Влияние право - и левовращающегося излучения лазера на семена редиса и горчицы
Актуальность
Известно, что жизнь на Земле асимметрична. Большинство б-аминокислот природного происхождения, входящих в состав белков, имеют S-конфигурацию или, как часто говорят, относятся к L-ряду, сахара (углеводы) наоборот являются правовращающими, т. е. относятся к D-ряду [1] (в биологических процессах используются только левые молекулы аминокислот и только правые молекулы сахаров). Хиральная специфичность - неотъемлемое свойство живой природы, а воспроизведение и поддержание такой специфичности - одна из характернейших функций жизнедеятельности биосистем, т. е. можно сказать, что жизнь хиральна [2, 3]. Поэтому, изучая реакцию биосистем на стимуляцию L - и D-форм симметрии молекул участвующих в биологических процессах, можно надеяться на получение дополнительной информации проливающей свет на эту проблему.
Материалы и методы
В работе исследовалась динамика роста апексов семян редиса и горчицы при стимуляции НИСЛИ с линейной плоскостью поляризации и правым / левым направлением вращения развертки луча лазера. В качестве объектов исследований использовались сухие семена редиса (Raphanus sativus L. var. radicula D. C.) сорта "Розово-красный с белым кончиком" и горчицы сарептской (Brassica juncea L.) однолетнее травянистое растение. Выбор был обусловлен различным содержанием белков с L - и углеводов с D-формой симметрии в семенах горчицы и редиса. Основной состав семян приведен в таблице 1.
Таблица 1. Состав семян редиса и горчицы, г на 100г
Белки |
Углеводы |
Жиры | |
Редис |
1,2 |
4,6 |
0,1 |
Горчица |
37,1 |
5,9 |
11,1 |
На рисунке 1 показана схема стимуляции семян редиса и горчицы в устройстве с круговой разверткой НИСЛИ с линейной плоскостью поляризации и правым / левым направлением вращения развертки луча лазера [4].
Рис. 1. Схема стимуляция семян редиса и горчицы
ЧП Ї чашка Петри с семенами, Л Ї лазер, П Ї четырехгранная зеркальная призма, ДВП Ї двигатель вращения призмы, ДВК Ї двигатель вращения каретки, ВК Ї вращающаяся каретка
Воздействие НИСЛИ красного диапазона осуществлялось полупроводниковым лазером типа (HLDH-660-A-50-01) с постоянной плотностью мощности W = 3.5мВт/см 2, и дозой облучения D = 0.26мДж/см 2 с соблюдением следующих параметров: Ї длина волны л = 658 нм, длина когерентности LКог = 217 мкм, длительность импульсов фИ = 62,5 мкс, частота импульсов f = 1000Гц, мощность излучения лазера PИзл = 50мВт, экспозиция излучения 30 с.
Сухие семена формировались 18.08.13 г. в две отдельные группы для каждого объекта исследований (по 50 семян в каждом из опытов), каждая сформированная группа состояла из одной контрольной и трех опытных. Затем семена замачивали в отстоявшейся воде, взятой из-под крана, при комнатной температуре и оставляли на сутки (в соответствии с ГОСТ 12038-84 [5, 6]).
На вторые сутки набухшие семена 50 штук однократно подвергались воздействию НИСЛИ при освещении 10-15 лк, и временной экспозиции 30 с. В третьем опыте при воздействии НИСЛИ правого+левого вращения развертки луча лазера временная экспозиция составляла 15 секунд правое + 15 секунд левое вращение. Параметры облучения: расстояние от излучателя до объекта, выбор частоты повторения импульсов лазерного излучения в 1000Гц и временная экспозиция 30 секунд выявлены экспериментальным путем предыдущими опытами. Такой режим облучения стимулирует протекание ростовых процессов и способствует реализации генетического потенциала.
Результаты, выводы
После облучения семена без отлежки проращивали в чашках Петри на фильтровальной бумаге, при постоянном температурном и световом режиме. В качестве отклика биосистемы на стимуляцию выбран параметр "динамика роста апексов" общепризнанного комплексного показателя. На третью сутки проращивания с появлением апексов производилось измерение. Результаты измерения отображены в таблице 2.
