人工老化对大麦种子萌发过程中发芽特性及部分酶活性的影响

为了探究大麦种子的劣变机制,采用40℃与80%相对湿度的人工老化条件,对4个大麦品种进行老化处理,待种子风干后,测定其发芽特性、活性指标和5种抗氧化酶活性的变化。结果发现,大麦发芽特性指标在老化过程中呈反S型下降趋势;大麦种子浸出液相对电导率变化趋势不稳定,与发芽特性指标相关性不显著,四氮唑还原强度先上升后下降,过氧化氢酶活性先上升后下降,过氧化物酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽还原酶、脱氢抗坏血酸还原酶活性总体呈下降趋势。种子发芽速率相关指标适合对大麦贮藏性的评价;种子浸出液相对电导率不能准确、灵敏地反映大麦种子的活性状况;四氮唑还原强度可作为部分大麦品种的活性评定指标;过氧化氢酶、过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶活性与大麦种子老化过程密切相关。

人工老化处理对啤酒大麦籽粒淀粉酶和麦芽品质的影响

为探究老化对啤酒大麦籽粒淀粉酶和麦芽品质的影响,采用高温高湿的人工老化方法处理大麦籽粒,以未经老化处理的大麦籽粒为对照,研究经老化处理后啤酒大麦籽粒萌发早期阶段中淀粉酶活性及主要麦芽品质性状的变化。结果表明,老化使α-淀粉酶、β-淀粉酶和极限糊精酶活性均呈降低的趋势,其中老化15 d后的淀粉酶活性与对照相比差异显著。随着老化时间的延长,各品种麦芽的无水浸出物、α-氨基氮、库尔巴哈值和糖化力均呈降低的趋势,粘度均呈增加的趋势。α-淀粉酶活性、β-淀粉酶活性、极限糊精酶活性均与α-氨基氮、无水浸出物、库尔巴哈值和糖化力呈显著正相关,但与粘度呈显著负相关。综上,人工老化会引起啤酒大麦籽粒萌发早期淀粉酶活性降低,麦芽品质变劣。本研究结果为啤酒生产过程中优质原料的选择提供了理论参考。

人工老化对大麦种子发芽特性及淀粉分解的影响

为探究大麦（Hordeum vulgare L.）老化种子在萌发过程中淀粉代谢的劣变机制，采用高温高湿（40℃、80%相对湿度）的人工老化处理方法，模拟大麦种子自然老化过程，研究老化处理对大麦（甘啤4号、垦啤7号、P128和9810）种子发芽特性及其萌发早期（0-72 h）籽粒淀粉含量和淀粉酶活性的影响。结果表明：（1）随着老化时间的延长，4个大麦品种的发芽特性指标均呈现逐渐降低的趋势。（2）随着萌发时间的延长，4个大麦品种籽粒内支链淀粉和直链淀粉的含量均逐渐降低，α淀粉酶和β淀粉酶活性逐渐升高。相同萌发时间段随着老化程度的加深，籽粒内支链淀粉和直链淀粉的含量均呈现波动式增加；α淀粉酶和β淀粉酶活性均呈现降低的趋势；与对照相比，不同老化处理大麦籽粒的淀粉酶活性差异显著。（3）未萌发籽粒中检测不到α淀粉酶活性，却检测到活性很小的β淀粉酶。（4）萌发48-72 h时，各大麦品种不同活力水平的籽粒内，淀粉含量和种子发芽特性指标均呈极显著负相关，淀粉酶活性和种子发芽特性指标均呈极显著正相关。

