Electrogenesis in the Root Environment of Various Lettuce Varieties
- Авторлар: Kuleshova T.1, Gasieva Z.1, Rusakov D.1, Galushko A.1, Panova G.1
-
Мекемелер:
- Agrophysical Research Institute
- Шығарылым: Том 69, № 1 (2024)
- Беттер: 116-129
- Бөлім: Complex systems biophysics
- URL: https://journals.rcsi.science/0006-3029/article/view/257130
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0006302924010113
- EDN: https://elibrary.ru/RARLXW
- ID: 257130
Дәйексөз келтіру
Аннотация
Авторлар туралы
T. Kuleshova
Agrophysical Research Institute
Email: www.piter.ru@bk.ru
Grazhdanskiy prosp. 14, Saint-Petersburg, 195220 Russia
Z. Gasieva
Agrophysical Research InstituteGrazhdanskiy prosp. 14, Saint-Petersburg, 195220 Russia
D. Rusakov
Agrophysical Research InstituteGrazhdanskiy prosp. 14, Saint-Petersburg, 195220 Russia
A. Galushko
Agrophysical Research InstituteGrazhdanskiy prosp. 14, Saint-Petersburg, 195220 Russia
G. Panova
Agrophysical Research InstituteGrazhdanskiy prosp. 14, Saint-Petersburg, 195220 Russia
Әдебиет тізімі
- Sayed E. T., Abdelkareem M. A., Obaideen K.,Elsaid K., Wilberforce T., Maghrabie H. M., and Olabi A. G. Progress in plant-based bioelectrochemical systems and their connection with sustainable development goals. Carbon Resources Conversion, 4, 169–183 (2021). doi: 10.1016/j.crcon.2021.04.004
- Logan B. E. Microbial fuel cell (John Wiley & Sons, 2008).
- Pant D., Singh A., Van Bogaert G., Olsen S. I., NigamP. S., Diels L., and Vanbroekhoven K. Bioelectrochemical systems (BES) for sustainable energy production and product recovery from organic wastes and industrial wastewaters. RSC Advances, 2 (4), 1248–1263 (2012). doi: 10.1039/C1RA00839K
- Li X., Abu-Reesh I. M., and He Z. Development ofbioelectrochemical systems to promote sustainable agriculture. Agriculture, 5 (3), 367–388 (2015). doi: 10.3390/agriculture5030367
- Strik D. P., Hamelers H. V. M., Snel J. F., andBuisman C. J. Green electricity production with living plants and bacteria in a fuel cell. Int. J. Energy Res., 32 (9), 870–876 (2008). doi: 10.1002/er.1397
- Gul M. M. and Ahmad K. S. Bioelectrochemical systems: sustainable bio-energy powerhouses. Biosensors and Bioelectronics, 142, 111576 (2019). doi: 10.1016/j.bios.2019.111576
- Wang S., Adekunle A., and Raghavan V. Exploring theintegration of bioelectrochemical systems and hydroponics: Possibilities, challenges, and innovations, J. Cleaner Prod., 366, 132855 (2022). doi: 10.1016/j.jclepro.2022.132855
- Yan X., Wang Z., Huang L., Wang C., Hou R., Xu Z.,and Qiao X. Research progress on electrical signals in higher plants, Progr. Natural Sci. 19 (5), 531 (2009). doi: 10.1016/j.pnsc.2008.08.009
- Dziubinska H., Trebacz K., and Zawadski T. The effectof excitation on the rate of respiration in the liverwort Conocephalum conicum. Physiologia Plantarum, 75, 417–423 (1989). doi: 10.1111/J.1399-3054.1989. TB04648.X
- Davies E., Zawadzki T., and Witters D. Electrical activity and signal transmission in plants: how do plants know. In: Plant signaling, plasma membrane and change of state, Ed. by C. Penel and H. Greppin (University of Geneva Press, Geneva, Switzerland), pp. 119–137 (1991).
