Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Intercellular communication in plants: evidence for two rapidly transmitted systemic signals generated in response to electromagnetic field stimulation in tomato. med./bio.

[Interzelluläre Kommunikation bei Pflanzen: Evidenz für zwei schnell übertragene systemische Signale, die in Reaktion auf eine elektromagnetische Feld-Stimulation in der Tomate erzeugt werden].

Veröffentlicht in: Plant Cell Environ 2007; 30 (7): 834-844

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten sowohl die lokalen (direkten) als auch die systemischen (entfernten) Reaktionen von Wildtyp- und Mutanten-Pflanzen auf eine elektromagnetische Feld-Stimulation mit unterschiedlichen Inhibitoren untersucht werden sowie die Akkumulierung zweier Transkripte (als Marker für Stress-Reaktionen) zu verschiedenen Zeiten nach der Exposition (direkt nach der Exposition und nach 5, 15, 30 und 60 Minuten).

Hintergrund/weitere Details

Naproxen (Abscisinsäure-Biosynthese-Inhibitor) wurde zum Kulturmedium der hydrokulturell angezogenen Wildtyp-Tomaten 24 Stunden vor der elektromagnetischen Feld-Stimulation hinzugefügt. Calcium-entgegenwirkende Substanzen (EGTA und LaCl3) wurden gleichzeitig auf das exponierte Blatt der Wildtyp-Pflanzen 30 Minuten vor der Stimulation gesprüht.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 900 MHz
Expositionsdauer: kontinuierlich während 10 min

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 900 MHz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich während 10 min
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
  • nicht spezifiziert
Kammer 8.4 m x 6.7 m x 3.5 m Faraday cage
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
elektrische Feldstärke 5 V/m - - - -

Referenzartikel

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • vor der Befeldung
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Exposition der gesamten Wildtyp-Tomate evozierte eine schnelle Akkumulierung der bZIP mRNA im terminalen Blatt mit einer ähnlichen Kinetik, die bei Verwundung auftritt. Dagegen war die Reaktion der Abscisinsäure-Mutante (Sitiens) schneller, aber transient.
Die Exposition lediglich des ältesten Blattes der Wildtyp-Tomate evozierte eine bZIP mRNA-Akkumulierung sowohl lokal im exponierten Blatt als auch systemisch im nicht-exponierten (weiter entfernten) Blatt, wobei die systemische Akkumulierung etwas verzögert war. Bei Sitiens war die bZIP mRNA-Anreicherung sowohl in den lokalen wie in den weiter entfernten Blättern deutlich schwächer als im Wildtyp, wohingegen die Pin2 mRNA-Akkumulierung im exponierten Blatt stärker war, aber im systemischen Blatt insgesamt unterdrückt.
Bei der Jasmonsäure-Mutanten und bei den Wildtyp-Pflanzen, die mit Naproxen behandelt wurden, waren die Reaktionen ähnlich derer von Sitiens, wohingegen die Behandlung des exponierten Blattes mit Calcium-Antagonisten sowohl die lokalen als auch die systemischen Erhöhungen der bZIP-Transkript-Akkumulierung insgesamt aufhob.
Die Akkumulierung von Pin2 mRNA im Wildtyp war geringer als von bZIP, sowohl im exponierten Blatt als in den weiter entfernten Blättern, aber es gab keine Verzögerung der systemischen Reaktion.
Insgesamt liefern die Ergebnisse die Evidenz, dass Tomaten-Pflanzen ein gutes Modell darstellen, um den Einfluss hochfrequenter elektromagnetischer Felder zu untersuchen, da sie elektromagnetische Felder wahrnehmen und darauf reagieren als sei es eine verletzende Behandlung (Verwundung). Die Ergebnisse unterstützen die Behauptung, dass es zwei verschiedene Signale gibt, die die Genexpression evozieren: Ein langsames, das die bZIP-Akkumulierung evoziert und ein schnelleres Signal, das die Pin2 mRNA-Akkumulierung evoziert. Schließlich deuten sie auf die komplexe Rolle von Abscisinsäure und Jasmonsäure in den Transkriptions-Reaktionen hin.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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