苎麻胶质的基因型差异与成因及育种中利用的研究Ⅱ. 苎麻胶质及其组分含量时空变化的品种间差异

为了揭示苎麻基因型之间胶质及其组分的时空变化规律,促进苎麻高产优质低胶育种与栽培,对25个苎麻品种不同季别、不同部位的原麻胶质含量及其组分的测定结果表明,苎麻胶质及其组分存在明显的时空差异.不同季别的总胶质、果胶质、半纤维素的含量均以头麻最高,二麻次之,三麻最低;水溶物、木质素的含量大小恰好相反.不同部位的总胶质、水溶物、果胶质、半纤维素的含量均以梢部最高,基部次之,中部最低;木质素的含量则以基部最高,中部次之,梢部最低.苎麻胶质及其组分时空差异的大小又因品种而异:苎麻总胶质以竹子麻、大庸黄壳麻、青壳麻、四川珙县圆麻、湘潭大叶白的变异较大,达4.19%～5.95%,沅江白里子青、湘苎三号等6个品种的变异幅度较小,在1.00%～1.99%之间.     

苎麻胶质的基因型差异与成因及育种中利用研究Ⅰ.苎麻胶质及其组分含量的基因型差异

为探明苎麻胶质含量及其组分的基因型差异,以及苎麻胶质含量与原麻产量、纤维支数的关系,以25份苎麻品种为材料,对原麻胶质含量及其组分进行了系统分析.结果表明:苎麻不同基因型间胶质含量存在明显的差异,其变异幅度为23.94%～37.83%,极差达13.89%,变异系数为10.96%.苎麻胶质各组分中,以半纤维素的含量(14.08%)最高,其余依次为水溶物(7.90%)、果胶质(4.35%)、木质素(1.24%),而其变异系数则以木质素最大(31.45%),其余依次为果胶质(14.71%)、水溶物(10.76%)、半纤维素(10.65%).苎麻胶质总含量(y)与其脂腊质(x1)、水溶物(x2)、果胶质(x3)、半纤维素(x4)、木质素(x5)的最优回归方程为y=0.286+0.946x2+1.048x3+0.987x4+1.043x5.     

苎麻胶质的基因型差异与成因及育种中利用—Ⅰ．苎麻胶质及其组分含量的基因

为探明苎麻胶质含量及其组分的基因型差异，以及苎麻胶质含量与原麻产量、纤维支数的关系，以25份苎麻品种为材料，为原麻胶质含量及其组分进行了系统分析。结果表明：苎麻不同基因型间胶质含量存在的差异，其变异幅度为23．94％～37．83％，极差达13．89％，变异系数为10．96％。苎麻胶质各组分为，以半纤维素的含量（14．08％）最高，其余依次为水溶物（7．90％）、果胶质（4．35％）、木质素（1．24％），而其变异系数则以木质素最大（31．45％），其余依次为果胶质（14．71％）、水溶物（10．76％）、半纤维素（10．65％）。苎麻胶质总含量（y）与其脂腊质（x1)、水溶物（x2）、果胶质（x3）、半纤维素（x4）、木质素（x5）的最优回归方程为y=0.286 0.946x2 1.048x3 0.987x4 1.043x5。     

苎麻胶质的基因型差异与成因及育种中利用的研究Ⅲ.苎麻胶质含量及其组分与过氧化物酶同工酶的关系

为了解苎麻胶质中各种成分的代谢机理，研究了25份苎麻品种胶质含量及其组分与植株过氧化物酶（POD）同工酶的关系。根据电泳图谱中POD酶带的数目、迁移率和酶活性，将供试品种分为4类；仅第二酶带（Rf=0.54)活性强的为第Ⅰ类型，仅第三酶带（Rf=0.59)活性强的为第Ⅱ类型，第Ⅲ类型的上述两条酶带活性均较强，第Ⅳ类型则此二酶带活性均较弱，苎麻胶质及胶质各组分的含量均以第Ⅱ类型品种最高，第Ⅰ类型品种最低，第Ⅲ，Ⅳ类型则介于上述二者之间，POD活性与木质素含量的线性回归方程为y=0.275-0.018x(r=0.801**)。     

