辐照法合成农用保水剂(中试Ⅱ)

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(2-Acrylamide-2-Methylpropanesulfonic acid,AMPS)和丙烯酰胺(Acrylamide,AM)为单体,三羟甲基丙烷二烯丙基醚(Trimethyl Propane Di-allyl Ether,TMPDE)为交联剂,碳酸钾中和,采用水溶液辐照法,在高吸水性树脂工业生产线上进行了农用保水剂中试试验.在固定的原料配比:AM 1120 kg、AMPS 355 kg、水3400 kg溶解、交联剂TMPDE 4 kg、K2CO3121 kg条件下,考察了动态辐射剂量、破胶粒径、破胶造粒分散剂、干燥条件对产品性能的影响.通过中试,确定了工业生产的工艺参数:动态条件下控制辐照总剂量2.0 kGy,辐照聚合后凝胶用斯潘-20酒精溶液做破胶造粒分散剂,破胶粒径控制在5mm,振动流化床干燥温度控制在130℃时,产品性能较佳,生产效率较好.中试产品干燥速率可达650 kg·h-1,合成的AMPS/AM农用保水剂在蒸馏水和盐水中的吸水倍数分别达到580、78,抗紫外时间165min.     

淀粉接枝聚丙烯酸钠高吸水树脂的电子束法制备及结构表征

本文将电子束辐照技术和功能材料制备技术相结合,采用10 Me V电子束辐照法引发糊化的木薯淀粉与部分中和的丙烯酸单体进行接枝共聚反应,并采用N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,制备出一种淀粉接枝聚丙烯酸钠系高吸水树脂,并通过红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)技术对木薯淀粉和共聚产物的官能团结构和表面形态进行验证。采用正交试验设计方法分析单体/淀粉比、辐照剂量、交联剂/单体比以及单体中和度对该反应接枝参数以及吸水性能的影响,4种因素的变化均可引起共聚产物的吸水能力变化,影响显著性次序为:单体中和度单体/淀粉比交联剂/单体比辐照剂量。获得最佳吸水性能的反应条件为:AA/St=3.5 g·g-1,MBA/AA=5 mmol·mol-1,辐照剂量D=6k Gy,中和度为70%,上述条件下获得共聚产物的吸水倍数为435 g·g-1。本文为采用电子束法制备高吸水材料提供了科学依据与技术支持。     

阳离子絮凝剂的辐照合成及表征

为开发出一种简便可靠的絮凝剂制备方法,以丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)单体为供试材料,采用~(60)Co-γ辐照法进行自由基聚合反应,一步法制备阳离子絮凝剂。利用红外光谱、扫描电镜、差示扫描量热仪等对絮凝剂结构和性质进行表征分析,同时考察辐照聚合反应中单体AM∶DMDAAC质量比和辐照剂量对单体转化率的影响,并针对不同粒径的絮凝剂样品进行污水处理试验。结果表明,辐照法成功制备出二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物(PDA),絮凝剂表面为多层次的立体网状结构,且在常温下性能稳定;在AM∶DMDAAC=2∶1(质量比)条件下,当辐照剂量为12 kGy时,所得聚合物单体转化率高达83.6%;粒径大于0.20 mm的絮凝剂对有机污水处理效果很好。本研究为一步法制备高效的絮凝剂样品提供了一种简单可行的方法。     

辐照水稻秸秆制备吸水性树脂的研究

本研究利用60Co-γ射线辐照进行引发水稻秸秆接枝共聚,采用红外光谱(FTIR)和X射线粉末衍射(XRD)对水稻秸秆、预处理水稻秸秆、接枝共聚物进行结构表征分析,探讨了水稻秸秆预处理方法、辐照剂量、引发剂用量、单体配比对接枝共聚物的吸水倍率和吸盐水倍率的影响。结果表明:9%Na OH+6%Urea(尿素)水溶液处理后的秸秆纤维素,在辐照剂量为4.5k Gy、单体配比为1∶15、交联剂用量为1.5%时可以达到463倍的吸水倍率和125倍的吸生理盐水倍率。该方法克服了传统方法污染重、能耗高、保水性差等难题,合成出的高吸水性树脂可适用于农业方面的保水剂、肥料控释剂。同进,合理开发利用农作物秸秆,可降低秸秆焚烧对环境的污染。     

