苎麻韧皮纤维超微结构的研究

为了寻找苎麻栽培的科学管理依据及提高苎麻纤维产量和品质和途径,采用秀射电子显微地苎麻纤维细胞超微结构进行了观察,结果表明,苎麻纤维细胞壁具有６个层次,其中初生壁１层,次生壁５层,结合光学显微镜观察,发现苎麻纤维次生壁具有３个不同的螺肇层次,即以,中层和内层和内内、外层纤维素微纤维丝近横向排列,中层微纤丝近轴向排列,结节处纤维素纤丝出现断裂、缺损或附加,这些是影响苎麻纤维长度、强力、光泽等品种的主要     

苎麻韧皮纤维三维结构与生长发育特性的研究

采用组织离解和组织切片法对5个苎麻品种麻皮进行观察,结果表明,纤维细胞壁(次生壁)由Z型和S型纤维素微纤丝螺旋绕曲而成。单纤维具节结和节间,节间中空,无原生质,长度一般为33.1~198.3μm或更大,由一个或多个纤维细胞组成,是形成纤维的基本单位。苎麻纤维(次生壁)的形成和生长具有分段发育,顶端插入生长,中部纤维细胞先成熟、顶端后成熟的生长特性。对苎麻单纤维长度和宽度进行观测,结果表明,单纤维长度为27.0~168.0mm,平均为85.0mm;宽度一般为21.8~42.00μm,平均为36.58μm;L/W(长度/宽度)比为1813.9~3085.7,平均值为2478.4,不同苎麻品种之间差异较大,可为苎麻栽培育种、产量和品质早期鉴定提供参考。     

14种植物的韧皮·木材·竹材和秸秆纤维制取与显微结构比较

为了帘状锚固培养生物反应器培养床网绒所需植物纤维的筛选与制取方法的建立,采用石灰、硫酸盐、碱性亚硫酸盐-蒽醌(AS-AQ)和酶4种纤维制取方法和光学显微观测等,进行了14种植物的韧皮、木材、竹材、秸秆共16种材料纤维的制取、光学显微结构的比较研究。结果表明:石灰法纤维产率最高,但耗时最长,是其他3种方法的14倍多,且非纤维物质、未分散束状纤维残留较高。硫酸盐法较适合苎麻韧皮、慈竹、青皮竹、毛竹竹材和甘蔗秸秆纤维的制取;AS-AQ法较适合小构树韧皮和木材纤维、苎麻、白杨和马尾松木材纤维、荻、小麦、水稻、玉米秸秆纤维的制取;酶法较适合芦竹、五节芒秸秆和马尾松木材纤维的制取。纤维细胞长度依次为韧皮纤维竹材纤维秸秆纤维木材纤维,韧皮纤维细胞不仅较长,且壁相对较厚,细胞较宽。植物种类以苎麻韧皮纤维细胞最长,小构树次之,分别为48.4、13.2 mm;纤维细胞宽度仍以苎麻韧皮的最宽,为38.7 mm;纤维细胞壁宽:秸秆(7种平均为2.3μm)木材(4种平均为3.9μm)竹材(3种平均为4.2μm)韧皮(2种平均为5.8μm),植物种类以苎麻韧皮、白杨树木材的最宽,均为8.5μm,毛竹竹材纤维细胞次之,为5.1μm,小构树木材、甘蔗渣纤维细胞较窄,为4.3μm,其余纤维细胞壁宽均为1.1～3.1μm。纤维细胞腔直径以苎麻韧皮的最大,为21.7μm,甘蔗渣的次之,为20.0μm,荻秸秆的最小,为6.7μm,小构树韧皮、青皮竹、毛竹竹材、芦竹、五节芒秸秆的为15.4～17.9μm,其余材料的均在13.7μm以下。上述结果可为帘状锚固培养生物反应器培养床网绒织造所需植物维管束纤维筛选提供制取方法、微观尺寸与结构方面的参考。     