Таблица 2. Динамика роста апексов семян горчицы
Сутки проращивания |
20,08,13. |
21,08,13. |
22,08,13 |
23,08,13. |
Контроль |
6,20 |
11,40 |
13,00 |
17,00 |
Лазер правое |
10,80 |
15,40 |
22,20 |
28,60 |
Лазер левое |
11,40 |
18,40 |
29,80 |
39,50 |
Лазер правое+левое |
8,80 |
12,20 |
13,60 |
14,60 |
В первом опыте с семенами горчицы рисунок 2 динамика роста апексов имела различное значение. Апексы семян, подвергавшиеся стимулированию лазером с левым вращением, опережали по динамике роста все другие опытные группы. К концу опыта опережение по отношению к контролю составило 232,4%, по отношению к апексам семян подвергавшихся стимулированию лазером с правым вращением 138,1%, по отношению к апексам семян подвергавшихся стимулированию лазером с правым+левым вращением 270,5%.
Рис. 2. Динамика роста семян горчицы
По результатам первого опыта видно, что стимуляция семян горчицы левым вращением луча лазера привела к более активному росту апексов семян. Объяснить такую динамику роста можно большим содержанием молекул жиров, в семенах горчицы обладающих левой симметрией.
Во втором опыте с семенами редиса рисунок 3 динамика роста апексов имела также различное значение. Результаты измерения отображены в таблице 3.
Таблица 3. Динамика роста апексов семян редиса
Сутки проращивания |
20,08,13 |
21,08,13 |
22,08,13 |
23,08,13 |
Контроль |
5,00 |
8,60 |
9,80 |
15,60 |
Лазер правое |
3,90 |
13,20 |
16,80 |
24,10 |
Лазер левое |
3,20 |
10,20 |
14,20 |
20,40 |
Лазер правое+левое |
5,00 |
8,00 |
13,00 |
17,80 |
На третьи сутки динамика роста семян редиса, подвергавшиеся стимуляции правым и левым вращением лазера, отставали в росте от семян контрольной группы и семян, стимулированных правым+левым вращением. Но с четвертых суток опытные группы стали опережать контроль. Апексы семян, подвергавшиеся стимулированию лазером с правым вращением, опережали по динамике роста все другие опытные группы. К концу опыта опережение по отношению к контролю составило 154,5%, по отношению к апексам семян подвергавшихся стимулированию лазером с левым вращением 118,1%, по отношению к апексам семян подвергавшихся стимулированию лазером с правым+левым вращением 135,4%.
Рис. 3. Динамика роста семян редиса
По результатам второго опыта видно, что стимуляция семян редиса правым вращением луча лазера привела к более активному росту апексов семян. Объяснить такую динамику роста можно большим содержанием молекул углеводов, в семенах горчицы обладающих правой симметрией.
Таким образом, результаты опытов показывают, что воздействие право - и левовращающегося излучения развертки луча лазера на биологический объект с выраженной хиральностью обладает высокой эффективностью.
Библиографический список
- 1. Шабаров Ю. С. Органическая химия - СПб.: "Лань", 2011. - 848 с. 2. Архипов М. Е., Субботина Т. И., Яшин А. А. Киральная асимметрия биоорганического мира: Теория, эксперимент / Под ред. А. А. Яшина. - Тула: ПАНИ, НИИ НМТ. Изд-во "Тульский полиграфист", 2002. - 242 с. (Серия "Электродинамика и информатика живых систем", Т. 1). 3. Архипов М. Е., Куротченко Л. В., Новиков А. С., Субботина Т. Н., Хадарцев А. А., Яшин А. А. Воздействие право - и левовращающихся электромагнитных полей на биообъекты. Теория, эксперимент / Под ред. А. А. Яшина. - Москва-Тула-Тверь: OOO "Издательство "Триада", 2007 - 200 с. 4. Патент на изобретение РФ №2565822 (зарегистрировано 23.09.2015 г., приоритет изобретения 10.06.2014 г.) "Способ предпосевной стимуляции семян и устройство для его осуществления". 5. ГОСТ 12038-84 Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести. 6. Панкратова А. Б. Семена. Выбор, подготовка к посеву, семеноводство / Воронеж, ООО "Социум", 2012 - 50 с.