60Coγ射线辐照对续随子保护酶活性的影响

以2份续随子纯合品系(续油1号、续油2号)的干种子为试验材料,以1Gy/min的剂量率,用不同剂量的60Coγ射线辐照处理,研究其M1代幼苗体内保护酶活性变化规律。结果显示,60Coγ射线辐照明显影响幼苗体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)及谷胱甘肽还原酶(GR)的活性表达。供试剂量范围内,CAT和SOD活性随剂量增加表现出先升高后降低的趋势,600Gy时出现活性峰值;而POD和GR活性始终呈上升趋势;APX活性在低剂量(<400Gy)时与对照同处较低水平,而高剂量(600~800Gy)对APX活性表达具有很好的正向诱导作用。本研究初步认为续随子的适宜辐照剂量应在600Gy左右。M1代幼苗体内SOD及CAT活性峰值可作为续随子适宜辐照剂量的判定依据。     

电子束辐照技术提高玉米蛋白粉酶解效果

为了研究玉米蛋白粉的酶解关键技术和利用电子束辐照技术辅助提高玉米蛋白粉的酶解效果,该研究以蛋白质质量分数为79.4%的玉米蛋白粉为原料,以水解度(degree of hydrolysis,DH)和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl,DPPH)清除率为衡量指标,借助单因素和响应面试验设计方法,在优选碱性蛋白酶可控酶解制备玉米抗氧化肽的最佳工艺参数基础上,研究了不同辐照剂量的电子束辐照处理对玉米蛋白粉酶解效果的影响,并利用场发射扫描电镜检测技术分析电子束辐照前后玉米蛋白粉表面形态的变化。研究发现:当碱性蛋白酶的酶解温度为50℃、酶解p H值为8.6、酶与底物浓度比为9.13%时,玉米蛋白粉的水解度可达40.26%±0.23%;所制备的玉米抗氧化肽的DPPH清除率为70.74%±0.41%;若采用辐照剂量为3.24 k Gy进行电子束辐照处理玉米蛋白粉时,则其水解度可达到49.17%±0.42%,其DPPH清除率可达73.03%±1.02%;经场发射扫描电镜检测分析得知,被辐照处理后的玉米蛋白粉表面凹凸程度增加,完整性下降。研究结果可为玉米精深加工产业和玉米抗氧化肽的深入研究提供理论参考。     

辐射对耐辐射球菌(Deinococcus radiodurans)抗氧化酶活性提高的影响

利用低剂量 ( 5 0～ 1 5 0 0Gy)的60 Coγ射线辐照处于稳定早期的耐辐射球菌培养物 ,考察了辐照剂量和辐照后培养时间对菌体中抗氧化酶 ,即超氧化物歧化酶 (SOD)和过氧化氢酶 (CAT)含量的影响。结果表明 ,在一定辐照条件 ( 2 0 0～ 1 0 0 0Gy)下 ,经过 30～ 60min的辐照后培养 ,菌体中SOD和CAT酶活性显著提高 ,其中 1 0 0 0Gy辐照且辐照后培养 30min的SOD酶活性达到1 49 69U mg ,CAT酶活性达 1 85 5 0 1U mg。分别比对照 (未辐照 )提高了 75 5 9%和 60 98%。低水平辐照 ( 0～ 1 0 0 0Gy)对菌体生物量的影响不明显。     

~(60)Co γ射线对春兰根状茎染色体倍性及相关酶活性的影响

以春兰茎尖诱导的根状茎为材料,用~(60)Co γ急性辐照后,研究比较了辐照对诱芽情况、染色体倍性及细胞色素氧化酶(COD)、过氧化物酶(POD)、淀粉酶(AMY)、酯酶(EST)酶活性的影响.结果显示:(1)大于10 Gy的γ射线辐照抑制了根状茎的芽诱导及增殖;(2)低剂量辐照(≤7 Gy)处理的部分根状茎出现超二倍体现象,高剂量辐照(≥10 Gy)处理则均出现亚二倍体现象;(3)处理根状茎中的EST酶活性均高于对照,POD和AMY活性在低剂量(≤7 Gy)时高于对照,而COD酶活性在高剂量(≥10 Gy)时高于对照.研究表明,7～10 Gy为临界剂量,可作为春兰根状茎辐照诱变的适宜剂量.     

