Ключевые теги

Реклама

новости партнёров

Архив сайта

Реклама

Влияние право - и левовращающегося излучения лазера на семена редиса и горчицы

Добавлено: 18-03-2016, 16:30     Автор: admin     Категория: Индекс ММВБ

Влияние право - и левовращающегося излучения лазера на семена редиса и горчицыРазделы: Размещена 03.12.2015. к. с/х. наук НовГУ Новгородский государственный университет им. Ярослава Мудрого Институт электронных и информационных систем, доцент кафедры информационных технологий и систем Севостьянова Н. Н., Институт сельского хозяйства и природных ресурсов, доцент кафедры биологии и биологической химии, д. б.н. Пчелина Е. А., Институт сельского хозяйства и природных ресурсов, доцент кафедры биологии и биологической химии, к. пед. наук, Иванищева К. А., Институт сельского хозяйства и природных ресурсов, студентка 3-го курса специальность «биология» УДК   57 . 043 Актуальность Известно, что жизнь на Земле асимметрична. Большинство  α - 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. 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 ― чашка Петри с семенами, Л ― лазер, П ― четырехгранная зеркальная призма, ДВП ― двигатель вращения призмы, ДВК ― двигатель вращения каретки, ВК ― вращающаяся каретка Воздействие НИСЛИ красного диапазона осуществлялось полупроводниковым лазером типа (HLDH-660-A-50-01) с постоянной плотностью мощности W = 3.5мВт/см , и дозой облучения D = 0.26мДж/см  с соблюдением следующих параметров: ― длина волны λ = 658нм, длина когерентности  L  = 217мкм, длительность импульсов τ  = 62,5мкс, частота импульсов  f  = 1000Гц, мощность излучения лазера P  = 50мВт, экспозиция излучения 30с. Сухие семена формировались 18.08.13г 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 10-15лк, и временной экспозиции 30с. 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. 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 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.  Заключение Таким образом, результаты опытов показывают, что воздействие право - и левовращающегося излучения развертки луча лазера на биологический объект с выраженной хиральностью обладает высокой эффективностью. 1. Шабаров Ю. С. Органическая химия - СПб.: «Лань», 2011.

- 848с. 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. - 242с. (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 - 200с.

4. Патент на изобретение РФ № 2565822 (зарегистрировано 23.09.2015г, приоритет изобретения 10.06.2014г) «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 – 50с. Комментарии пользователей:

Комментариев: 0   Просмотров: 30
[rating]
[/rating]

Видео-бонус:

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
rss
Карта