毛竹纤维微纤丝取向的原子力显微镜观察

为了观察到竹纤维不同壁层微纤丝的取向,该文利用原子力显微镜对毛竹纤维的微纤丝取向进行了高分辨观察。采用了两种样品制备方式, 一是化学离析后纤维,用于观察竹纤维表层的微纤丝取向;二是经过脱木素处理后的弦切片（厚度为30 μm）,用于观察竹纤维细胞腔内壁的微纤丝取向。结果表明,毛竹纤维初生壁微纤丝呈无序排列,但其细胞腔内壁的微纤丝相对纤维长轴则几乎垂直排列,这种排列模式与木材细胞对应壁层微纤丝的排列模式相似。同时,还观察到某些壁层的微纤丝呈高度定向排列,但拍摄到这类图像的几率较小。该研究证实,利用原子力显微镜可以实现对竹纤维微纤丝取向的高分辩观察,并且样品制备远较透射电镜简单,可操作性强。      

亚麻快速生长期细胞壁形成相关基因的表达分析

【目的】亚麻在快速生长期其韧皮纤维细胞发育在SP(the snap point)点上下端分别经历细胞伸长和次生细胞壁加厚2个不重叠时期。研究亚麻快速生长期不同组织、不同时期、不同器官中与细胞壁形成相关的β-半乳糖苷酶(Lu BGALs)、纤维素合酶(Lu CESAs)等家族基因的表达谱,探讨快速生长期亚麻韧皮纤维细胞细胞壁的发育模式,为改善亚麻纤维产量提供理论依据。【方法】以生长45 d的亚麻根、茎韧皮纤维、叶为材料,用透射电镜观察并测量茎韧皮纤维细胞细胞壁结构和厚度,采用实时荧光定量(q RT-PCR)方法,研究亚麻快速生长期Lu BGALs和Lu CESAs等细胞壁形成相关的基因在亚麻韧皮纤维不同阶段的表达特点。【结果】在SP点上部TOP端纤维细胞细胞壁薄,约110 nm;紧邻SP点茎中部的MID区(约500 nm)和茎下部的BOT区(约650 nm),细胞壁厚度明显增厚,细胞壁质地均一,没有明显的分层现象,说明SP点中部和下部韧皮纤维细胞细胞壁已经开始加厚但还未进入次生壁加厚阶段,与TOP明显不同。亚麻Lu BGAL1在TOP区的表达显著低于MID区和BOT区,表明其主要参与纤维细胞细胞壁加厚过程。而Lu BGAL3、Lu BGAL6、Lu BGAL9在TOP区表达最高,MID区次之,表明此类基因主要参与亚麻韧皮细胞伸长和细胞壁重建过程。Lu BGAL5在幼嫩的TOP区表达量高,在亚麻茎较为成熟的MID区较低,说明Lu BGAL5在细胞壁形成过程中起作用。其他BGALs基因的表达量均较低。在亚麻茎幼嫩的TOP区纤维细胞中,亚麻纤维素合酶基因Lu CESA1、Lu CESA3、Lu CESA7、Lu CESA8、Lu CESA9和Lu CESA10都检测出较高的表达量,且明显高于其在MID区和BOT区的表达。其中Lu CESA3和Lu CESA10在MID区的表达显著低于BOT区,其他几个CESAs基因在MID和BOT的表达并无明显差异。结合这些基因在亚麻快速生长期不同器官中的表达模式,结果说明,亚麻中6个CESA(Lu CESA1、Lu CESA3、Lu CESA7、Lu CESA8、Lu CESA9和Lu CESA10)主要促进亚麻韧皮纤维细胞的伸长。Lu Su Sy在幼茎韧皮纤维细胞中表达量高,表明亚麻茎伸长和加粗需要大量能量。Lu XTH4在亚麻细胞壁发育过程中发挥作用。【结论】快速生长期亚麻茎韧皮纤维细胞细胞壁没有次生加厚过程;Lu BGAL3、Lu BGAL5、Lu BGAL6、Lu BGAL9、Lu CESA1、Lu CESA3、Lu CESA9和Lu CESA10在亚麻细胞壁细胞伸长过程中起作用;Lu BGAL1主要促进亚麻细胞壁加厚过程;Lu Su Sy和Lu XTH4在亚麻细胞壁发育中发挥作用。     

