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).
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.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
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Exposition 1:
900 MHz
Expositionsdauer:
kontinuierlich während 10 min
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| Frequenz | 900 MHz |
|---|---|
| Typ | |
| Expositionsdauer | kontinuierlich während 10 min |
| Expositionsquelle |
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|---|---|
| Kammer | 8.4 m x 6.7 m x 3.5 m Faraday cage |
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| elektrische Feldstärke | 5 V/m | - | - | - | - |
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.
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