关键词： 红松   体胚成熟   脱落酸   低温预处理   生理生化  

摘要： 【目的】阐明外源脱落酸(ABA)结合低温预处理对红松(Pinus koraiensis)体胚成熟的影响,揭示其对红松胚性细胞分化及代谢物积累的作用机制,筛选最佳培养条件。【方法】以红松胚性愈伤组织为材料,采用4种不同时长(0、2、4、6 d)的低温(4℃)结合体胚成熟培养基中6种质量浓度梯度(0、5、10、20、50、100 mg/L)的ABA处理,测定愈伤组织在代谢过程中营养物质的活性及相关生理生化指标,系统分析不同处理组合对体胚成熟的影响。【结果】①20 mg/L ABA结合4℃低温处理2 d时,红松体胚产量是对照的9.90倍;②该处理贮藏物质质量分数最高,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性也达到最高,分别为59.45、98.96 U/g,而H_(2)O_(2)摩尔质量浓度在这一处理下最低,为0.53μmol/mg,表明抗氧化系统有效缓解了氧化损伤;③优化培养条件获得的体胚经萌发培养后,再生植株移栽成活率达到45%。【结论】20 mg/L外源ABA结合4℃低温预处理2 d是红松体胚发生与成熟的最适条件。本研究可为红松优质品种高效繁殖提供技术支持,进一步推动红松遗传资源的有效保护、优良品种的选育与快速繁育体系的构建。

关键词： 红枣多糖   冻融   低温恒温反应浴   冷冻浓缩   降血糖活性  

摘要： 红枣多糖传统制备方法以热水浸提法为主，存在提取率低、活性易损失等问题。本研究以热水浸提法，即未冻融-旋蒸浓缩法（Non-freeze-thaw & Rotary evaporation concentration，NFR）为对照，采用-20 ℃冻融-旋蒸浓缩法（Freeze-thaw & Rotary evaporation concentration，FR）、-20 ℃冻融-冷冻浓缩法（Freeze-thaw & Freeze concentration，FF）、-20 ℃低温恒温反应浴-冷冻浓缩法（Cryogenic thermostatic reaction bath & Freeze concentration，CF）制备红枣多糖，系统探究了低温预处理联合冷冻浓缩对红枣多糖提取率及结构特征的影响，并基于酶活性抑制模型评估其体外降血糖活性。结果发现，低温提高了多糖中的-OH含量，且表现出较稳定的三螺旋结构。其中，FF法在多糖得率、纯度和体外降血糖方面有明显优势，与NFR相比，红枣多糖得率提高105.76%，总糖含量提高25.29%，对α-葡萄糖苷酶半抑制浓度(IC50)值降低了80.1%，对α-淀粉酶半抑制浓度(IC50)值降低了73.4%。本研究为红枣多糖的低温高效制备提供了新方案，为天然降血糖产品的开发和应用提供理论依据。

关键词： 低温预处理   百合组培   脱毒效果   综合脱毒方法  

摘要： 百合组培脱毒是百合种苗繁育中的重要环节。本文研究了低温预处理对百合组培脱毒效果的影响,通过温度梯度、时间梯度以及温度与时间的交互作用实验,分析了不同低温预处理条件对脱毒率的影响,探讨了低温预处理对百合组培苗生长与成活率的影响,并与茎尖培养、热处理等脱毒方法进行了比较。结果表明,适宜的低温预处理条件能显著提高百合组培的脱毒率和成活率,且低温预处理与其他脱毒方法结合使用能进一步优化脱毒效果。本文为百合组培脱毒生产提供了新的思路和方法,具有重要的实践意义。

关键词： 卷丹珠芽   低温预处理   培养基质   多因素方差分析   发芽率  

摘要： 为获得卷丹百合珠芽快繁的方法,探究多因素处理对卷丹珠芽发芽和生根的影响,利用多因素方差分析低温预处理、培养基质和培养温度以及三者之间的互作对卷丹珠芽发芽和生根的影响。结果表明,低温预处理与培养基质之间的互作对卷丹珠芽发芽的影响表现为极显著,对珠芽生根的影响表现为显著,且影响占比最大;培养温度对珠芽发芽和生根的影响分别表现为极显著和显著;培养基质仅对珠芽发芽的影响表现为显著;将珠芽经4℃处理14 d后置于26℃发酵锯末中培养,是诱导卷丹珠芽发芽和生根的最佳方式,培养56 d时发芽率可达98.33%,生根率可达98.89%。研究结果阐明了不同培养因素及其互作对卷丹珠芽繁殖的重要性,为卷丹珠芽的离体快繁提供了技术支持,也为珠芽在其他植物生产栽培过程中的应用提供参考。