- Pickard B. G. Action potentials in higher plants. Botan. Rev., 39, 172–201 (1973).
- Maffei M. and Bossi S. Electrophysiology and plant responses to biotic stress. In: Plant electrophysiology: theory and methods, Ed. by A. G. Volkov (Springer, Berlin, Heidelberg, 2006), pp. 461–481. doi: 10.1007/978-3540-37843-3_20
- Медведев С. С. Электрофизиология растений (Издво СпбГУ., СПб., 1998).
- Опритов В. А. Проблемы и перспективы изучения биоэлектрогенеза у высших растений. Вестн. Нижегородского ун-та им. Н.И. Лобачевского (Материалы выездной сессии ОФР РАН по проблемам биоэлектрогенеза и адаптации у растений (2000 г.), б/н, 7–10 (2001).
- Пятыгин С. С. Распространяющиеся электрические сигналы в растениях. Цитология, 50 (2), 154–159 (2008).
- Опритов В. А., Тятыгин С. С. и Ретивин В. Г. Биоэлектрогенез у высших растений (Наука, М., 1991).
- Tazawa M. and Shimmen T. How characean cells have contributed to the progress of plant membrane biophysics. Functional Plant Biol., 28 (7), 523–529 (2001). doi: 10.1071/PP01027
- Fromm J. and Spanswick R. Characteristics of action potentials in willow (Salix viminalis L.). J. Exp. Botany, 44 (7), 1119–1125 (1993). doi: 10.1093/jxb/44.7.1119
- Пятыгин С. С., Воденеев В. А. и Опритов В. А. Сопряжение генерации потенциала действия в клетках растений с метаболизмом: современное понимание проблемы. Успехи соврем. биологии, 125 (5), 520–528 (2005).
- Oyarce P. and Gurovich L. Electrical signals in avocadotrees: Responses to light and water availability conditions. Plant Signaling & Behavior, 5 (1), 34–41 (2010). doi: 10.4161/psb.5.1.10157
- Volkov A. G., Dunkley T. C., Morgan S. A., Ruff II D.,Boyce Y. L., and Labady A. J. Bioelectrochemical signaling in green plants induced by photosensory systems. Bioelectrochemistry, 63 (1–2), 91–94 (2004). doi: 10.1016/j.bioelechem.2003.09.025
- Bentrup F.-W. Cellular polarity. In Cellular Interactions, Ed. by H. F. Linskens and J. Heslop-Harrison (Springer-Verlag, Berlin, 1984), pp. 473–490.
- Kabutey F. T., Zhao Q., Wei L., Ding J., Antwi P., Quashie F. K., and Wang W. An overview of plant microbial fuel cells (PMFCs): Configurations and applications. Renew. Sustain. Energy Rev., 110, 402–414 (2019). doi: 10.1016/j.rser.2019.05.016
- Choudhury P., Prasad Uday U. S., Bandyopadhyay T. K.,Ray R. N., and Bhunia B. Performance improvement of microbial fuel cell (MFC) using suitable electrode and Bioengineered organisms: A review. Bioengineered, 8 (5), 471–487 (2017). doi: 10.1080/21655979. 2016.1267883
- Sarma P. J. and Mohanty K. Epipremnum aureum and Dracaena braunii as indoor plants for enhanced bioelectricity generation in a plant microbial fuel cell with electrochemically modified carbon fiber brush anode. J. Biosci. Bioeng., 126, 404–410 (2018). doi: 10.1016/j.jbiosc.2018.03.009
- Regmi R., Nitisoravut R., and Ketchaimongkol J. A decade of plant-assisted microbial fuel cells: looking back and moving forward. Biofuels, 9, 605–612 (2018). doi: 10.1080/17597269.2018.1432272
- Kaku N., Yonezawa N., Kodama Y., and Watanabe K.Plant/microbe cooperation for electricity generation in a rice paddy field. Appl. Microbiol. Biotechnol., 79, 43– 49 (2008). doi: 10.1007/s00253-008-1410-9