~(60)Co-γ射线辐照对蕨类植物绿色球状体成苗的影响

为开创蕨类植物新的育种方法,以鸟巢蕨、扇蕨和凤尾蕨等3种蕨类植物的绿色球状体为材料,在附加0.2mg·L~(-1)IBA的改良1/2MS培养基上,研究不同剂量的~(60)Co-γ射线辐照对绿色球状体成苗的影响。结果显示,~(60)Co-γ射线辐照剂量在60Gy时,辐照处理的鸟巢蕨绿色球状体成苗率从0Gy(CK)的98%降至33%;剂量在80Gy时,辐照处理的扇蕨和凤尾蕨绿色球状体成苗率分别从CK的100%降至38%和26%,因此60~80 Gy的~(60)Co-γ射线为辐照处理蕨类植物绿色球状体的适宜剂量。SSR分子标记测定结果表明,鸟巢蕨绿色球状体经Gy 60和80 Gy的~(60)Co-γ射线辐照诱变获得的植株与对照植株在DNA水平上存在显著差异,其中SSR-23和SSR-76可作为筛选鸟巢蕨突变体的适宜引物。本研究建立的蕨类植物绿色球状体~(60)Co-γ射线辐照诱变技术,为在离体器官水平上开展蕨类植物辐照诱变育种提供了条件。     

辐照对地被菊种子的生长效应

研究不同剂量60Co γ射线辐照(10～50Gy)对地被菊种子发芽及相关生理指标的影响.结果发现:30Gy以上辐照剂量显著降低种子发芽率和幼苗成活率;随着辐照剂量的增加,20Gy以上剂量辐照造成了幼苗丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性的显著升高,超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性也呈升高趋...     

电子束对番茄种子萌发及幼苗生理生化特性的影响

为了确定电子束对番茄种子及幼苗的影响,本试验采用200、300、400、500和600 Gy 5个剂量的电子束分别辐照两个番茄品种黄盆栽和1479的干种子,以未辐照种子为对照,分析电子束处理对番茄种子萌发及其幼苗生理生化特性的影响。结果表明,随着电子束辐照剂量的增加,黄盆栽和1479种子的发芽率逐渐降低;当电子束剂量达到600 Gy时,黄盆栽和1479种子的发芽率分别为对照的97.2%和77.2%。此外,随着电子束辐照剂量的增加,番茄幼苗叶片内渗透调节物质,如游离脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)含量显著增加,其中Pro含量增加最为明显;抗氧化酶活性也发生一定的变化,但无明显规律性。总之,不同剂量电子束对番茄种子的影响不同,相同剂量的电子束对不同品种番茄种子的影响也有显著差异,黄盆栽抗辐射能力较1479强。本研究结果为电子束辐照技术在番茄诱变育种中的应用提供了理论指导。     

辐照抑制冷藏大蒜发芽的研究

研究了大蒜经冷库贮藏后的辐照抑芽效果。结果表明 ,中牟大蒜冷藏 ( - 2℃～ 0℃ )贮存至翌年 2月中旬 ,出库后在室温 ( 1 0℃～ 1 5℃ )下放置 1～ 7d ,用60 Coγ射线辐照到吸收剂量为 40～ 90Gy ,即可起到抑制发芽的作用。辐照剂量同收获后大蒜辐照处理的剂量 40～ 90Gy。大蒜出冷库后的搁置时间是决定冷藏大蒜辐照抑芽效果的关键。     