关键词： 生物质   快速热解   低温预处理   生物油   产物组成  

摘要： 生物质作为一种可再生能源,具有来源广、多功能、碳中和等特点。生物质的高值资源化利用有利于降低对高碳化石能源的依赖程度,保障国家能源安全,减少环境污染,符合中国“双碳”国家战略需要。热解作为生物质热化学转化的基础,是实现生物质能高值利用的最佳技术之一,但是存在生物油产率低与品质差的核心问题。针对以上问题,创新性将低温冷冻技术应用于生物质热解领域,提出“低温冷冻+快速热解”的生物质制油新方法,拟提高热解生物油产率和品质。以2种农作物秸秆为实验研究对象,采用液氮快速冷冻预处理方法,研究了低温预处理下生物质热解产物分布与组成的演变机理。实验表明,与常规热解相比,液氮低温预处理后生物质热解生物油产率升幅可达14.16%~23.73%,且低温预处理温度与生物油产率呈正相关关系,在-90℃低温预处理下生物油产率达最大值(22.3%~26.3%),超出铝甑法生物油产率8.50%~22.71%。液氮低温预处理对生物油成分分布有明显的转化作用,生物油组成中苯系物(BTEX)与酚类物质有明显上升,最大涨幅分别为43.61%和12.45%。液氮低温预处理抑制了生物质热解气中CO_(2)和CO的释放,成分占比降幅了7.2%~29.7%;促进CH_(4)和H_(2)的生成,成分占比提高了0.2%~14.7%。此外,低温预处理使固体产物元素组成中C元素质量分数增加,同时O元素质量分数下降,这有利于提高生物炭的可燃性,并降低其自燃风险。

关键词： 胡萝卜片   冷冻预处理   热泵干燥   压差干燥   干燥品质   干燥特性  

摘要： 由于新鲜胡萝卜木质素含量较高,经预干燥-压差膨化干燥后获得的制品存在质地坚硬、口感差的问题,文章采用冷冻对新鲜胡萝卜进行干燥预处理,在不同温度(4、–5、–9℃和–16℃)条件下对胡萝卜片进行预处理12 h,然后采用热泵干燥、红外压差膨化干燥的组合干燥法进行胡萝卜片干制加工,探究低温预处理对热泵干燥动力学、胡萝卜脆片色泽、膨化度、复水特性的影响规律,并优化预干燥后含水率的水平,以期提高干燥后胡萝卜脆片的品质以及口感。结果显示,低温处理能够显著提高胡萝卜的干燥速率和膨化度,而预干燥的含水率也会作用于干制品的膨化水平,并且随着预干燥含水率的降低,胡萝卜的复水性越好。胡萝卜脆片的最优干燥工艺为使用–16℃对胡萝卜片进行预处理,通过热泵干燥将胡萝卜片的含水率干燥到30%,随后进行压差膨化,能够得到满足预期的胡萝卜脆片。

关键词： 红松   低温预处理   胚性愈伤组织   抗氧化酶   激素  

摘要： 为探究低温预处理对红松胚性愈伤组织诱导及生理机制的影响,采用红松(Pinus koraiensis)未成熟种子为外植体,探究低温预处理时间对胚性愈伤组织诱导率、未成熟种子中抗氧化酶活性、贮藏物质及植物激素质量分数的影响。结果表明:经4℃低温预处理21~28 d,对提高红松未成熟种子的胚性愈伤组织诱导率效果最佳,其中,2号家系经4℃低温预处理28 d,胚性愈伤组织诱导率可达25.00%,5号家系经4℃低温预处理21 d,胚性愈伤组织诱导率可达14.00%。经低温预处理后,未成熟种子中的淀粉、可溶性糖和可溶性蛋白质量分数和过氧化氢酶(CAT)活性随预处理时间的延长呈下降趋势,而超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性则显著上升(P<0.05)。同时,4℃低温预处理21~28 d显著提高了红松未成熟种子中玉米素核苷(ZR)质量分数和生长素(IAA)质量摩尔浓度,降低脱落酸(ABA)质量分数。相关性分析结果表明,胚性愈伤组织诱导率与超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、玉米素核苷质量分数和生长素质量摩尔浓度呈极显著正相关,与脱落酸质量分数呈极显著负相关(P<0.01)。因此,低温处理主要通过调控红松未成熟种子中抗氧化酶活性及植物激素水平,促进胚性愈伤组织诱导能力。

