Stable isotope fractionation is eme

Stable isotope fractionation is emerging quickly as a powerful novel technique to study metal uptake and translocation in plants. Fundamental to this development is a thorough understanding of the processes that lead to isotope fractionation under differing environmental conditions. In this study, we investigated Zn and Fe isotope fractionation in rice grown to maturity in anaerobic and aerobic soils under greenhouse conditions. The overall Zn isotope fractionation between the soil and above ground plant material was negligible in aerobic soil but significant in anaerobic soil with isotopically lighter Zn in the rice plant. The observed range of fractionation is in line with previously determined fractionations of Zn in rice grown in hydroponic solutions and submerged soils and emphasizes the effect of taking up different chemical forms of Zn, most likely free and organically complexed Zn. The Zn in the grain was isotopically lighter than in the rest of the above ground plant in rice grown in aerobic and anaerobic soils alike. This suggests that in the course of the grain loading and during the translocation within the plant important biochemical and/or biophysical processes occur. The isotope fractionation observed in the grains would be consistent with an unidirectional controlled transport from shoot to grain with a fractionation factor of α ≈ 0.9994. Iron isotopes showed an isotopic lighter signature in shoot and grain compared to the bulk soil or the leachate in aerobic and anaerobic soils alike. The negative direction of isotopic fractionation is consistent with possible changes in the redox state of Fe occurring during the uptake and translocation processes. The isotope fractionation pattern between shoots and grain material are different for Zn and Fe which finally suggests that different mechanisms operate during translocation and grain-loading in rice for these two key micronutrients.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แยกส่วนไอโซโทปเสถียรเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วเป็นเทคนิคนวนิยายมีประสิทธิภาพในการศึกษาการดูดซับโลหะและการสับเปลี่ยนในพืช พื้นฐานการพัฒนานี้เป็นความเข้าใจอย่างละเอียดของกระบวนการที่ทำให้คุณสมบัติของสารไอโซโทปภายใต้สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ในการศึกษานี้ เราตรวจสอบแยกไอโซโทป Fe และ Zn ส่วนข้าวที่ปลูกในดินเนื้อปูนที่ไม่ใช้ออกซิเจน และแอโรบิกสภาวะเรือนกระจกที่ครบกำหนด การรวม Zn ไอโซโทปแยกส่วน ระหว่างดิน และ เหนือพื้นดินพืชวัสดุเป็นระยะแอโรบิกดิน แต่ที่สำคัญไม่ใช้ดินกับ Zn isotopically เบาในต้นข้าว สังเกตช่วงแยกส่วนเป็น โดยก่อนหน้านี้ fractionations กำหนดของ Zn ในข้าวที่ปลูกในดินเนื้อปูนน้ำท่วมและโซลูชั่นสี และเน้นผลของการกินสารเคมีรูปแบบต่าง ๆ จะฟรี Zn และ Zn organically complexed Zn ในเมล็ดข้าวถูก isotopically เบากว่าในส่วนอื่น ๆ ของพืชดินข้างในข้าวที่ปลูกในดินเนื้อปูนออกซิเจน และไม่ใช้เหมือนกัน แนะนำว่า ในหลักสูตร ของการโหลดเมล็ด และ ในการสับเปลี่ยนภายในโรงงานกระบวนการชีวเคมี / biophysical สำคัญเกิดขึ้น แยกส่วนของไอโซโทปที่พบในธัญพืชจะสอดคล้องกับทิศทางควบคุมเดินยิงกับเมล็ดด้วยตัวแยกส่วนของด้วยกองทัพ≈ 0.9994 เหล็กไอโซโทปแสดงให้เห็นว่าเป็นลายเซ็นเบา isotopic ยิงและเมื่อเปรียบเทียบกับดินจำนวนมากหรือ leachate ในออกซิเจน และไม่ใช้ดินเนื้อปูนเหมือนเมล็ดข้าว ทิศทางลบของ isotopic แยกส่วนจะสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงได้ในรัฐ redox Fe ที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการดูดซับและการสับเปลี่ยน รูปแบบแยกส่วนไอโซโทประหว่างถ่ายภาพและวัสดุเมล็ดจะแตกต่างกันสำหรับ Zn และ Fe ในที่สุด เห็นว่า มีกลไกที่แตกต่างกันระหว่างการสับเปลี่ยน และ การโหลดเมล็ดข้าวสำหรับองค์ประกอบตามโรคหลักสองเหล่านี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แยกไอโซโทปที่เกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็วเป็นเทคนิคใหม่ที่มีประสิทธิภาพในการดูดซึมโลหะศึกษาและการโยกย้ายในพืช พื้นฐานในการพัฒนานี้เป็นความเข้าใจอย่างละเอียดของกระบวนการที่นำไปสู่​​การแยกไอโซโทปภายใต้สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ในการศึกษานี้เราตรวจสอบธาตุสังกะสีและเหล็กแยกไอโซโทปในข้าวที่ปลูกจนครบกำหนดในเพาะกายแอโรบิกและดินภายใต้เงื่อนไขเรือนกระจก โดยรวมแยกไอโซโทปธาตุสังกะสีระหว่างดินและเหนือวัสดุปลูกพื้นดินได้เล็กน้อยในดินแอโรบิก แต่มีความหมายแบบไม่ใช้ออกซิเจนในดินที่มีธาตุสังกะสี isotopically เบาในต้นข้าว ช่วงที่สังเกตของแยกอยู่ในสายกับ fractionations กำหนดก่อนหน้านี้ของธาตุสังกะสีในข้าวที่ปลูกในการแก้ปัญหา hydroponic และดินจมอยู่ใต้น้ำและเน้นผลกระทบของการขึ้นรูปแบบทางเคมีที่แตกต่างกันของธาตุสังกะสีมากที่สุดฟรีและ complexed อินทรีย์ธาตุสังกะสี ธาตุสังกะสีในเมล็ดข้าวเป็น isotopically เบากว่าในส่วนที่เหลือของพืชบนพื้นดินในข้าวที่ปลูกในดินแอโรบิกและเพาะกายเหมือนกัน นี้แสดงให้เห็นว่าในหลักสูตรของการโหลดข้าวและในระหว่างการโยกย้ายภายในโรงงานและมีความสำคัญทางชีวเคมี / หรือกระบวนการทางชีวกายภาพเกิดขึ้น แยกไอโซโทปพบในธัญพืชจะสอดคล้องกับการขนส่งควบคุมทิศทางเดียวจากการยิงเมล็ดที่มีปัจจัยแยกของα≈ 0.9994 ไอโซโทปเหล็กแสดงให้เห็นลายเซ็นของไอโซโทปเบาในการถ่ายและเมื่อเทียบกับเม็ดดินหรือน้ำชะขยะจำนวนมากในดินและเพาะกายแอโรบิกเหมือนกัน ทิศทางเชิงลบของการแยกไอโซโทปมีความสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงที่เป็นไปได้ในรัฐรีดอกซ์ของเฟเกิดขึ้นในระหว่างการดูดซึมและกระบวนการโยกย้าย รูปแบบการแยกไอโซโทประหว่างหน่อและเมล็ดวัสดุแตกต่างกันสำหรับสังกะสีและเหล็กซึ่งในที่สุดก็แสดงให้เห็นว่ากลไกที่แตกต่างกันในระหว่างการดำเนินการและการโยกย้ายเม็ดโหลดข้าวสำหรับทั้งสองธาตุอาหารที่สำคัญ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การแยกไอโซโทปมั่นคงที่เกิดขึ้นเป็นวิธีการใหม่ที่มีประสิทธิภาพเพื่อศึกษาการดูดซึมโลหะและการเคลื่อนย้ายในพืชได้อย่างรวดเร็ว พื้นฐานของการพัฒนานี้คือ ความเข้าใจในกระบวนการที่นำไปสู่การแยกไอโซโทปภายใต้สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน . ในการศึกษานี้เราได้แยกไอโซโทปสังกะสีและเหล็ก ในข้าวที่ปลูกเก็บเกี่ยวและแอนแอโรบิก ดินภายใต้สภาวะเรือนกระจก โดยการแยกไอโซโทปสังกะสีระหว่างดินและวัสดุโรงงานเหนือพื้นดินสำคัญในดิน แต่ที่สำคัญแอนแอโรบิก ดินกับสังกะสี isotopically เบาในข้าว พืชและช่วงของการสอดคล้องกับก่อนหน้านี้กำหนด fractionations สังกะสีในข้าวที่ปลูกในดินและดินใต้น้ำ โซลูชั่น และเน้นผลของการขึ้นรูปทางเคมีของธาตุแตกต่างกัน มากที่สุดฟรีและอินทรีย์ซับซ้อนสังกะสีวันสังกะสีในเมล็ดข้าว คือ isotopically เบากว่าในส่วนที่เหลือของพืชเหนือพื้นดิน ในข้าวที่ปลูกในแอโรบิค และ anaerobic ดินเหมือนกัน นี้แสดงให้เห็นว่าในหลักสูตรของการโยกย้ายภายในเมล็ดในพืชที่สำคัญทางชีวเคมีและ / หรือวิทยาศาสตร์กายภาพชีวภาพ กระบวนการที่เกิดขึ้นการแยกไอโซโทปที่พบในธัญพืช จะสอดคล้องกับทิศทางควบคุมการขนส่งจากยิงเม็ดด้วยส่วนปัจจัยα≈ 0.9994 . ไอโซโทปของเหล็กมีไอโซโทปเบาและลายเซ็นในยิงเม็ดเมื่อเทียบกับดินขนาดใหญ่หรือน้ำชะมูลฝอยในแอโรบิค และ anaerobic ดินเหมือนกันเป็นทิศทางเชิงลบของไอโซโทป ( สอดคล้องกับเป็นไปได้ในการเปลี่ยนแปลงสภาพของเหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการการโยกย้าย .ไอโซโทป ( รูปแบบระหว่างยอดและวัสดุเม็ดจะแตกต่างกันสำหรับสังกะสีและเหล็ก ซึ่งก็แสดงให้เห็นว่ากลไกต่าง ๆ ใช้งานในการเคลื่อนย้ายและเมล็ดของข้าวทั้งสองคีย์โหลดในรูป .