苎麻木质素合成酶CAD基因的cDNA克隆及表达分析

采用PCR结合RACE技术克隆苎麻栽培种湘苎3号CAD基因全长cDNA序列;再运用qRT–PCR技术对木质素含量不同的代表性苎麻品种湘苎1号、湘苎3号、湘潭大叶白和城步青麻的CAD基因在其茎秆韧皮部和木质部的表达进行定量分析;使用1%间苯三酚和25%盐酸对4种苎麻茎横切片进行特异染色,观察品种间木质素染色度。结果表明,获得的苎麻CAD基因cDNA序列全长为1 378 bp(GenBank登录号,KF758396),编码359个氨基酸,推导为苎麻肉桂醇脱氢酶(BnCAD)。该推导蛋白质与已报道的几种植物木质素合成酶CAD的同源性均达90%以上,其中与蒺藜苜蓿的同源性达97%。运用qRT–PCR方法对BnCAD基因表达的定量分析结果显示,苎麻CAD基因在湘苎1号和湘苎3号的韧皮部表达水平明显高于其在木质部的表达水平,而在城步青麻木质部的表达水平高于其在韧皮部的表达水平,该基因在湘潭大叶白的韧皮部和木质部表达量接近。4种苎麻茎横切片的木质素染色结果表明,品种间木质素染色度与CAD基因在其韧皮部的表达量成正相关。     

干旱胁迫下苎麻生理生化指标研究简报

干旱胁迫下苎麻生理生化指标研究简报刘飞虎张寿文梁雪妮（江西农业大学农学院，南昌３３００４５）１材料与方法供试品种青壳子、黄壳铜、宁都苎麻、细叶青、玉山麻、宜黄竹子麻，选自江西省苎麻种质资源圃。以旱池试验为主，旱池有效面积１ｍ２，红黄壤土，肥力中等。...     

适宜南方红壤坡耕地种植的苎麻品种筛选

以湘苎3号(深根型)、华苎4号(中根型)、黄壳麻(浅根型)3个苎麻[Boehmeria nivea(L.)Gaudich.]品种为材料,选择出适宜南方红壤山坡地种植的苎麻品种。结果表明,浅根型的黄壳麻在山坡地种植具有保持水土、缺兜率低的优势,是适宜红壤山坡地种植的苎麻品种。     

不同苎麻品种对土壤中镉、铅富集的差异

本研究以种植于临湘镉、铅复合污染农田中的7个苎麻栽培品种为材料,研究不同苎麻品种在污染农田中的生长情况和重金属富集差异。结果表明,7个苎麻品种均生长良好,其中中苎一号单季生物产量和原麻产量均显著高于其他品种,分别为6 903.45 kg/hm2和820.43 kg/hm2。镉在苎麻不同器官的分布表现为麻壳、麻骨和根中的镉含量较高,原麻中的镉含量较低,铅在苎麻各个器官的分配表现为麻壳、根和叶中的铅含量较高,麻骨和原麻中的铅含量较低。各品种地上部镉、铅含量存在显著差异,中苎一号地上部镉含量为19.89 mg/kg,石阡竹根麻地上部铅含量为9.41 mg/kg,均高于其他品种。中苎一号地上部对镉的提取效率为2.95%,显著高于其他品种,各品种对铅的提取效率差异不显著。因此采用苎麻修复临湘镉、铅复合污染土壤,种植中苎一号可获得最佳的土壤修复效果及经济效益。     

湖北烟草叶片中砷分布的差异性

测定了湖北不同类型烟草(烤烟、白肋烟和马里兰烟)各部位烟叶及烟叶微区(叶基部、叶中部、叶尖部、叶边缘和主脉)的砷含量。结果表明:烟草下部叶砷含量最高,上部叶砷含量最低;烟叶叶尖部、叶基部、叶边缘砷含量较高,叶中部次之,主脉最低;下部叶各微区中的砷含量较高,上部叶各微区中砷含量较低。     

运用生理生化、形态解剖指标综合评价苎麻抗旱性

在研究不同根型苎麻品种 (种质资源 )由干旱胁迫引起的形态、解剖特征与生理生化指标变化基础上 ,使用隶属函数法和相关分析及主成分分析法等统计模型确定供试品种的综合抗旱能力值 ,用以评定苎麻种质资源的抗旱性 ,其结果与根据产量计算的抗旱指数评定结果完全相符。品种黄壳铜和青壳子为强抗旱 ;宁都苎麻为中抗旱 ;细叶青、宜黄竹子麻和玉山麻则为低抗或不抗旱     