Похожие статьи
-
Влияние обогащения семян медью на урожайность риса
Учитывая возможности производства зерна, каждая страна стремится, прежде всего, произвести необходимое его количество для обеспечения потребностей своего...
-
Влияние перлита на количественный и качественный показатель силы роста семян
Влияние перлита на количественный и качественный показатель силы роста семян Актуальность. Значение удобрений для сельского хозяйства очень велико. Они...
-
Введение - Влияние агротехнологий на всхожесть семян и плотность посева
В данной статье приведена информация о влиянии применения различных агротехнологических мероприятий на всхожесть и густоту стояния хлопчатника сорта...
-
После сева и всхожести семян наблюдалась динамика всхожести растения, наблюдения проводились через каждые 3 дня до полноценной всхожести. Во время...
-
Введение - Влияние Гувитана-С на состояние иммунного статуса хряков
При промышленной технологии ведения животноводства организм животных испытывает значительные функциональные нагрузки, которые значительно снижают...
-
Предпосевная подготовка семян. - Оценка хозяйства ОАО СельпромМаш
Бахчевые (арбуз, дыня, кабачок, тыква). Семена сортируют. Помещают в кадки, заливают не 2-3 часа водой комнатной температуры или подогретой и...
-
Для получения полноценных и дружных всходов нужно высевать семена с высокой всхожестью и энергией прорастания. Дружные всходы - гарантия качественного и...
-
Норма высева гречихи, Глубина заделки семян - Технология возделывания гречихи на зерно
Она зависит от почвенно-климатических условий, срока и способа посева, засоренности поля и особенностей сорта. Более низкие нормы применяют на...
-
Для определения причин отклонения валового сбора продукции исчисляют показатель валового выхода продукции с фактической площади при плановой (или...
-
Потребность в семенах многолетних трав - Характеристика рекультивации нарушенных земель
Для биологической рекультивации земель используются семена сортов, внесенных в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию...
-
Таблица №3 Потребность в семенах и посадочном материале Наименование культуры Наименование сорта (гибрида) Площадь поля, Га Схема и способ посева,...
-
Как измельчают ядро семян(или семена) - Масличные культуры
Для наиболее полного извлечения масла из масличных семян прессовым или экстракционным способами необходимо максимальное разрушение их клеточной...
-
Основная задача отбора по происхождению -- сохранение чистопородности и экстерьерных особенностей лучших представителей породы, максимальное насыщение...
-
Для нормального роста и развития растений необходимы различные элементы питания. По современным данным, таких элементов порядка 20, без которых растения...
-
Заготовка и обработка лесных семян Сбор семян со стоящих деревьев связан с подъемом людей на высоту, т. е. с повышенной опасностью. Поэтому к таким...
-
Подготовка семян к посеву - Технология возделывания проса
На посев используют крупные отсортированные семена I или II класса. Для повышения энергии прорастания семена подвергают воздушно-тепловому обогреву в...
-
Подготовка семян древесных пород к посеву - Лесное хозяйство в Республике Казахстан
По быстроте прорастания после высева в грунт все семена можно разделить на 4 группы: Быстро прорастающие семена, которые прорастают за 7-20 дней и при...
-
Семена - Анализ деятельности сельскохозяйственного предприятия
Подготовка семян зерновых культур к посеву способствует получению лучшей всхожести и прорастанию растений, позволяет получить высокий урожай, повысить...
-
Группы Сроки наблюдений До начала скармливания гувитана-С Через 7 дней после скармливания гувитана-С Фагоцитарная активность нейтрофилов крови, %...
-
Хранение и транспортировка семян - Лесное хозяйство в Республике Казахстан
У многих древесных пород урожайные годы повторяются не часто и нужны резервные запасы семян. Кроме того, заготовленные семена, как правило, высевают не...
-
Использование в рационах кормовой добавки "Нутовит" и ее влияние на физиологические процессы организма молодняка кур Добавка кормовой нут птица Введение....
