中国物理学会第二十七届全国静电学术年会

近年来，等离子体在诱变育种领域中掀起一阵热潮。本研究聚焦放电等离子体（Discharge Plasma, DP）和等离子体活化水（Plasma-activated Water, PAW）联合作用对诱变育种的影响，选取蒙古冰草为研究对象，运用高压直流脉冲介质阻挡放电技术对其进行处理，以及与PAW联合处理。本研究侧重于探究发芽率、吸胀剩液理化性质的演化、活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）含量、丙二醛（Malondialdehyde, MDA）含量和挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds, VOCs）成分含量，系统地评估诱变后蒙古冰草损伤和变异情况。结果表明，联合处理18 h后，蒙古冰草发芽率降至29.67%，低于LD50阈值。与对照组相比，处理后的幼苗表现出较高的ROS和MDA水平。联合处理组的吸胀剩液中活性氮氧物质（Reactive Oxygen and Nitrogen Species, RONS）的浓度低于新鲜制备的PAW，表明RONS渗透到种子胚中，造成种子氧化损伤。在处理后存活的幼苗中观察到侧根分化增多、分蘖时间提前、生物量增加和白化变异等现象。透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope, TEM）和气相色谱-离子迁移谱（Gas Chromatography-Ion Mobility Spectrometry, GC-IMS）的分析结果证实等离子体处理诱导蒙古冰草产生氧化损伤。综上所述，高功率、长时间的直接DP处理导致蒙古冰草的氧化损伤和发芽率降低，PAW加剧了这些影响。通过DP处理组和PAW处理组的对比，确定PAW是变异和致死率的主要因素，而DP起着辅助作用。DP和PAW联合处理诱导了蒙古冰草的变异，为将DP处理手段应用于植物诱变育种提供了实验证据和理论见解。
 

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