- Sudirjo E., Buisman C. J., and Strik D. P. Activatedcarbon mixed with marine sediment is suitable as bioanode material for Spartina anglica sediment/plant microbial fuel cell: plant growth, electricity generation, and spatial microbial community diversity. Water, 11 (9), 1810 (2019). doi: 10.3390/w11091810
- Apollon W., Kamaraj S. K., Silos-Espino H., PeralesSegovia C., Valera-Montero L. L., MaldonadoRuelas V. A., Vazquez-Gutierrez M. A., Ortiz-Medina R. A., Flores-Benitez S., and Gomez-Leyva J. F. Impact of Opuntia species plant bio-battery in a semiarid environment: demonstration of their applications. Appl. Energy, 279, 115788 (2020). doi: 10.1016/j.apenergy.2020.115788
- Schievano A., Colombo A., Grattieri M., Trasatti S. P.,Liberale A., Tremolada P., Pino C., and Cristiani P. Floating microbial fuel cells as energy harvesters for signal transmission from natural water bodies. J. Power Sources, 340, 80–88 (2017). doi: 10.1016/j.jpowsour.2016.11.037
- Osorio-de-la-Rosa E., Vazquez-Castillo J., CastilloAtoche A., Heredia-Lozano J., Castillo-Atoche A., Becerra-Nuñez G., and Barbosa, R. Arrays of plant microbial fuel cells for implementing self-sustainable wireless sensor networks. IEEE Sensors J., 21 (2), 1965–1974 (2021). doi: 10.1109/JSEN.2020.3019986
- Jung S., Lee J., Park Y. K., and Kwon E. E. Bioelectrochemical systems for a circular bioeconomy. Bioresource Technol., 300, 122748 (2020). doi: 10.1016/j.biortech.2020.122748
- Панова Г. Г., Удалова О. Р., Канаш Е. В., Галушко А. С., Кочетов А. А., Прияткин Н. С., Архипов М. В. и Черноусов И. Н. Основы физического моделирования «идеальных» агроэкосистем. Журн. техн. физики, 90 (10), 1633–1639 (2020). doi: 10.21883/JTF.2020.10.49792.429-19
- Кулешова Т. Э., Бушлякова А. В. и Галль Н. Р. Неинвазивное измерение биоэлектрических потенциалов растений. Письма в Журн. техн. физики, 45 (5), 6–8 (2019). doi: 10.21883/PJTF.2019.05. 47387.17541
- Чесноков Ю. В., Канаш Е. В., Мирская Г. В., Кочерина Н. В., Русаков Д. В., Ловассер У. и Бёрнер А. Картирование QTL индексов диффузного отражения листьев яровой гексаплоидной пшеницы (Triticum aestivum L.). Физиология растений, 66 (1), 46–57 (2019).
- MINI-PAM-II. Руководство по автономному использованию, Edition 3 (Heinz Walz GmbH, 2018).
- Кулешова Т. Э., Панова Г. Г., Галль Н. Р. и Галушко А. С. Концентрационный элемент на основе электрогенных процессов в корнеобитаемой среде. Письма в Журн. техн. физики, 48 (8), 29–32 (2022). doi: 10.21883/PJTF.2022.08.52363.19066
- Кулешова Т. Э., Галль Н. Р., Удалова О. Р. и Панова Г. Г. Многофункциональный комплекс датчиков для фитомониторинга в условиях интенсивной светокультуры. Агрофизика, 4, 33–39 (2020). doi: 10.25695/AGRPH.2020.04.06
- Kovinich N., Kayanja G., Chanoca A., Riedl K., Otegui M. S., and Grotewold E. Not all anthocyanins are born equal: distinct patterns induced by stress in Arabidopsis. Planta, 240, 931–940 (2014). doi: 10.1007/s00425-014-2079-1
- Гигиенические требования к безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. СанПиН 2.3.2.107801", 06.11.2001.