，与丹尼尔·罗伯特一起开发了改进的单种子程序
发芽幼苗中的特定化学反应应该发光的想法最早是在1920年提出的，但是即使是从大量的幼苗中检测非常微弱的信号的技术直到20世纪50年代才被开发出来
据信，光的单个光子是由正常新陈代谢过程中形成的称为活性氧的化学物质释放的
活性氧化学物质与各种生物分子反应，在光谱的紫外、可见和近红外区域产生光子
光线主要来自根部，因此必须能够被高灵敏度的观察到，以便被探测到
为了提高对光信号的机制和潜在用途的理解，加勒普和罗伯特开发了一种长期记录绿豆、玉米和小麦幼苗排放物的程序
这些测试是在一个完全黑暗的室内进行的，使用的是能够探测和计数累积光子的高灵敏度仪器
“排放水平似乎与幼苗的发芽性能直接相关，”加勒普说
这可用于区分更健康的幼苗和不太健壮的幼苗
另一个重要发现是，不同物种的排放很容易区分
加勒普认为，这项技术最初只会用于基础研究，但他预计最终会扩大到更广泛的园艺应用
他说，除了识别最健壮的幼苗，它还可以用来检测幼苗对不同类型的土壤、肥料和环境压力的反应，包括有毒化合物和微生物病原体的攻击
研究人员有兴趣探索光子发射水平和植物新陈代谢昼夜节律之间的联系
这将是进一步研究的一个焦点
他们还期望灵敏度的提高能够提供关于光发射位置的更精确的信息
他们对这项技术为植物发育的生化细节提供新见解的潜力感到兴奋
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