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河南农业科学 2024年第4期53卷 20-29页

作者：齐先科李淼李彩虹渠琛玲河南工业大学粮食和物资储备学院河南郑州450001

以济麦22、百农307为材料,研究等离子体活化水(PAW,制备时间分别为5.0、7.5、10.0 min,分别命名为PAW-5、PAW-7.5、PAW-10)及其与低温等离子体(LTP)联合处理(LTP+W-5、LTP+W-7.5、LTP+W-10)对小麦种子萌发及幼苗生长的影响,以期为PAW、... 详细信息

以济麦22、百农307为材料,研究等离子体活化水(PAW,制备时间分别为5.0、7.5、10.0 min,分别命名为PAW-5、PAW-7.5、PAW-10)及其与低温等离子体(LTP)联合处理(LTP+W-5、LTP+W-7.5、LTP+W-10)对小麦种子萌发及幼苗生长的影响,以期为PAW、LTP在小麦种子活力提高方面的应用提供理论依据。结果表明,2个小麦品种种子均于LTP处理9 s时的发芽率及发芽指数达到最佳,因此选用LTP处理时间9 s进行PAW与LTP联合作用效果研究。PAW、PAW与LTP联合处理均能提高小麦种子的发芽率、株高、幼苗鲜质量和干质量,并显著提高种子的活力指数,总体以LTP+W-7.5处理效果最好;未经LTP处理的种子与蒸馏水之间的接触角最大,表明其润湿性能最弱,相较之下,未经LTP处理的种子与PAW之间的接触角有所下降,而经LTP处理后的种子与蒸馏水或PAW之间的接触角极显著下降;与蒸馏水处理相比,PAW及其与LTP联合处理的小麦幼苗中的活性氧氮(RONS)含量总体上显著增加,而仅LTP处理的小麦幼苗中RONS含量无显著变化。综上,PAW及其与LTP联合处理均有效地促进了小麦种子萌发及幼苗生长,其中LTP+W-7.5处理的促进效果最佳。

关键词：小麦种子萌发幼苗生长低温等离子体等离子体活化水活力指数润湿性能活性氧氮

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大气压低温等离子体对镰刀菌生长及DON毒素合成的影响

大气压低温等离子体对镰刀菌生长及DON毒素合成的影响

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作者：王御琦郑州大学

学位级别：硕士

镰刀菌(Fusarium spp.)是世界范围内极具破坏性的一属植物病原真菌。它不但可以引起多种具有毁灭性的作物病害,导致巨大的经济损失,而且会产生真菌毒素。这些毒素会使人类和牲畜产生严重的不良反应,严重威胁人畜健康。大气压低温等离子... 详细信息

镰刀菌(Fusarium spp.)是世界范围内极具破坏性的一属植物病原真菌。它不但可以引起多种具有毁灭性的作物病害,导致巨大的经济损失,而且会产生真菌毒素。这些毒素会使人类和牲畜产生严重的不良反应,严重威胁人畜健康。大气压低温等离子体被视为一种有望控制真菌和真菌毒素的方法,最近受到研究人员的广泛关注。然而其对作物病原真菌的杀灭效果和机制、对真菌毒素生物合成的影响,以及在活体中的应用仍鲜有报道。因此,本文研究了大气压低温等离子体在离体及活体(小麦谷粒)中对镰刀菌孢子失活、菌丝生长以及脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)生物合成的影响。本论文研究结果主要包括以下四部分:(1)大气压低温等离子体及等离子体处理后溶液的活性成分分析。等离子体可以产生大量的活性氧氮物质(reactive oxygen and nitrogen species,RONS),包括氧原子、一氧化氮、羟基自由基、单线态氧、过氧化氢、硝酸根、亚硝酸根等。这些物质会使水具有氧化性和酸性。(2)大气压低温等离子体的抗真菌效果评估。在离体实验中,等离子体处理三分钟可以杀灭四株主要的镰刀菌,杀灭率为降低2到6 logm L不等。同时,等离子体对孢子萌发和菌丝的生长也具有显著的抑制作用。(3)大气压低温等离子体的抗禾谷镰刀菌机制及对DON生物合成的影响效果研究。灭活机制分析表明,等离子体引起了真菌细胞膜的损伤、胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)的积累和线粒体膜电位的去极化,从而导致了细胞的凋亡或坏死——这取决于等离子体处理时间的长短。此外,等离子体通过减少乙酰辅酶A的产量,下调TRI基因的表达来抑制DON的生物合成。(4)人工接种实验。小麦谷粒中禾谷镰刀菌孢子的存活率以及禾谷镰刀菌产生的DON量均随着等离子体处理时间的增加而降低。胚芽鞘病斑长度也随着等离子体处理时间的增加而降低。人工接种实验证实了等离子体可以杀灭小麦谷粒中的孢子并降低DON的产量,还会降低禾谷镰刀菌的致病性。总而言之,这些发现提供了对大气压低温等离子体抗镰刀菌效果和机理的全面洞察。这将促进等离子体在控制粮食作物及谷物类食品中病原真菌与真菌毒素污染的应用。

关键词：大气压低温等离子体镰刀菌活性氧氮抗真菌效果灭活机制脱氧雪腐镰刀菌烯醇生物合成

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