杏果实发育成熟过程中细胞壁组分和水解酶活性的变化

以早、中、晚熟6个新疆杏品种为材料,测定果实坐果至成熟过程中细胞壁含量、细胞壁组成物质含量、果胶酶、纤维素酶和口一葡萄糖苷酶活性的变化,深入探究杏果实发育成熟生理机制。研究结果表明：杏果实发育成熟过程中,细胞壁含量下降;水溶性和离子型果胶含量上升,早熟品种巴都玉吕克水溶性果胶含量最高,成熟时为13．26mg／g,中熟品种轮台小白杏最低,为10．60mg／g,离子型果胶含量与其相似,两品种间差异显著（P〈0．05）;共价结合果胶含量呈先上升,至成熟期下降的趋势;纤维素和半纤维素含量整体呈下降趋势,至成熟期,纤维素下降至原含量的1／3左右;不同品种杏果胶酶活性大小依次为：早熟品种〉中熟品种〉中晚熟品种,品种间差异显著（P〈0．05）;纤维素酶活性整体由0．47U／g左右上升至1．42U／g左右,品种间差异不显著;p葡萄糖苷酶活性变化规律性不强,品种间差异不显著（P〉0．05）;其中,早、中及中晚熟果实果胶酶活性依次递减,且差异显著（P〈0．05）。     

黄羊食物营养质量的初步研究

研究测定了１４种黄羊主要饲料植物和５１头黄羊瘤胃内食物的粗蛋白质、中性洗涤性纤维、酸性洗涤性纤维、酸性洗涤性木质素、中性洗涤性纤维灰分、酸性洗涤性纤维灰分、纤维素和半纤维素的含量。结果表明，各类饲料植物中营养成分的含量存在显著差异（Ｐ〈０．０５），而且具有明显的季节性变化：春季粗蛋白质的含量最高，冬季最低。洗涤性纤维和木质的季节变化则相反，春季最低，冬季最高。瘤胃内食物的营养成分季节变化模式与饲料植物相似，同一时期，瘤胃内食物的营养成分要高于饲料植物。中性洗涤性纤维与粗蛋白质呈显著的线性负相关性，与其它营养成分则是显著的线性正相关性。     

不同裂性葡萄品种果皮结构及代谢物质差异分析

【目的】研究不同葡萄品种从转色期至成熟期裂果特性的调控因子,为易裂果品种在新疆高效栽培提供数据支撑。【方法】以红地球、里扎玛特、新郁、无核紫、木纳格5个葡萄品种为材料,在转色期至成熟期,测定细胞壁结构性物质水溶性果胶、原果胶、半纤维素含量及代谢水解酶PG、PEP、PL、CE活性,分析采收期细胞壁结构及细胞凋亡情况,研究细胞壁组成成分和细胞凋亡与裂果之间的关系。【结果】红地球为不易裂果品种,里扎玛特为极易裂果品种,其他3个品种为易裂果品种。红地球原果胶采收期含量最高,花后80~90 d原果胶含量增幅最高达到31.6%,里扎玛特的增幅最小为1.1%;花后70~90 d新郁和里扎玛特水溶性果胶含量增幅分别为80.8%和67.2%,红地球水溶性果胶增幅最低,增幅为26.1%,采收期果胶裂解酶酶活性下降;花后80~90 d里扎玛特半纤维素含量显著升高,增幅为134.7%,红地球成熟期含量下降,增幅为-5.9%。里扎玛特角质层不平整有断口与缺链,表皮细胞排列松散细胞间有间隙;新郁亚细胞间由于胞间质降解出现空腔;红地球角质层平整光滑,细胞排列整齐,细胞间无明显间隙。采收期里扎玛特细胞凋亡现象严重,新郁、木纳格、无核紫有不同程度凋亡现象,红地球无明显凋亡现象。【结论】随着采收时间的推移,不易裂果品种原果胶含量及增速显著高于易裂品种,水溶性果胶和半纤维素含量变化规律相反;这3个指标与裂果相关。随着果实的成熟易裂品种在细胞壁代谢相关酶的作用下降解细胞壁结构多糖,果胶转化为水溶性果胶,纤维素转化为半纤维素,致使角质层不平整出现断口与缺链,细胞出现凋亡,降低了果皮的强度及细胞壁的延伸性,诱导了裂果发生。     

