超音波によって支援された種子発芽と苗の開発：ギャップと将来の研究の方向

最初のトウモロコシのハイブリッドが商業的に栽培された1930年代初頭以来、農業産業の革新は世界中で前例のない影響を与え、指数関数的に増加する人口の食物の要求に応えるのに役立ちました。特に、種子技術の研究は、長年にわたる作物性能の向上に大きく貢献してきました。種子の超音波治療は、食品産業に影響を与えることを約束する緑の技術であり、水と酸素の取り込みと種子代謝の刺激を通じて、異なる種の発芽と苗の発達を強化します。デンプン分解の増加は、胚乳のα-アミラーゼの刺激と関連していますが、超音波が生化学および分子レベルでの種子発芽にどのように影響するかに焦点を当てたレポートは比較的少数です。たとえば、種子の転写再プログラミングに対する超音波の影響に関して、写真はまだ不明です。このレビューの目的は、超音波種子治療に関する文献を正確かつ批判的に評価することであり、最終的には、生物システムの持続可能な慣行を促進しながら、世界的な農業生産に真の影響を与える新しい科学的および技術的ブレークスルーを促進することを目指しています。©2023化学産業協会。

Since the early 1930s, when the first corn hybrids were grown commercially, innovations in the agriculture industry have had an unprecedent impact worldwide, helping to meet the demands for food of an exponentially growing population. In particular, seed technology research has contributed substantially to the improvement of crop performance over the years. Ultrasonic treatment of seeds is a green technology that promises to have an impact on the food industry, enhancing germination and seedling development in different species through the stimulation of water and oxygen uptake and seed metabolism. The increase in starch degradation has been associated with the stimulation of the α-amylases of the endosperm, but relatively few reports focus on how ultrasound affects seed germination at the biochemical and molecular levels. For instance, the picture is still unclear regarding the impact of ultrasound on transcriptional reprogramming in seeds. The purpose of this review is to assess the literature on ultrasound seed treatment accurately and critically, ultimately aiming to encourage new scientific and technological breakthroughs with a real impact on worldwide agricultural production while promoting sustainable practices on biological systems. © 2023 Society of Chemical Industry.