Diese Studie untersuchte die Wirkung einer Mikrowellen-Behandlung von Weizen-Saat auf die Widerstandsfähigkeit der Keimlinge gegen osmotischen Stress und bewertete die möglichen biologischen Wirkungen von schwachen Mikrowellen auf den oxidativen Schaden (induziert durch osmotischen Stress).
Für Pflanzen sind hohe antioxidative Enzymaktivitäten und hohe Gehalte an nicht-enzymatischen Bestandteilen (z.B. Antioxidantien) wichtig, um Umwelt-Stressoren zu tolerieren.
Sechs verschiedene Dosen einer Mikrowellen-Exposition (0, 5, 10, 15, 20, 25 s) wurden getestet, um die beste Dosis für ein anschließendes protektives Experiment (Schutz vor oxidativem Stress) auszuwählen. Für das protektive Experiment wurde Weizen-Saat randomisiert vier experimentellen Bedingungen zugeteilt: 1) Kontrollgruppe, 2) Mikrowellen-Exposition (10 s), 3) osmotischer Stress: Polyethylenglykol 600, 4) Mikrowellen-Exposition (10 s) + osmotischer Stress (Polyethylenglykol 600). Es wurden mindestens drei Replikationen durchgeführt.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
Exposition 1:
Expositionsdauer:
5, 10, 15, 20 oder 25 s
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seeds were divided into four groups: i) control - no treatment ii) exposure to microwaves for 10 s iii) osmotic stress iv) exposure to microwaves for 10 s + osmotic stress
| Frequenz |
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|---|---|
| Typ | |
| Expositionsdauer | 5, 10, 15, 20 oder 25 s |
| Expositionsquelle |
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| Aufbau | seeds placed in the center of the microwave oven |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| s. Bemerkungen | - | - | - | - | Magnetische Feldstärke: 10 mH - 55 mH; gemessen 6 h nach der Befeldung |
Die Saat-Temperatur stieg im Vergleich zur Kontrollgruppe schrittweise mit der Dosis der Mikrowellen-Vorbehandlung an. Alle Mikrowellen-Behandlungen führten zu einer erhöhten α-Amylase-Enzymaktivität und Biophotonen-Emissions-Stärke mit einem Spitzenwert bei einer Mikrowellen-Vorbehandlung von 10 s.
In den Keimlingen, die mit osmotischem Stress und Mikrowellen-Exposition (Gruppe 4) behandelt wurden, war die Konzentration von Malondialdehyd gesunken, während die Enzymaktivitäten von Nitroxid-Synthase, Katalase, Peroxidase, Superoxid-Dismutase und die Konzentrationen von Stickstoffmonoxid, Glutathion und Ascorbinsäure erhöht waren.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine geeignete Dosis einer Mikrowellen-Exposition die Fähigkeit von Pflanzen, freie Radikale zu eliminieren, erhöhen kann und somit ein Wasser-Defizit, dass durch osmotischen Stress in Weizen-Keimlingen induziert wird, mildern könnte.
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