2 兰契大学植物学系,兰契,贾坎德邦,印度 3 兰契大学植物学系生物技术硕士,兰契大学植物学系,印度贾坎德邦 4 兰契大学植物学系生物技术硕士,兰契大学植物学系,印度贾坎德邦 摘 要 本研究旨在建立一种优化的印度芥菜 (L.) Czern & Coss. (芥菜) 不同部位的体外愈伤组织诱导和增殖方案。将叶和茎外植体培养在补充了各种生长素和细胞分裂素浓度的 Murashige 和 Skoog (MS) 培养基中,以获得愈伤组织形成的最佳生长条件。所测试的激素组合包括 0.5、1 和 2 mg/L 的吲哚-3-乙酸 (IAA)、0.5、1 和 2 mg/L 的苄氨基嘌呤以及 0.5、1 和 2 mg/L 的 2,4-二氯苯氧乙酸 (2,4-D)。基于愈伤组织诱导频率,在不同时期和光照、温度和湿度培养条件下,对叶片和茎外植体产生的愈伤组织进行三次重复评估。在以 1:1 的比例补充 BAP 和 2,4 D 的 MS 培养基中,将叶片作为外植体的结果显示,接种 45 天后愈伤组织诱导率最高,这是独一无二的。茎外植体接种 45 天后,在激素浓度 BAP:IAA(0.5:1)下产生愈伤组织。这些产生的愈伤组织显示出明显的伸长和良好的叶片形状。未分化愈伤组织增生、变绿并形成成熟芽凸显了愈伤组织的有效性。继代培养后,愈伤组织的习惯化和持续传代使得培养基中无需添加细胞分裂素。愈伤组织获得细胞分裂素,导致出芽和营养器官发育。反过来,这些细胞允许器官发生,成熟植物成功再生。这种可重复的方案可用于愈伤组织诱导和植物再生,这是植物育种或生物技术应用(包括用于作物改良的基因转化)的重要工具。此外,通过既定的方案,对芥菜组织中植物激素之间相互作用的认识得到了提高。 关键词:愈伤组织、再生、生长素、作物、BAP、器官发生、芥菜 (L.) 1. 引言 在植物组织培养中,愈伤组织发生和器官发生是基因转化和作物发育所必需的过程。这些程序中的一个关键阶段是有效的愈伤组织诱导,它为以后的再生和转化提供所需的细胞材料。先前的研究表明,为了在不同芸苔属植物中获得较高的愈伤组织诱导率和植物再生,优化植物激素浓度至关重要(Gupta & Chaturvedi,2021 年;Singh 等人,2020 年)。大多数人称之为印度芥菜,Brassica juncea (L.) Czern. & Coss。是一种广泛种植的油籽作物,其油料和叶类蔬菜对经济十分重要。
矮牵牛在组织培养中的重要特征是其不可预测且依赖于基因型的愈伤组织发生,这对高效再生和生物技术应用提出了挑战。为了解决这个问题,机器学习 (ML) 可以被视为一种强有力的工具,用于分析愈伤组织发生数据、提取关键参数和预测矮牵牛愈伤组织发生的最佳条件,从而促进更可控和更高效的组织培养过程。该研究旨在利用 ML 算法开发矮牵牛愈伤组织发生的预测模型,并优化植物激素浓度以提高愈伤组织形成率 (CFR) 和愈伤组织鲜重 (CFW)。该模型的输入为 BAP、KIN、IBA 和 NAA,输出为 CFR 和 CFW。比较了三种 ML 算法,即 MLP、RBF 和 GRNN,结果表明 GRNN (R 2 83) 在准确性方面优于 MLP 和 RBF。此外,还进行了敏感性分析以确定四种植物激素的相对重要性。IBA 的重要性最高,其次是 NAA、BAP 和 KIN。利用 GRNN 模型的卓越性能,集成遗传算法(GA)来优化植物激素浓度,以最大化 CFR 和 CFW。遗传算法确定了最佳植物激素组合,即 1.31 mg/L BAP、1.02 mg/L KIN、1.44 mg/L NAA 和 1.70 mg/L IBA,CFR 为 95.83%。为了验证预测结果的可靠性,在实验室实验中测试了优化的植物激素组合。验证实验的结果表明,通过 GA 获得的实验结果和优化结果之间没有显著差异。本研究提出了一种结合机器学习、敏感性分析和遗传算法的新方法,用于建模和预测矮牵牛的愈伤组织形成。研究结果为优化植物激素浓度、促进愈伤组织形成以及在植物组织培养和基因工程中的潜在应用提供了宝贵的见解。
中红外仪器 (MIRI) 由英国牵头的十个欧洲成员国与 NASA 喷气推进实验室合作设计、建造和测试。欧洲贡献由科学与技术设施委员会 (STFC) 的 Gillian Wright 博士牵头,光学相机和热保护的大部分设计由 STFC 科学家和工程师完成。整个 MIRI 仪器随后在 STFC 卢瑟福阿普尔顿实验室的热真空室和振动测试设施中进行测试,以确保其在发射后完好无损并在恶劣的太空环境中完美运行。