紫外分光光度法测定啤酒大麦籽粒脂氧合酶活力的研究

为了明确影响啤酒大麦籽粒脂氧合酶(LOX-1)活力的参数,以甘啤4号啤酒大麦籽粒为研究对象,采用紫外分光光度法探究底物浓度、提取缓冲液p H、反应体系缓冲液p H、提取时间、粗酶加入量∶底物加入量等对LOX-1活力的影响。结果表明,LOX-1活力随底物浓度的增加表现为先增加后减小的趋势,当底物浓度达到0.30mmol·L^(-1)时,LOX-1活力显著高于其它处理;随提取缓冲液p H的增加,LOX-1活力表现为双峰变化趋势,且在p H值5.0处,酶活力为9.85U·g^(-1),显著高于其它处理;粗酶提取时间为30min时,LOX-1活力显著高于其它处理,低于或者高于30min,酶活力均呈现降低趋势;LOX-1活力随反应体系p H的增加,表现为双峰变化趋势,当p H值为6.4时,酶活力最大,且与其它处理间存在显著差异;在其它条件不变,粗酶加入量为50μL的情况下,增加底物加入量,LOX-1活力表现为先增加后减小的趋势,且底物加入量为200μL时,酶活力显著高于其它处理。最终确定紫外分光光度法的测定参数:粗酶提取时间为30min,底物浓度为0.25mmol·L^(-1),提取液和反应体系缓冲液分别为p H值5.0醋酸盐缓冲液与p H值6.4磷酸盐缓冲液,粗酶加入酶量∶底物加入量为1∶4。研究结果为紫外分光光度法在啤酒大麦籽粒LOX-1活力测定中的应用提供了参考。

PEG6000胁迫对大麦幼苗叶片表皮蜡质组分及其透性的影响

为了探究干旱胁迫条件下大麦幼苗叶片表皮蜡质组分和含量与品种保水能力的关系,采用PEG6000模拟干旱胁迫,研究干旱胁迫对大麦幼苗叶片表皮蜡质组分、含量及叶片表皮透性的影响。结果发现,胁迫6d后,大麦幼苗叶片的表皮蜡质总量和各组分含量均呈极显著增加。气相色谱-质谱联用分析表明,大麦幼苗叶片表皮蜡质的主要组分为醇类、酸类、醛类、酮类、烷烃类、酚类、酯类及一些未知物质,其中含量较多的组分为醇类和酸类,其次为醛类,且这三种蜡质组成成分的增加量也相对较多,说明在大麦幼苗叶片蜡质组分中,醇类、酸类和醛类物质的合成是大麦幼苗叶片表皮蜡质对干旱胁迫响应的关键。表皮蜡质的合成受植物体内水分状况的调控,尤其是蜡质组分中的醛类、酮类、醇类和酯类物质的合成受胁迫影响较大,是构成表皮蜡质应激反应的主要成分。蜡质含量高的品种的失水率相对较低,在逆境胁迫下可以保持相对较高的含水量,但除品种垦啤6号外,其他品种的叶绿素浸出率均增加,这可能是由不完整的表皮或蜡质组分中大量的醇类物质造成的。

大麦幼苗叶片表皮蜡质组分及含量对外源ABA的响应及其对表皮透性的影响

为了探究ABA对大麦幼苗叶片表皮蜡质组分和含量的化学调控作用及表皮蜡质对叶片保水性的影响,采用外源ABA喷施大麦幼苗,研究大麦幼苗叶片表皮蜡质组分和含量对外源ABA的响应及其对表皮透性的影响。结果表明,ABA处理可提高大麦幼苗叶片的表皮蜡质含量,且在高浓度处理下蜡质含量增加较多。抗旱品种的蜡质总含量高于干旱敏感品种,但高浓度处理下,干旱敏感品种的蜡质增加幅度高于抗旱品种,说明ABA对干旱敏感品种的处理效果较好。气相色谱质谱联用分析表明,大麦幼苗表皮蜡质的成分主要为醇类、酸类、醛类、酮类、烷类、酚类和酯类,其中醇类和酸类为其主要成分,分别占蜡质总量的20.60%和16.02%。ABA处理可使抗旱品种Z027S078T蜡质组分中的烷类、醇类、酚类以及干旱敏感品种的醇类含量降低,其它组分含量增加。抗旱品种Z027S078T在低浓度ABA处理下,醛类增加量最多,达到了44.30%,高浓度处理下酮类和酸类增加量较多,分别达到了106.89%和104.85%;干旱敏感品种垦啤6号在10和100μmol·L-1ABA处理下均酯类和酮类的增加幅度较高,说明抗旱品种中的醛类、酮类、酸类和干旱敏感品种中的酯类、酮类是大麦幼苗叶片表皮蜡质对外源ABA响应的关键。表皮蜡质总量较多的抗旱品种Z027S078T较干旱敏感品种垦啤6号有相对较高的相对含水量和较低的表皮透性,表明表皮蜡质在降低蒸腾提高植物保水性方面具有积极的作用。

