Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Effects of 60 Hz sinusoidal magnetic field on in vitro establishment, multiplication, and acclimatization phases of Coffea arabica seedlings. med./bio.

[Wirkungen eines 60 Hz sinusförmigen Magnetfelds auf die in vitro-Phasen des Anwuches, der Vermehrung und der Akklimatisierung von Coffea arabica-Keimlingen].

Veröffentlicht in: Bioelectromagnetics 2014; 35 (6): 414-425

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen von extrem niederfrequenten Magnetfeldern auf die Photosynthese-Aktivität von Kaffee-Keimlingen in vitro (Mikrovermehrung) untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Kaffee ist ein wichtiges kommerzielles Produkt. Die pflanzliche Gewebekultur (Mikrovermehrung) stellt ein in vitro-Kultursystem dar, um hochqualitative Kaffee-Keimlinge zu produzieren. Nach einer 6-wöchigen Anwuchs-Phase in Nährmedium erreichen die Pflanzen eine Vermehrungs-Phase, an dessen Ende sie gewöhnlich 3 Blattpaare und eine Primärwurzel haben. Anschließend werden die Pflanzen in der Akklimatisierungs-Phase in einen Topf mit Erde transferiert.
Die Keimlinge wurden entweder während der Keimung, Vermehrung oder Akklimatisierung für 3 Minuten exponiert oder schein-exponiert. Für jede experimentelle Gruppe (jeweils Expositions- und Schein-Expositions-Gruppe) wurden 50 Proben je Replikat für alle Phasen benutzt.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 60 Hz
Expositionsdauer: 3 Minuten

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 60 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer 3 Minuten
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau electromagnet was formed by two parallel coils (dimensions 50 x 38 x 4 cm); coils were connected in series and coupled to a signal generator of sinusoidal waveform
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 2 mT - gemessen - ± 0,01 mT

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Bei den exponierten Keimlingen war die Photosynthese-Rate während der Anwuchs-Phase im Vergleich zur Schein-Exposition signifikant erniedrigt, während sie in der Vermehrungs- und der Akklimatisierungs-Phase signifikant erhöht war. Die Transpiration war bei den exponierten Keimlingen in allen drei Phasen im Vergleich zur Schein-Exposition signifikant erniedrigt, während die Konzentration an Chlorophyll a und b signifikant erhöht war. Außerdem war die Genexpression der kleinen Untereinheit der Ribulose-1,5-bisphosphat-Carboxylase/-Oxygenase bei den exponierten Proben der Akklimatisierungs-Phase im Vergleich zu schein-exponierten Proben erhöht.
Die Rasterelektronenmikroskopie zeigte bei den exponierten Proben im Vergleich zur Schein-Exposition eine signifikant erhöhte Stomata-Anordnung und dickere Kutikulas während der Anwuchs- und Vermehrungs-Phase, sowie größtenteils kondensiertes Blatt-Parenchym-Gewebe mit reichlich Amyloplasten und Xylem-Gefäße mit dickeren Wänden. In der Akklimatisierungs-Phase fanden sich bei den exponierten Blättern im Vergleich zu den schein-exponierten erhöhte kutikulare Wachs-Gehalte und die Xylem-Gefäße waren signifikant dicker.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass extrem niederfrequente Magnetfelder die Qualität der Kaffee-Keimlinge verbessern könnten, indem die Photosynthese-Aktivität der Keimlinge während der Vermehrungs- und der Akklimatisierungs-Phase verbessert und die Wüchsigkeit erhöht wird.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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