结果和讨论微生物测试的完整和截短的140°C灭菌周期的微生物测试结果如表1所示。在每种情况下,在140°C的干热周期中的任何一个中,来自不锈钢载体的任何样品中均未发现生长,证明了全部消除。在不同日期,所有截短的运行均显示结果的一致性,增长为零。阴性对照没有显示生长(未显示结果),表明技术人员没有样品污染。阳性对照与测试样品相同,除了未放入孵化器中。由于所有灭菌周期都能够消除所有微生物,包括用于干热量灭菌的规定生物学指标孢子,因此恢复程序仅用于阳性对照。表2中为323 L模型提供的结果清楚地表明,恢复的所有正面对照至少为10 6 CFU/载体,因此成功满足了所有接受标准。表3中给出的232升模型中所示的结果表明,最重要的生物学指标(抗抗热孢子孢子芽孢杆菌)最少回收了10 6 CFU/载体。这些结果证明,140°C的灭菌程序至少达到6-7 log 10减少抗脂肪芽孢杆菌的抗热孢子,符合EUP和USP的干热量灭菌所需的灭菌标准。
非热血浆辅助甲烷热解已成为轻度条件下氢生产的一种有希望的方法,同时产生了有价值的碳材料。在此,我们开发了一个等离子化学动力学模型,以阐明与氢气解析涉及氢和固体碳(GA)反应器内的甲烷热解的潜在反应机制。开发了一个零维(0D)化学动力学模型,以模拟基于GA的甲烷热解过程中的血浆化学,并结合了涉及电子,激发物种,离子和重物的反应。该模型准确地预测了与实验数据一致的甲烷转化和产品选择性。观察到氢与甲烷转化率之间存在很强的相关性,主要是由反应CH 4 + H→CH 3 + H 2驱动,对氢的形成贡献44.2%,而甲烷耗竭的37.7%。电子与碳氢化合物的影响碰撞起着次要作用,占H 2形成的31.1%。这项工作提供了对GA辅助甲烷热解中固体碳形成机制的详细研究。大多数固体碳源于通过反应E + C 2 H 2→E + C 2 + H 2 /2H的电子撞击C 2 H 2的分离以及随后的C 2缩合。c 2自由基被突出显示为固体碳形成的主要因素,占总碳产量的95.0%,这可能是由于C 2 H 2中相对较低的C - H解离能。这项动力学研究提供了对H 2背后的机制和在GA辅助甲烷热解过程中的固体形成机制的全面理解。
1个百夫长技术与管理大学跨学科科学系,库尔达752050,印度奥里萨邦; Krisskrishnendu@gmail.com 2 B. C. Roy专业课程博士,Bidhannagar博士,Bidhannagar,Bidhannagar,Durgapur,Durgapur 713212,印度西孟加拉邦,印度3号食品加工部,印度工程科学与技术研究院,北印度711111111111111.杜尔加普尔713212,印度西孟加拉邦5号土壤科学系,百夫长技术与管理大学,Paralakhemundi 761211,印度奥里萨邦6印度6日生理学系,Bankura基督教学院,Bankura 722101,印度西孟加拉邦; rajkumar@bankurachristiancolge.in 7纽约市技术学院,纽约市技术学院,纽约市大学(CUNY),布鲁克林,纽约州,11201,美国8美国艺术与科学学院,艺术与科学学院,阿德尔夫大学,阿德尔夫大学,纽约州加德市阿德尔夫大学,美国纽约州11530,纽约州9530,吉多利亚教育,吉多尔。美国纽约州11530,美国10号药物科学系,药学学院,德克萨斯州南部大学,德克萨斯州休斯敦,德克萨斯州77004,美国11号,美国宾夕法尼亚州匹兹堡大学手术系77004 ); banerjeepradipto.123@gmail.com(P.B.) †这些作者为这项工作做出了同样的贡献。1个百夫长技术与管理大学跨学科科学系,库尔达752050,印度奥里萨邦; Krisskrishnendu@gmail.com 2 B. C. Roy专业课程博士,Bidhannagar博士,Bidhannagar,Bidhannagar,Durgapur,Durgapur 713212,印度西孟加拉邦,印度3号食品加工部,印度工程科学与技术研究院,北印度711111111111111.杜尔加普尔713212,印度西孟加拉邦5号土壤科学系,百夫长技术与管理大学,Paralakhemundi 761211,印度奥里萨邦6印度6日生理学系,Bankura基督教学院,Bankura 722101,印度西孟加拉邦; rajkumar@bankurachristiancolge.in 7纽约市技术学院,纽约市技术学院,纽约市大学(CUNY),布鲁克林,纽约州,11201,美国8美国艺术与科学学院,艺术与科学学院,阿德尔夫大学,阿德尔夫大学,纽约州加德市阿德尔夫大学,美国纽约州11530,纽约州9530,吉多利亚教育,吉多尔。美国纽约州11530,美国10号药物科学系,药学学院,德克萨斯州南部大学,德克萨斯州休斯敦,德克萨斯州77004,美国11号,美国宾夕法尼亚州匹兹堡大学手术系77004); banerjeepradipto.123@gmail.com(P.B.)†这些作者为这项工作做出了同样的贡献。