梨果实生长过程中细胞壁成分的变化分析

[目的]探寻梨果实细胞壁各组分在果实生长过程中的变化趋势,为梨果实品质改良提供理论依据.[方法]通过提取“二十世纪”、“幸水”、“长十郎”3个品种梨果实的细胞壁成分,测定其木质素、纤维素、半纤维素、果胶含量.[结果]木质素含量在3个品种梨果实生长过程中均呈先增后减的变化趋势;纤维素、半纤维素含量在整个生长周期中的变化无明显规律;水溶性果胶含量递增,EDTA可溶性果胶含量从生长发育初期开始逐渐升高,其中“二十世纪”增加幅度高于其他两个品种,Na2CO3可溶性果胶含量在3个品种的生长发育过程中明显升高.[结论]木质素与梨果实成熟软化密切相关,而水溶性果胶和Na2CO3可溶性果胶含量与梨果实成熟过程呈正相关.     

枸杞果实发育过程中细胞壁组分及相关酶活性的变化

以宁杞1号为试材,在果实成熟的不同时期测定细胞壁组分含量以及促进果胶分解的酶活性。结果表明:可溶性果胶、离子型果胶含量均呈先上升后下降,成熟时又升高的趋势。共价结合的果胶在青果期含量较高,在成熟过程中不断下降。纤维素和半纤维素含量在果实成熟时都呈下降趋势。果胶甲酯酶(PME)在青果期中的活性最高,随着果实的进一步成熟,PME活性逐渐降低,在成熟后期即红熟期又稍有上升。多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性在果实发育初期活性不高,变色期后活性急剧上升,在绿熟期、黄熟期、红熟期都保持较高水平。     

不同品种茎用芥菜瘤状茎膨大过程中细胞壁成分的变化

对不同品种茎用芥菜的瘤状茎在膨大过程中细胞壁成分的研究表明，瘤状茎在膨大过程中，细胞壁中果胶、半纤维素２、纤维素、醛酸和总糖含量逐渐下降，特别是膨大后期下降幅度较大．其中，果胶和总糖含量不同品种间差异较大，纤维素的含量在膨大后期，不易空心品种Ｔ８４－６１高于易空心品种Ｔ８４－６６．β－１，３－葡聚糖含量在膨大后期不易空心品种Ｔ８４－６１高于易空心品种Ｔ８４－６６，这与膨大后期Ｔ８４－６１品种β－１，３－葡聚糖合成酶活性增加有关．瘤状茎中的Ｃａ含量Ｔ８４－６１品种在膨大后期高于Ｔ８４－６６，而Ｍｇ含量品种间无明显差异．由此可见，细胞壁中果胶、总糖、Ｃａ和β－１，３－葡聚糖含量的降低，可能与瘤状茎空心的形成有关     