外源ABA处理下大麦幼苗叶片角质层蜡质沉积与膜脂过氧化的关系

【目的】分析外源脱落酸(ABA)对抗旱性不同大麦品种表皮蜡质沉积的影响,以及脱落酸诱导的膜脂过氧化与表皮蜡质沉积之间的关系。【方法】选用抗旱性不同的4个大麦品种为试验材料,分别用10和100μmol/L的ABA处理,研究处理6 d后大麦幼苗叶片抗氧化酶(SOD、POD、CAT)的活性和脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量与表皮蜡质沉积的变化。【结果】与对照相比,除新引D9和低浓度ABA(10μmol/L)处理的品种贝赖勒斯外,其它品种的蜡质沉积量无论在高浓度和低浓度ABA处理下均有所升高,抗旱品种无论是在高浓度(100μmol/L)和低浓度ABA处理下的蜡质含量总体平均都较干旱敏感品种的高,但高浓度处理下干旱敏感品种的蜡质沉积增加幅度较抗旱性品种的大。方差分析表明,抗旱品种与干旱敏感品种差异极显著(P<0.01);ABA处理可降低SOD和POD的活性,增加Pro的含量,提高干旱敏感品种的CAT活性,使抗旱品种的CAT活性降低。POD和CAT活性在品种处理间差异不显著,SOD活性处理间显著(P<0.05),品种间差异不显著,Pro含量在品种间差异极显著(P<0.01),干旱敏感品种的Pro含量高于抗旱品种,且增加量也高于抗旱品种。不同大麦品种幼苗MDA含量的变化无规律可循,品种Z027S078T与新引D9差异极显著,其它品种间差异不显著;低浓度ABA处理与高浓度处理间差异显著;低浓度ABA处理下,SOD、POD、CAT与蜡质总含量呈不显著正相关,与Pro和MDA含量呈不显著负相关;高浓度处理下,SOD、POD、Pro与蜡质总含量呈不显著负相关,与CAT呈不显著正相关,MDA与蜡质总含量呈显著正相关。【结论】外源ABA影响大麦幼苗叶片表皮蜡质的沉积,尤其是对干旱敏感品种表皮蜡质沉积的影响最大,处理效果比较显著。膜保护物质(SOD、POD、CAT、Pro)作用的大小与ABA的处理浓度有关。高浓度ABA处理引起的膜脂过氧化在一定范围内有利于表皮蜡质的积累。

PEG-6000模拟水分胁迫下大麦幼苗叶片表皮蜡质沉积与膜脂过氧化的关系研究

以4个抗旱性不同的大麦品种为材料,用PEG-6000模拟水分胁迫,分析胁迫6 d后大麦叶片表皮蜡质的沉积与抗氧化酶活性和MDA含量的变化,以探讨水分胁迫下抗旱性不同大麦品种的膜脂过氧化与表皮蜡质合成的关系。结果表明,水分胁迫后大麦幼苗叶片的表皮蜡质含量与未处理植株呈极显著差异,且干旱敏感品种表皮蜡质总体增加的百分率高于抗旱性品种,表明叶片表皮蜡质的变化是植物响应外界环境变化而进行自我调节的一种机制,表皮蜡质含量的增加能够对植物进行更好的保护;胁迫6 d后,干旱敏感大麦品种贝赖勒斯和垦啤6号的SOD、POD、CAT活性和膜脂过氧化产物MDA含量总体都比抗旱性品种的略高,说明抗旱品种存在其他膜保护性物质,在6 d水分胁迫期间对膜的保护发挥了重要作用;表皮蜡质沉积和膜脂过氧化不存在显著的线性相关关系(r=0.691,P=0.058),可能是膜脂过氧化的中间产物参与了表皮蜡质合成的调节。

干旱胁迫对大麦幼苗根系的影响

为了解干旱胁迫对大麦幼苗根系生长的影响,采用盆栽称重控制土壤含水量的方法,测定了土壤含水量为田间持水量的85%、55%、45%和35%等4个处理下,4个抗旱性不同的大麦品种的幼苗根系形态和根系吸收能力等相关指标。结果表明,随着土壤含水量的减少,大麦幼苗的最长种子根、根尖数、根组织含水量均呈下降趋势;根分支数和根冠比总体呈上升趋势;根鞘大小和根毛密度整体上呈先上升后下降的趋势;根系活力与根总吸收面积和根活性吸收面积之间存在一定的互补效应。抗旱性较强的大麦品种较抗旱性较弱的品种,在干旱胁迫下能够保持更庞大的根系、更大的根-土交互面和更高的根系吸收能力。幼苗根系形态可以作为大麦耐旱性的筛选指标。

