超低温保存目前被认为是非正常性种子长期保存最理想的方式。珙桐(Davidia involucrata Baill)是中国特有的濒危孑遗植物,其种子同时具有顽拗性和休眠特性,自然条件下萌发困难且活力保持时间短,实现其种质的长期保存具有重要意义。本研究以珙桐离体胚轴为研究对象,利用变色硅胶对其进行适当的快速脱水处理后投入液氮保存,保存一定时间后解冻并通过组培方法检测存活率;在成功实现超低温保存后,还通过相对电导率测定、主要抗氧化酶活性测定等常规植物生理学实验,以及蛋白质组学和转录组学技术对其脱水耐性和低温耐性的生理机制进行了探讨,主要结果如下:(1)珙桐离体胚轴能耐受一定程度的脱水,并且适当脱水后的离体胚轴能够耐受液氮低温实现超低温保存。脱水至10.7±0.2%含水量时的存活率为55%,投入液氮保存后的存活率可达35%。(2)3 h的硅胶快速脱水及其随后的超低温保存对脂质过氧化无显著性影响。(3)3 h的硅胶快速脱水不会导致珙桐离体胚轴电解质发生显著渗漏,但随后的超低温保存则会大大增加电解质渗漏。(4)珙桐离体胚轴中的抗氧化酶系统对3 h的硅胶快速脱水及其随后的超低温保存具有不同的响应机制。3 h的硅胶快速脱水显著增加了CAT活性,对SOD、APX和DHAR活性则无显著性影响;随后的超低温保存与脱水相比,显著降低了SOD活性,并显著增加了DHAR活性。(5)珙桐离体胚轴的脱水耐性机制主要涉及蛋白和核酸等分子的合成、装配、绑定与代谢,蛋白翻译及翻译后修饰。(6)脱水后的珙桐离体胚轴的低温耐性机制主要涉及蛋白合成、分子定位、能量代谢和次级代谢。