猕猴桃果实软化过程中细胞壁多糖物质含量与果胶降解相关酶活性变化

为研究不同贮藏温度下不同品种猕猴桃果实软化过程中细胞壁多糖物质降解特性,以及相关果胶降解酶对猕猴桃果实软化进程的影响,测定25 ℃和4 ℃贮藏过程中徐香、金丽、晚绿猕猴桃果实的硬度、细胞壁多糖物质含量和果胶降解相关酶活性,并对其进行相关性分析。结果表明,3个品种猕猴桃果实软化过程中半纤维素、纤维素和共价型果胶(covalent soluble pectin,CSP)含量不断降低,水溶性果胶(water soluble pectin,WSP)含量不断增加,而离子结合型果胶(ionic soluble pectin,ISP)含量相对稳定。晚绿猕猴桃各细胞壁多糖组分含量变化速度最快,金丽次之,徐香最慢。4 ℃贮藏延缓了猕猴桃果实细胞壁多糖物质的降解。相关性分析结果表明,3个品种猕猴桃果实硬度与WSP含量之间均呈显著(P<0.05)负相关,与CSP、半纤维素、纤维素含量之间呈显著正相关。果胶降解酶活性测定结果显示,25 ℃贮藏前期,晚绿猕猴桃内切多聚半乳糖醛酸酶(endo-polygalacturonase,PG)和β-半乳糖苷酶(β-galactosidase,β-Gal)活性显著高于其他两个品种,徐香猕猴桃PG和β-Gal的活性显著低于其他两个品种;4 ℃贮藏前期,晚绿猕猴桃中果胶酸裂解酶(pectate lyase,PL)和α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶(α-L-arabinofuranosidase,α-AF)活性显著高于其他两个品种,徐香猕猴桃中PL和α-AF活性显著低于其他两个品种。25 ℃贮藏条件下,与徐香果实软化显著相关的果胶降解酶是PG和β-Gal;4 ℃贮藏条件下,与徐香果实软化显著相关的果胶酶是α-AF和果胶甲酯酶(pectin methylesterase,PME);与金丽和晚绿果实软化显著相关的果胶酶分别是α-AF和PL。综上所述,软化最快的晚绿猕猴桃细胞壁多糖组分含量变化最快,软化最慢的徐香猕猴桃细胞壁多糖组分含量变化最慢。25 ℃贮藏前期,PG和β-Gal活性在晚绿中最高,在徐香中活性最低;4 ℃贮藏前期,PL和α-AF的活性在晚绿中最高,在徐香中最低。这些果胶酶活性的差异是导致晚绿果实软化较快而徐香果实软化较慢的原因之一。     

超甜玉米果皮主要成分含量动态变化

以3份生育期一致、果皮柔嫩度存在梯度差异的超甜玉米(Zea mays L.)自交系为材料,探讨果皮细胞壁主要成分含量在子粒发育过程中的动态变化规律。结果表明,在湖北武汉(2014年春)和海南陵水(2014年冬),PE10(果皮柔嫩性好)、T105(果皮柔嫩性中)、S33205(果皮柔嫩性差)在授粉后第12~24天果皮半纤维素含量均呈逐渐增加的特点,木质素含量则呈单峰曲线变化,而纤维素含量始终在24%上下波动,果胶与灰分含量变化不大且没有明显的规律。在两种环境条件下,3份自交系除PE10在授粉后第12、14天外,其余各测试时间点的果皮主要成分含量均值由大到小的顺序始终为半纤维素、纤维素、木质素;授粉后第12天果皮的半纤维素含量均值由大到小的顺序均为S33205、T105、PE10,而PE10半纤维素平均累积速率大于T105和S33205;授粉后第12天至最大值时间段内的果皮木质素含量均值由大到小的顺序均为S33205、T105、PE10。环境改变影响半纤维素、木质素累积速率。     

高效纤维素分解菌复合系的筛选构建及其对秸秆的分解特性

选以高温期的堆肥样品为材料，经过多代淘汰及不同系之间的组配，最终筛选构建了一组木质纤维素分解菌复合系，在分别以滤纸、脱脂棉、稻秸和锯末为碳源时，该复合系对天然纤维素含量高的滤纸和脱脂棉分解活性强，对纤维素含量较低、木质素含量相对高的锯末分解率最低。对稻秸的分解试验结果表明，该复合菌系在发酵初期对可溶性糖和淀粉的分解利用率远远高于对纤维素和半纤维素的分解，在整个发酵过程中，稻秸重量的变化与发酵液的pH变化有很大的一致性，发酵前5d内复合系对纤维素的分解活性最高。到发酵结束时，纤维素和半纤维素含量分别降低了7．39％和43．76％，而木质素在整个发酵过程中几乎不分解。     

加工番茄果实成熟过程中果胶积累特性

为探讨加工番茄果实成熟过程中果胶物质的积累特性，对3个加工番茄品种及不同果实生育期和不同坐果节位的果实果胶组成和含量进行测定分析。结果表明，3个品种果实的果胶物质均是由水溶性果胶(WSP)、草酸溶性果胶(OSP)和碱溶性果胶（ASP）构成。在绿熟期果实内以OSP和ASP为主，红熟期果实内以WSP和OSP为主；随着果实的成熟，果实内的WSP含量均呈上升趋势，ASP含量均呈下降趋势，OSP含量表现上升至粉红期后又逐渐降低的趋势；3个不同品种中，Q020 品种的总果胶（TP）含量最高，里格尔87 5品种的TP含量最少，Q020果实内的WSP、OSP和ASP在成熟过程中总体均高于里格尔87 5和屯河8号。