基于AFM的107杨纤维表面形貌特征研究

以107杨为研究对象,采用过氧化氢和冰醋酸混合液对应拉木和正常木进行处理获得2种离析纤维;采用铬酸对正常木进行处理获得1种离析纤维;采用硫酸盐制备正常木化学浆获得1种化学浆纤维,并取出一半化学浆进行打浆处理获得1种打浆纤维。使用原子力显微镜(AFM)对上述5种不同处理方法获得的纤维表面形貌进行观察比较。结果表明,应拉木纤维比正常木纤维容易观测到清晰初生壁表面;铬酸离析方法比过氧化氢和冰醋酸混合液离析方法容易观测到清晰初生壁表面;相比离析纤维,化学浆纤维次生壁微纤丝的定向排列方式清晰可见;打浆后纤维较化学浆纤维,微纤丝定向排列被干扰,出现分丝帚化。     

厚竹高生长期茎秆节部对基本组织细胞壁发育形成的影响

为探究高生长过程中厚竹(Phyllostachys edulis‘Pachyloen’)茎秆节部对基本组织细胞壁发育形成的影响,采用普通光学显微和电镜技术对高生长过程中厚竹茎秆基本组织进行解剖结构分析。根据其结构特征,将基本组织发育过程分为初生壁形成期和次生壁形成期。初生壁形成初期,细胞分裂占主导位置,在电镜下能观察到大量较薄新壁的形成。细胞中含有大量的淀粉粒。胞间隙较小,胞间连丝较多,细胞器丰富;初生壁发育后期,细胞的长度显著增加,此时细胞伸长占主导地位。胞间隙变大,胞间连丝丰富。异常节较正常节而言细胞加厚较弱,淀粉粒含量较多;次生壁发育期,长细胞次生加厚明显,能观察到细胞壁不同的壁层。长细胞内容物多数已降解。胞间连丝丰富,只有部分细胞中还含有极少数的淀粉粒。该时期在异常节发现两个异于正常节的现象:胞间层具有电子密度较低的白色物质;细胞壁内侧含有电子密度较低的白色凸起物质。在厚竹茎秆高生长过程中,基本组织细胞壁的一系列动态变化表明,基本组织细胞壁其结构、成分和状态与植物细胞的伸长密切相关,节部参与调控节间的伸长,为进一步揭示厚竹快速高生长的机制提供细胞学依据。     

不同限制因子对苎麻纤维细度的影响

根据湖南农学院苎麻研究所近20年的研究,结果表明:a.不同品种的苎麻纤维支数有显著差异,高支数品种与低支数品种间相差可达1500支以上;b.苎麻不同生长期与纤维支数关系很大,最早一期收获与最迟一期收获二者纤维支数相差达1～1.5倍;c.苎麻解剖结构,过氧化物酶同工酶关系密切,单纤维细度和强力受纤维细胞直径和壁厚的共同作用表现为纤维细胞壁截面积大小的制约,优质高产苎麻品种的茎截面解剖特点是单个纤维细胞壁截面积较小,而茎内纤维细胞数目较多,类型I的苎麻品种C区酶带活性强,纤维支数高;d.不同海拔高度与苎麻单纤维支数成正相关,单纤维支数随着栽植密度而增加;e.土壤缓效钾与纤维支数,土壤速效钾与产量均呈显著正相关,纤维支数随着施氮量增加而降低,硼肥和螯合稀土能提高纤维支数;f.种子繁殖显著降低产量和纤维支数;g.提高苎麻纤维支数的措施是,采用无性繁殖、严禁种子繁殖,实行良种区域化,一地一种,以及经济施肥和配方施肥。     

蜈蚣兰营养器官的结构研究

[目的]了解蜈蚣兰营养器官的结构特点。[方法]利用石蜡切片技术对蜈蚣兰的气生根、茎和叶进行切片观察。[结果]蜈蚣兰气生根的根被2~3层,细胞壁条状次生加厚;外皮层细胞1层,内皮层细胞壁六面加厚,均具通道细胞;初生木质部多元,后生木质部占据维管柱的中心。茎表皮的外切向壁具角质加厚,维管束在茎的中部总体排为2轮。叶的表皮细胞一层,外切向壁具显著的角质加厚,气孔的一对保卫细胞内陷,外侧1对副卫细胞的角质层与周边表皮细胞的角质层相连,并呈烟囱状凸起,中央留有一椭圆形开口;叶肉无海绵组织与栅栏组织之分。[结论]这些结构保证了蜈蚣兰能够充分吸收空气中的水分,并减少体内水分的散失,以适应附生生活。     