低温辐射聚合法固定糖化酶

本文应用低温辐射技术诱导不同亲、疏水性高分子玻璃态单体聚合固定黑曲糖化酶,研究了不同实验条件对辐射聚合固定化黑曲糖化酶相对活性的影响。结果表明,在4种亲疏水性程度不同的破璃态高分子单体(2-hydroxyethyl methylacrylate和Polyethylene glucol dimethacrylate 9G,4G,2G)中,亲水性的9G、HEMA的固定化效果较好;在高分子单体浓度为50％,相应聚合物载体空孔率为32％时,固定化糖化酶与底物10次反应的平均活性产率最高,达70％左右;当辐照温度为-78℃。辐照剂量为3×10~4Gy,pH为4.5时,可以得到相对活性较高的固定化黑曲糖化酶。文中还对影响固定化糖化酶相对活性的原因进行了探讨。     

γ射线辐照对春兰根状茎生长及抗氧化酶活性的影响

将春兰(Cymbidium goeringii)的离体根状茎切成长各约1cm的顶段、中段和末段,用60Coγ射线进行辐照,剂量分别为0、5、10、20、30和50Gy。测定了不同辐照剂量下新生根状茎的生长,研究了辐照原初根状茎愈创木酚过氧化物酶(G-POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)等抗氧化酶活性以及过氧化物酶同工酶谱的影响。结果表明:辐照剂量为30和50 Gy处理的根状茎虽能存活,但未有新生根状茎的发生,生长停滞。辐照原初根状茎上CAT和SOD的活性随着辐照剂量的增加均有先升高后降低的趋势,而G-POD的活性则表现为先略降低后升高。综合新生根状茎的生长、抗氧化酶活性及过氧化物同工酶谱的结果,春兰诱变育种的适宜剂量应在20~30Gy间,且最合适的诱变部位是根状茎的顶段。     

~(60)Coγ射线辐照蜜环菌的生物学效应

本文研究了6 0 Coγ射线辐照对蜜环菌的生物学效应。结果发现 :1 0～ 80Gy低剂量辐照能提高蜜环菌的生活力 ,促进其生长 ,提高可溶性蛋白质含量 ,对细胞膜脂过氧化无明显影响 ,2 0Gy辐照效果最显著 ,菌丝体生长量较对照增重 3 1 2 0 % ,MDA含量较对照低 2 7 4% ;大于 80Gy辐照则随剂量增大生长受抑制 ,膜脂质过氧化程度加剧。1 0～ 80Gy辐照还提高了菌丝体中SOD活性 ,高于 80Gy则随剂量增加酶活性降低 ;POD活性随辐照剂量递增酶活性提高 ,与MDA含量呈正相关。6 0 Coγ射线辐照提高了蜜环菌中核酸含量 ,且随剂量增加而增加 ,较对照分别提高 3 1 %～ 2 84 3 %和2 40 %～ 1 61 41 %。 2 0Gy剂量辐照使DNA、RNA和可溶性蛋白质含量均提高 ,3者呈明显正相关 ;2 0 0Gy辐照使DNA、RNA含量提高而可溶性蛋白质含量却呈下降趋势 ,其相关系数分别为 -0 83 89和 -0 73 40。琼脂糖凝胶电泳表明 ,2 0Gy辐照对DNA链无明显影响 ,而 2 0 0Gy辐照则出现严重拖尾 ,表明DNA链有严重断裂。DNA断裂主要发生在辐照后 6h之内 ,以后能自动修复     

~(60)Co γ射线辐照对海雀稗愈伤组织植株再生的影响

以海雀稗品种Adalay(Paspalum vaginatum Sw.cv.Adalay)的颗粒状胚性愈伤组织为材料,在离体培养条件下研究不同剂量的60Coγ射线辐照对愈伤组织绿苗分化和植株再生的影响。结果显示,辐照剂量在20～50Gy时,辐照处理的愈伤组织分化绿苗的频率从94%左右降至85%;剂量在60～80Gy时,愈伤组织的绿苗分化率从76%左右降至30%左右,相对植株再生率从44.5%降至8.7%。60Gy为辐照处理海雀稗颗粒状愈伤组织的适宜剂量,辐照处理的愈伤组织在附加BAP2.0mg/L的愈伤组织分化培养基上,绿苗分化率在76%左右,分化的绿苗转到附加NAA0.5mg/L的生根培养基上,相对植株再生率为44.5%。SRAP分子标记测定结果显示,特异性SRAP标记与体细胞辐照诱变突变体相关。本研究建立起海雀稗体细胞60Coγ射线辐照诱变技术,为在细胞水平上开展海雀稗辐照诱变育种提供条件。     