-
Анализ реформ, проведенных в сельском хозяйстве за последние годы, показал, что, несмотря на попытки разукрупнить бывшие совхозы и колхозы с целью...
-
Выращивание лука-репки из семян - Технология выращивания чеснока и лука
Почву для посева готовят заранее. На подготовленной гряде прочерчивают рядки. Сеют сухими семенами, когда почва слегка подмерзнет, чтобы они не проросли...
-
Влияние кормовой добавки Экстрафит на биохимические показатели крови индюков
Г. Казань В мировой практике более широкое распространение получают растительные биологически активные кормовые г добавки, поскольку введен запрет на...
-
В тканях масличных семян запасы масла распределены не равномерно. Большая часть масла сосредоточена в ядре семян, в то время как в плодовой и семенной...
-
Укажите методы сушки масличных семян - Масличные культуры
Основными культурами для производства растительного масла в мире являются: подсолнечник, соя, хлопчатник, арахис, рапс. Характеристика основных масличных...
-
Характеристика болезней - Характеристика района, влияние абиотических и биотических факторов
Таблица 4 Сведения о болезнях Название болезни Возбудитель (класс, порядок) Внешние симптомы болезни и микроскопические признаки возбудителя Источники...
-
Анализ семян сельскохозяйственных культур на посевные качества осуществляется государственными семенными инспекциями по единым методам (ГОСТ 12036-85...
-
Как осуществляется очистка масличных семян от сорных примесей - Масличные культуры
Семена масличных культур, поступающие для переработки на предприятия маслодобывающей промышленности, представляют собой смесь, состоящую из семян...
-
Что такое критическая влажность масличных семян - Масличные культуры
Чем зерно влажнее, тем интенсивнее оно дышит. Интенсивность дыхания очень сухих зерен (пшеницы, ржи, ячменя, овса, кукурузы и бобовых влажностью до 11 -...
-
Укажите причины самосогревания семян при хранении - Масличные культуры
Для обеспечения сохранности зерна необходимо знать не только физические свойства зерновой массы, но и физиологические процессы, происходящие в ней при...
-
Подготовка семян к посеву - Технология возделывания гречихи на зерно
Для Посева гречихи в каждом хозяйстве рекомендуется использовать не менее двух рекомендованных сортов, отличающихся по длине вегетационного периода со...
-
Острая и хроническая интоксикация собак семероном
В доступной литературе отсутствуют описания клинических симптомов у плотоядных животных при отравлении гербицидами симм-триазиного ряда. Поэтому были...
-
Опыт лечения генерализованного пародонтита у домашних животных
Массовая распространенность, значительное нарастание деструкформ пародонтита уже в молодом возрасте у домашних собак и кошек, преждевременная потеря...
-
Требование к теплу и свету, Требование к влаге - Агротехника гороха. Расчет величины урожая
Горох -- холодостойкое растение, может переносить заморозки до --5°С, молодые побеги и цветки -- до --2...--3°С. Оптимальная температура в период...
-
Оценка земель - это система мероприятий, направленных на получение информации как о качестве (бонитете) почв и почвенного покрова, так и по их (его)...
-
Технология сбора и обработки семян - Лесное хозяйство в Республике Казахстан
Заготовка плодов и шишек может производиться с поверхности земли, реже - с поверхности воды (ольха), по снежному насту (липа), со срубленных и растущих...
-
Сбор, обработка и хранение семян древесных пород - Лесное хозяйство в Республике Казахстан
Сроки созревания семян и время заготовки лесосеменного сырья. Физиологическая зрелость семян наступает тогда, когда зародыши их приобретают способность...
-
Резюме - Влияние Гувитана-С на состояние иммунного статуса хряков
Для коррекции иммунобиохимических процессов в организме сельскохозяйственных животных и птиц в последние годы нашли применение препараты гуминовой...
-
Качество сформированного валка существенно влияет на потери при работе последующих сельскохозяйственных машин. К ним относятся подборщики и молотилки....
Влияние право - и левовращающегося излучения лазера на семена редиса и горчицы