苎麻新品系R057韧皮纤维细胞发育特性研究

以湖南主要推广品种湘苎三号、Tri-2等为对照,对苎麻新品系R057韧皮纤维细胞的发育特性进行了较系统研究。结果表明:苎麻新品系R057横切面韧皮纤维细胞壁厚与直径的大小具有季别差异,纤维强力与细度性状均优于对照;离析单纤维结节数较少、壁腔比、节间距离较大,明显大于其余对照;其分株能力强,有效株数多,高达22株/m2,明显优于对照,具有高产优质品种的基本特征。     

百里香营养器官解剖结构的观察

[目的]观察百里香营养器官的解剖结构。[方法]采用石蜡切片方法,在光学显微镜下观察百里香营养器官根、茎、叶的解剖结构。[结果]在光学显微镜下,百里香根的次生结构从外到内依次为周皮、韧皮部、维管形成层、木质部、维管射线。茎的次生结构从外到内依次为周皮、韧皮部、维管形成层、木质部和髓,髓位于茎的中心,全部由薄壁细胞组成。叶为典型的异面叶;表皮由一层紧密的形状不规则的表皮细胞组成,细胞外壁角质膜较厚;表皮上分布着较多的单细胞表皮毛;叶肉组织发达,栅栏组织由2层排列整齐的圆柱形细胞构成;海绵组织排列较为疏松。[结论]该研究为百里香的鉴别提供了理论依据。     

麻疯树茎的解剖学研究

应用光学显微镜对麻疯树茎的解剖结构进行观察,结果表明:(1)茎的初生结构由表皮、皮层、维管柱组成。表皮细胞1层,细胞外壁角质化;皮层含有晶簇、数量较多的乳汁管,厚角组织及其以内的5～6层薄壁组织含叶绿体,皮层薄壁组织含淀粉粒和蛋白质;维管束紧靠在一起,集中在皮层和髓之间的狭窄区。(2)茎的次生结构由周皮、皮层、初生韧皮部、次生韧皮部、形成层、次生木质部、初生木质部和髓组成,周皮分化明显;厚角组织含丰富叶绿体,皮层纤维发达;初生韧皮部含有较多的乳汁管;木射线和木纤维发达,木射线薄壁细胞含丰富淀粉粒;髓富含晶簇。     

壮药狮子尾的生药学研究

[目的]研究广西民间壮药狮子尾的生药学特征。[方法]对狮子尾茎、叶横切面及药材粉末进行显微鉴别和理化鉴定。[结果]狮子尾具明显单子叶植物横切面特征,其茎表皮下方有大型分泌腔,皮层及中心均散在有限外韧型维管束,韧皮部外方有帽状纤维束,茎中央的维管束木质部导管大型;内皮层明显;叶横切面主脉散在多数有限外韧型维管束,海绵组织中散在较多分泌腔。全株粉末可见大型星状毛;多见簇晶单个散在或聚集于薄壁细胞中;草酸钙针晶较多;显色反应及薄层色谱反应均可见甾体化合物阳性反应。[结论]试验研究了壮药狮子尾的生药学特征,为药材鉴别提供了科学依据。     

轻木细胞壁超微结构与力学性能关系研究

[目的]研究轻木化学组成、纤维细胞壁分层结构和纤维素聚集态结构,探究其对力学性能的影响,为厘清轻木细胞壁超微结构与力学性能之间关系,提高其利用附加值奠定理论基础.[方法]将轻木与我国常见阔叶木树种杨木进行对比研究,采用水解法分析两者的化学组成;用透射电子显微镜、共聚焦拉曼显微镜等表征纤维细胞壁分层结构、微区化学和纤维素...     