大麦叶片表皮蜡质组分和含量及其与抗旱性的关系

【目的】研究大麦叶片表皮蜡质组分及含量与植株抗旱性的关系。【方法】以2个抗旱性品种和2个弱抗旱性品种为材料,测定分析干旱胁迫下大麦灌浆期旗叶及旗叶鞘表皮蜡质组分及含量、光合作用生理参数变化及两类指标之间的相关性。【结果】大麦叶片表皮蜡质主要由烷烃类、醇类、酸类、醛类、酮类、酯类及其他一些未知组分组成;干旱胁迫促进大麦叶片醇类、酮类、酯类等物质含量的增加,导致叶片表皮蜡质总含量显著增加,且抗旱性品种比弱抗旱性品种表皮蜡质总含量增加的更多;干旱胁迫后,各主要光合作用生理参数降低;大麦植株的叶片净光合速率与烷烃类物质含量呈显著负相关,与醇类物质呈显著正相关;蜡质总含量、醇类含量与气孔导度显著负相关;蜡质的主要成分(烷烃和醇类物质)明显促进植株光合作用。【结论】在干旱条件下,大麦植株通过大量合成酮类、醇类、酯类等物质而使表皮蜡质总量显著增加,提高大麦植株的光合特性,从而增强植株抗旱性。

人工老化处理对大麦种子萌发早期胚乳内源激素的影响

采用高温高湿人工老化处理的方法,研究老化对大麦种子萌发早期胚乳内源激素的影响。结果表明:人工老化处理使4个大麦种子胚乳中赤霉素(GA_3)、吲哚乙酸(IAA)、玉米素核苷(ZR)、脱落酸(ABA)、油菜素内酯(BR)和茉莉酸甲酯(MeJA)含量发生明显的变化。在种子吸水阶段,经老化处理的种子胚乳内GA_3、ZR和BR含量均低于未老化处理,而IAA和MeJA含量高于未老化处理;随着种子萌发,经老化处理的GA_3、ZR和BR含量逐渐高于未老化处理,而IAA和MeJA含量低于未老化处理;经老化处理的ABA含量在萌发过程中始终高于未老化处理。

水分胁迫对大麦幼苗叶片表皮蜡质沉积的影响

表皮蜡质是植物抗逆性研究的主要性状之一。本试验采用无土栽培法,选用抗旱性不同的6个大麦品种为材料,用NaCl和PEG配制的等渗溶液模拟水分胁迫,并在胁迫6d后测定各处理幼苗叶片的表皮蜡质沉积量,以探讨同一渗透胁迫条件下二者对抗旱性不同的大麦品种蜡质沉积的影响有何差异。结果表明,处理与对照之间大麦叶片的蜡质沉积量存在极显著差异,且抗旱性不同的大麦品种在同一处理条件下,蜡质沉积量存在显著或极显著差异,但同一品种,NaCl和等渗PEG处理植株的蜡质沉积量变化不显著。对于抗旱品种,PEG处理植株的蜡质含量相对较高;弱抗旱性品种,NaCl处理的植株蜡质含量相对较高。说明蜡质的变化可能是植物响应外界环境变化而进行的自我调节,这种变化因植物种类、品种类型和所处的环境不同而各异。NaCl处理与等渗PEG6000处理蜡质的沉积量变化不显著,可能是大麦幼苗对生境条件的进化适应。

多尺度并行全卷积神经网络的肺计算机断层扫描图像非刚性配准算法

图像配准广泛应用于图像引导的肺肿瘤放射治疗,但现有算法对形变较大的图像配准效果不佳。针对该问题提出一种算法利用多尺度并行下采样模块缩减图像大小,得到多尺度低分辨率特征图;并采用金字塔空洞卷积模块提取图像特征,以提高模型的感受野。该算法通过自适应通道注意力模块调整神经网络对不同形变特征的偏重,以解决模型偏重于较大形变而对小形变配准效果不佳的问题;同时在损失函数中加入平滑性约束来提高形变场的平滑性;并通过对训练样本数据扩增的方法提高算法模型的稳定性和泛化性。在DIR-lab、Creatis数据集测试中,提出算法的目标配准误差(TRE)分别为1.71、1.50 mm,而全卷积神经网络(FCN)算法的一次迭代TRE分别为2.83、2.01 mm,实验结果表明提出算法的TRE明显小于FCN算法,且其泛化性和稳定性也较好。