纳米传感器提供精准实时叶片水分读数
叶片水分调节对植物健康至关重要,影响生长产量、抗病性和抗旱性。
新技术利用纳米传感器和光纤测量叶片表面内侧水分状态,那是植物水分最活跃管理区域。
这提供微创研究工具,推进植物基础生物学理解。可育种更抗旱作物。
技术最终可改良为农艺工具,实时测量作物水分状态。
技术涉及注入由软性合成水凝胶形成的纳米颗粒——称为AquaDust,测量叶片水势。水凝胶占据叶肉细胞间隙,随叶片水分可用性膨胀收缩。
AquaDust含染料,其相互作用使荧光波长随染料分子接近程度变化。利用光纤,研究人员照光获取光谱,提供叶片内部水势测量。
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研究中,研究人员在数米长玉米叶多处注入AquaDust,测量叶片长度方向和叶肉层水分梯度。这些测量使他们开发组织水分胁迫响应模型,准确预测田间观测动态。
技术可能在作物研究、生产农业、制造业有商业应用,但目前研究者聚焦植物水分管理极局部生理测量。
作为研究工具,让植物生物学家更好理解极端水分胁迫,可育种更水分高效作物。
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