民族药材刺柏的粉末显微鉴定

[目的]研究刺柏茎枝粉末的显微特征。[方法]将刺柏茎枝粉末用浓度1%番红花红T染色,装片,树胶封片,用显微镜多次观察并拍摄,对刺柏茎枝粉末进行显微鉴别,并选用Image-Pro Plus 6软件对其显微组织进行测量。[结果]刺柏茎枝粉末的纤维纹孔明显,有交错的纹理,直径22～55μm,少有分隔纤维;晶纤维易见,含晶细胞2～5个,沿纤维方向排列,方晶长22～30μm;韧皮纤维两端狭长,胞腔明显,直径42～54μm;木纤维直径48～72μm,壁连珠状加厚,纹孔不明显;有的木栓细胞胞腔内含棕色物;孔纹管胞相邻细胞的具缘孔纹成对出现,纹孔明显,直径13～32μm;网纹管胞破裂,多个相连,纹孔排列整齐,孔径23～34μm。[结论]该方法研究了刺柏茎枝粉末的显微特征,可为刺柏的鉴别提供依据。     

欧洲千里光营养器官的解剖结构观察

[目的]观察欧洲千里光营养器官的解剖结构。[方法]采用石蜡切片技术,在光学显微镜下观察欧洲千里光营养器官根、茎、叶的解剖结构。[结果]在显微镜下,欧洲千里光的根加粗生长,为次生结构,从外到内依次为:周皮、韧皮部、维管形成层、木质部、维管射线,木质部发达,无食用和药用价值;茎为初生结构,有明显的棱状凸起,从外到内依次为:表皮、皮层、维管束、髓,髓位于茎的中心,全部由薄壁细胞组成,髓射线从茎中心至皮层,可知欧洲千里光嫩茎具有食用和药用价值;叶为两面叶,由上、下表皮和叶肉组成,在叶肉中有羽状网脉,具有药用价值。[结论]该研究为欧洲千里光的鉴别提供了理论依据。     

褶皱臂尾轮虫（Brachionus plicatilis）消化系统组织结构的研究

[目的]应用组织切片方法来研究褶皱臂尾轮虫消化系统的组织结构特点。[方法]运用连续石蜡切片及HE染色技术,用光学显微镜对褶皱臂尾轮虫（Brachionus plicatilis）消化系统组织结构进行研究。[结果]褶皱臂尾轮虫消化管管壁结构比较简单。没有结缔组织纤维膜或浆膜,上皮的游离端往往着生有长而密集的纤毛。除了在口沟部位有类似于骨骼肌的肌肉分布以外,其他各段都没有肌肉层,只有一层上皮细胞。[结论]石蜡切片技术可作为判断轮虫生理生长状态的一种有效方法。     

鹰嘴豆的组织解剖结构研究

[目的]研究鹰嘴豆的组织结构。[方法]通过植物制片方法,对鹰嘴豆的根、茎、叶和种子等器官进行切片,制作成永久装片。[结果]鹰嘴豆根为四原型构造;茎中韧皮纤维和髓部发达;根、茎中以网纹导管居多,也有螺纹和孔纹导管;叶中栅栏细胞组织1-2层,海绵组织细胞3～5层;种皮表皮细胞1列,栅状,上端有1条光辉带,子叶细胞中有不定形的草酸钙结晶。[结论]首次报道了鹰嘴豆的组织解剖结构,可为鹰嘴豆的进一步研究提供科学资料,其组织结构特征可作为鹰嘴豆生药鉴定的重要依据。     

粪箕笃的显微鉴别

[目的]对粪箕笃进行显微鉴别研究。[方法]对粪箕笃的根、茎、叶横切面及粉末进行显微结构观察。[结果]根韧皮部外方有纤维群,导管旁围绕纤维;茎表皮外方有石细胞环,维管束外方具有凹凸相间的纤维环;叶下表皮可见许多具乳突的细胞;粉末中可见淀粉粒、石细胞及具乳突的叶表皮细胞。[结论]该研究对粪箕笃进行了显微鉴别,为粪箕笃的真伪鉴别及制定质量标准提供参考依据。