酵母提取物辐照灭菌工艺研究

为研究酵母提取物(YE)最高耐受剂量和最低有效剂量,采用不同剂量的60Co-γ射线(0~10k Gy)辐照YE,研究不同剂量对YE的感观品质、氨基酸含量和微生物生存率的影响。结果表明,当辐照剂量为1.5、3.0、4.0k Gy时,TB11、FB00、FA03 3个批次的YE中微生物含量符合企业标准要求;当辐照剂量超过7 k Gy时,YE有明显的辐照异味产生;当辐照剂量低于8 k Gy时,YE的色泽、口感、氨基酸含量与对照(未辐照)相比无明显变化。酵母提取物中细菌D10为0.7 k Gy,最高耐受剂量为7k Gy,产品箱吸收剂量不均匀度为1.69,故酵母提取物辐照灭菌最低有效剂量不得超过4.1 k Gy,应将产品初始含菌量控制在7.6×106CFU·g-1以内。本研究为酵母提取物辐照灭菌工艺的应用提供了工艺参数。     

~(60)Co-γ射线对树兰蒴果辐照生物学效应研究

为探讨辐照处理对树兰种子的生物学效应,以树兰蒴果为研究对象,~(60)Co-γ射线为辐照源,设置不同剂量(0~200 Gy)进行辐照处理,在组织培养条件下研究其生物学效应。结果表明,当辐照剂量为20 Gy时可提高种子萌发率,并缩短种子萌发时间,而当辐照剂量为200 Gy时,种子不再萌发;树兰种子的半致死剂量为78.08 Gy。辐照处理对树兰再生植株的影响明显,与辐照剂量呈正相关,对株高、叶长影响最大,叶片数量次之,叶宽最小。本研究结果为树兰属植物离体诱变育种提供了一定的科学依据。     

60Co-γ射线辐照德国鸢尾杂交种子的生物效应

为探索60Co-γ射线辐照对德国鸢尾杂交种子的影响,用0(对照)、20、40、60、80 Gy剂量的60Co-γ射线辐照德国鸢尾杂交种子,研究不同辐照剂量对其萌发率、成苗率的影响及其M1部分表型变异的诱变效应.结果表明,20和40 Gy60Co-γ射线辐照后,种子萌发率分别为68.33％和87.91％,显著高于对照(41.25％);60和80 Gy 60Co-γ射线辐照后,种子萌发后的成苗率分别为70.72％和68.37％,显著低于对照(96.29％),且存在显著的致死效应;60和80 Gy辐照剂量可显著缩短M1的叶长和叶宽,其中60Gy还可显著降低M1旗瓣宽度,提高旗瓣长宽比.综上,20 ～40 Gy辐照剂量可以改善德国鸢尾种子萌发率,60～ 80 Gy可以作为德国鸢尾杂交种子的诱变剂量.本研究结果为利用60Co-γ射线改善德国鸢尾杂交种子萌发率和开展辐照诱变育种提供了一定参考.     

60Coγ射线低剂量辐照对生菜种子萌发、幼苗生长及酶活性的影响

用不同剂量(10、20、30、40和50Gy)60Coγ射线辐照生菜种子,研究其对种子萌发,幼苗生长和酶活性的影响。结果表明,低剂量辐照可显著提高生菜种子的发芽率、发芽势、田间出苗率、幼苗高度和主根长度,对种子萌发和幼苗生长有一定的促进作用。综合考虑各苗期性状指标初步确定生菜低剂量辐照的适宜剂量为30Gy。在所试剂量范围内辐照处理的POD活性均低于对照;在20～40Gy剂量范围内辐照处理的CAT活性与对照相比也有所降低。