关键词： 辣椒   花蕾   低温预处理   花药培养   生理指标  

摘要： 为进一步提高辣椒花药培养效率,以朝天椒XR1为试验材料,研究了常温(25℃,CK)和低温(0、4、8℃)预处理花蕾对花药培养效率和生理指标变化的影响。结果表明,与常温相比,花蕾经低温预处理后,花药褐化率显著降低,胚状体诱导率显著升高,花药中除MDA含量显著降低外,抗逆物质(可溶性蛋白质、可溶性糖、Pro)含量和抗氧化酶(POD、PPO)活性均显著增加。花药褐化率以0℃处理最低,子叶形胚状体诱导率以4℃处理最佳,非子叶形胚状体诱导率以8℃处理最佳。花药中除MDA含量在0℃处理下含量最高外,其余生理指标均在4℃处理下达到最高值。相关性分析表明,花药褐化率与胚状体(子叶形、非子叶形)诱导率呈负相关,与MDA含量呈极显著负相关且相关关系最强,相关系数为-0.967。子叶形胚状体和非子叶形胚状体诱导率均与抗性指标中的可溶性糖含量呈极显著正相关且相关关系最强,相关系数分别为0.837、0.784。花药培养时仅子叶形胚状体可诱导产生组培苗,以4℃预处理花蕾效果最佳。研究结果可为深入解析低温预处理有利于提高辣椒花药培养效率提供理论依据。

关键词： 小麦   液体漂浮培养   低温预处理   共培养时间   培养基附加成分   绿苗产率   基因型  

摘要： 为进一步优化和提高小麦单倍体诱导效率,以中麦895、郑麦7698、万丰269等为材料,研究不同低温预处理时间、胚状体共培养时间和培养基附加成分对小麦花药液体漂浮培养体系的影响,并利用该体系对42份黄淮麦区小麦品种(系)的花药培养特性进行评价。结果表明,小麦花药培养效率随着低温预处理时间呈先上升后下降的趋势,处理1~5 d时培养效率最佳;胚状体共培养时间与绿苗分化率间呈显著或极显著负相关,共培养25~35 d转出胚状体的绿苗分化率和绿苗产率较高,随后逐渐降低,55 d后基本丧失绿苗分化能力;培养基附加成分对花药培养效率的影响同样呈现先升高后降低的趋势,添加3 mg/L AgNO_(3)或60 mmol/L山梨醇能有效提高胚状体诱导率、绿苗分化率和绿苗产率,AgNO_(3)效果优于山梨醇。42份黄淮麦区小麦品种(系)的花药培养特性差异明显,筛选出郑麦0856、徐麦856、郑麦1354、郑麦1936、周麦32、郑麦6687和07H508等7个高花药培养力材料。本研究结果可为小麦单倍体育种提供参考依据,筛选的高花药培养力基因型在黄淮麦区单倍体育种、DH群体构建或遗传转化研究等方面具有重要的潜在应用价值。

关键词： 低温预处理   生物制氢   花生壳   动力学分析   实验设计  

摘要： 目前对于纤维素类废弃物发酵产氢效率提升的研究,大多集中于各种预处理方式对比及实验条件优化方向,但对低温常压预处理技术研究较少。采用正交试验设计(OED)和中心复合设计(CCD)设计了预处理条件,并通过直接测量法和响应面法对预处理温度条件和时间条件进行了优化。利用修正Gompertz模型(MGM)和Logistic函数模型(LFM)对低温预处理后的花生壳生物产氢进行了动力学模拟,并分析了其应用潜力。正交试验结果表明:花生壳在50℃下预处理12 h,最大TRS(总还原糖)为3.16%,优于中心复合设计。PSP在-80℃下处理12 h,产氢量达到最大值109.2 mL,相比对照组提高了54.46%。模型模拟表明:LFM对氢气产量的预测要比MGM更准确,预测值与实际值之间较高的相关系数和皮尔逊相关性也证明了这一点。低温预处理能有效提高花生壳的还原糖释放量,提升其产氢效率,在个别温度适宜的花生产区(如东北、河南等地),可借助自然气温实现花生壳的低能耗预处理,为经济高效、稳定地从花生壳中回收生物能源提供了一种新思路。