Thực vật học hiện đại (còn được gọi là khoa học thực vật) là một chủ đề rộng và đa ngành bao gồm hóa sinh thực vật, phát triển, các sản phẩm hóa học và bệnh tật.
2. Các thiết kế và nguyên tắc của cảm biến nano được sử dụng trong khoa học thực vật
2.1. Cảm biến nano dựa trên truyền năng lượng cộng hưởng Förster
2.1.1. Cảm biến nano dựa trên FRET được mã hóa di truyền
2.1.2. Cảm biến nano dựa trên FRET được áp dụng bên ngoài
2.2. Cảm biến nano tán xạ Raman tăng cường bề mặt
2.3. Cảm biến nano điện hóa
2.4. Cảm biến nano áp điện
2.5. Các hạt nano trong thực vật sống hoặc bào quan thực vật
3. Ứng dụng cảm biến nano trong thực vật
3.1. Phát hiện oxy phân tử
3.2. Cảm biến nano nước và độ ẩm
3.3. Phát hiện Adenosine Triphosphate
Adenosine triphosphate (ATP) là một hóa chất hữu cơ cung cấp năng lượng để thúc đẩy nhiều quá trình trong tế bào sống.
3.4. Phát hiện các ion canxi
Canxi đóng một vai trò quan trọng trong các con đường truyền tín hiệu. Các ion canxi tham gia vào nhiều quá trình thực vật như đóng khí khổng, phân chia tế bào và tín hiệu tế bào
3.5. Phát hiện các loại oxy phản ứng
Cảm biến nano cũng có khả năng phát hiện các loại oxy phản ứng. Anion superoxide (O2•−), oxy đơn (1O2), gốc hydroxyl (OH) và hydrogen peroxide (H2O2) là ROS chính trong thực vật. ROS có thể được sản xuất trong quá trình trao đổi chất tế bào bình thường tại các vị trí tế bào như lục lạp, ty thể, peroxisome và apoplast
3.6. Phát hiện oxit nitric
Oxit nitric là một loại nitơ phản ứng ở dạng khí hoạt động như một phân tử tín hiệu trong suốt vòng đời của thực vật. Oxit nitric tham gia vào một loạt các hoạt động sinh lý ở thực vật, từ nảy mầm hạt đến lão hóa và chết tế bào theo chương trình
3.7. Phát hiện hormone thực vật
Có thể phát hiện một loạt các hormone thực vật, chẳng hạn như strigolactones, ethy-lene và auxin, bằng cách sử dụng nhiều loại cảm biến nano.
Strigolactones là một nhóm các hợp chất hóa học được tạo ra bởi rễ cây
Ethylene điều chỉnh nhiều khía cạnh của vòng đời thực vật, bao gồm nảy mầm hạt, bắt đầu rễ, phát triển hoa, chín quả, lão hóa và phản ứng với căng thẳng sinh học và phi sinh học
Auxin là hormone thực vật ảnh hưởng đến nhiều khía cạnh của sự phát triển của cây trồng như mở rộng tế bào, hình thành chồi và bắt đầu rễ.
Gibberellins là hormone thực vật thúc đẩy sự phát triển của các cơ quan và điều chỉnh nhiều quá trình phát triển. Các đột biến khiếm khuyết trong quá trình sinh tổng hợp GA được đặc trưng bởi sự kéo dài của rễ, thân và cơ quan hoa giảm
Axit salicylic (SA) là một hormone thực vật quan trọng được biết đến nhiều nhất với việc làm trung gian phản ứng của vật chủ khi nhiễm mầm
3.8. Xác định độ chín của quả
3.9. Phát hiện mầm bệnh thực vật
Mất mùa do mầm bệnh thực vật gây ra một chi phí đáng kể cho nông dân. Cảm biến nano cung cấp cơ hội phát hiện mầm bệnh để có thể ngăn chặn. Chẩn đoán hiện được thực hiện bằng các kỹ thuật dựa trên vi sinh hoặc PCR
3.10. Quản lý phân bón và thuốc bảo vệ thực vật
Việc sử dụng phân bón đóng một vai trò quan trọng trong việc tăng sản xuất nông nghiệp. Tuy nhiên, việc sử dụng quá nhiều phân bón có thể làm thay đổi hệ sinh thái hóa học của đất và làm giảm số lượng đất có sẵn để sản xuất cây trồng.
Các phương pháp này cung cấp khả năng hạn chế để theo dõi sức khỏe thực vật theo thời gian thực và thường không phát hiện được sự khởi phát của căng thẳng. Để giải quyết khoảng cách này, các cảm biến có thể đeo được / cấy ghép đã nổi lên như một công cụ đầy hứa hẹn để giám sát thời gian thực ion, chất phytochemical như các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi và hormone. Những cảm biến này có thể cho phép tối ưu hóa sự phát triển của cây trồng, hiệu quả sử dụng phân bón và phát hiện sớm bệnh tật.
Đặc tính cảm biến trong nhựa nhân tạo
Các phép đo K + được phân giải theo không gian và giám sát K+ dài hạn
Phát hiện nitroaromatic thông qua nanobionics thực vật
Căng thẳng trong cây trồng có thể được chia thành căng thẳng sinh học, là căng thẳng do các sinh vật sống như mầm bệnh hoặc động vật ăn cỏ gây ra và căng thẳng phi sinh học, là căng thẳng do các yếu tố môi trường gây ra. Cả hai loại căng thẳng đều có thể dẫn đến giảm tăng trưởng, thiệt hại và chết cây trồng, ảnh hưởng đến năng suất
Phát hiện thông tin dinh dưỡng cây trồng như nitơ (N), phốt pho (P) và kali
Hàm lượng nước
Phát hiện thông tin sinh lý cây trồng
Tín hiệu điện
Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) của cây trồng
Phát hiện thông tin sinh thái cây trồng
Phát hiện thông tin môi trường tăng trưởng
Đăng nhận xét