我国静电生物学效应机理研究新进展

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1、评述我国静电生物学效应机理研究新进展木那日(内蒙古大学理工学院物理系呼和浩特冯璐(北京理工大学理学院应用物理系北京摘要文章综述了静电处理作物种子及诱发的生物学效应，研究了电场阅值、电场极限值和电场作用时间等电场剂量问题．通过生理指标分析了电场对作物发芽势、发芽率、芽长、根长、叶片自然鲜重、种子简化活力指数、植物代谢及营养吸收的影响．从大量的应用研究中广泛探索了电场对植物细胞膜完整性的影响及对酶活性的改变，希望用物理学方法研究对酶蛋白分子构象的影响，总结了电场在改善植物抗逆性研究方面的最新进展，以期在细胞和分子水平上探讨其作用

2、机理，为静电在农业上的进一步广泛应用奠定理论基础．关键词静电场，生物效应，作用机理MC丑MoFTHEBIoLoGICALEFFECTSoFELECTRoSTATICSOlNARit28(DepartmentofPhys咖ics，CollegeofScienceandTechnology，NeimongolUniversity，Hohhot010021，China)FENGLu(DepartmentofAppliedPhysicsCollegeofScience，BeijingInstituteofTechnology，~ij

3、ing100081，China)AbstractRecentadvancesintheresearchonbiologicalefectsofelectrostaticsaresummarized，includingtheinfluenceofelectricfielddosageonbiochemicalandphysiologicalreactions．Theindexesofformationoftheseedsandseedlings，changesinplantenzymeactivityandtheintegra

4、lityofcellmembranesaleanalyzed．Thebiologicalefectandpossiblephysiologicalroleofelectrostaticsarediscussedatthecellandmolecularlevelsinthehopeofprovidingascientificbasisforwideapplicationsofelectrostaticsinagriculture．Keywordselectrostatic，biologicalefect，mechanism静

5、电场生物学效应的发现是在18世纪中叶，但20多个不同品种的种子用电场处理，研究了电场对它得到科学工作者的重视，并进行系统而深入研究萌发、活力、生理、生化过程、幼苗生长、植株生育性还是近几十年的事．2o世纪6o年代，Murr与Sidaway状及产质量的影响j．电场处理种子提高产质量的曾分别研究了电场对植物细胞伤害和植物呼吸强度研究成果，已应用到生产实践中J．由此可见，只要的影响¨卫J．20世纪80年代，Kazimierz用静电场精有外加电场的作用，生物体就会作出某种响应，即电选燕麦种子时，发现提高了种子的发芽势，缩短了发场将导

6、致某种生物学效应．这种效应在宏观上表现芽时间．1994年，Tsong等报道了生物膜A11P酶为某种或某些生物化学指标的统计学变化．但是，人能够从规则的交变电场中吸收自由能并做功]．国们对于电场生物效应的具体物理、化学过程，目前还内从事电生物效应研究起步较早的是北京大学，早了解得很不充分．因此，在对于电场生物学效应的研在1958年，他们就开始用电场、磁场作为刺激源处究中目前还不能通过理论分析，正确预言某种电场理农业生物活体．进入20世纪80年代，我国的研究国家自然科学基金(批准号：50267001)资助项目工作者在研究电场对植

7、物的影响方面做了大量的工2002—08-05收到初稿，2002—10—28修回作，引起了国外同行的重视．国内的科学工作者对t通讯联系人．E—mail：yangtq@mar1．imu．edu．cn32卷(2003年)2期·87·评述作用于某种生物系统必将导致某种生物学效应；而油菜、萝卜等小颗粒种子为30kV／cm×5min，豌豆、是首先通过实验，即用一定的电场作用于一定的生黄豆、花生等大颗粒种子为100kV／cm×20min．物系统，通过生物化学检测，发现其产生的生物学效对其他各类种子，一般情况下，最佳电场剂量为应，在大量实验

8、的基础上进一步研究其产生的机理．100-200kV／cm×(O．08．_0．17)h，此时种子活力增加40％，增产5％_2O％_l．对不同的种子，场强和1电场剂量研究处理时间不同．电场处理方法常以干种子置于一定电场下进剂量学是电场生物学效应研究的一个重要的先行，其效果有时并不理想，为此能否