竹柳细胞壁综纤维素和木质素单体及含量研究

运用超声波辅助提取、DFRC(衍生化后的还原裂解)法结合气相色谱-质谱法(GC-MS)对竹柳(Salix maizhokunggarensis N.Chao)细胞壁综纤维素和木质素单体进行了测定;采用差重法和Kalson法结合紫外分光光度法测定了竹柳细胞壁综纤维素和木质素含量。结果表明,竹柳细胞壁综纤维素单体包括D-木糖、L-阿拉伯糖、D-半乳糖、D-葡萄糖、L-岩藻糖和D-纤维二糖,木质素主要由愈创木基(G)和紫丁香基(S)组成。竹柳细胞壁综纤维素含量为80.16%,木质素含量为19.84%。     

油菜素内酯合成基因DWF1、DET2 影响毛白杨木质部形成

油菜素内酯对植物的生长发育有重要的调控作用。以转油菜素内酯合成基因GhDWF1和GhDET2的毛白杨为材料,对其生长、木质部显微结构、细胞壁化学组成进行分析,发现油菜素内酯合成基因DWF1和DET2基因的转入影响了毛白杨的木质部形成和细胞壁组分。转基因毛白杨的木质部面积明显高于对照,且细胞较小,细胞壁较厚,可以推测毛白杨体内细胞的分裂和横向扩大受到影响;导管上的纹孔增大,可能会影响水分运输;酸性果胶升高,纤维素含量降低,可能改变了细胞壁的框架结构;转GhDET2基因的毛白杨的木质素含量较高,S型木质素含量较高,化学降解相对容易;而转GhDWF1的毛白杨的木质素含量较低,G/S比最高,S型木质素含量较小。     

高地钩叶藤材薄壁细胞壁主要化学成分的微区分布

为构建棕榈藤材薄壁细胞壁结构模型,扩大棕榈藤材的用途、提高棕榈藤材的利用率,以高地钩叶藤为研究对象,在藤茎高2 m处截取试样,经软化、聚乙二醇包埋、切片、硼氢化钠(NaBH4)溶液浸泡、显微共聚焦拉曼光谱仪逐点扫描、获取光谱数据、分析.研究结果表明:薄壁细胞的次生壁(S)上纤维素的集团数量比最高,复合胞间层(CML)的纤维素集团数量比次之,而细胞角隅(CC)处纤维素的集团数量比最低;次生壁外部(SⅠ)、中部(SⅡ)和内部(SⅢ)3个形态区纤维素的集团数量比差别较小;CML与SⅡ处纤维素集团数量比没有差别.CC处的木质素集团数量比最高,CML次之,S上的木质素集团数量比最低.SⅠ、SⅡ和SⅢ3个形态区木质素集团数量比差别较小,SⅡ木质素集团数量比小于CML.S层上的半纤维素集团数量比最高,CML次之,CC处集团数量比最低.薄壁细胞壁上纤维素、半纤维素集团数量比由高至低依次是S、CML和CC,而木质素集团数量比分布相反.SⅠ、SⅡ和SⅢ3个形态区域纤维素集团数量比、木质素集团数量比差别均较小.     

植物木质素合成调控及基因工程研究进展

木质素作为植物次生细胞壁的重要组分,分布于输导组织和木质化组织细胞壁中,不仅能提高细胞壁的隔水性和机械强度,而且在提高植物的抗病性、抗逆性方面也发挥着重要作用。本文从植物木质素的种类、合成调控、检测方法和利用基因工程从源头调控植物木质素含量等方面对植物木质素的研究现状进行了概述,并基于转基因技术的发展,对改变植物木质素组成的有效途径进行了展望。     

植物木质素的合成与调控研究进展

木质素作为植物次生细胞壁的重要组分,分布于输导组织和木质化组织细胞壁中,不仅具有提高细胞壁的隔水性和机械强度,而且在提高植物的抗病抗逆方面也发挥着重要作用。对植物木质素的种类、合成调控和利用基因工程从源头调控植物木质素含量等方面的研究现状进行了概述;随着转基因技术的发展,有望通过更多更有效的途径来改变植物木质素的组成。     

栓皮栎软木的夹砂和夹杂构造特征与化学组分分析

【目的】研究栓皮栎软木中的杂质与纯软木的不同,以有效去除软木中的夹砂和夹杂。【方法】以陕西产栓皮栎软木为材料,分析其杂质的结构及主要化学成分的质量分数,并与纯软木细胞进行比较。【结果】夹砂的细胞排列紧密,细胞壁较厚,为白色,细胞腔内充有白色物质,其木栓脂、纤维素和木质素的质量分数分别为1.65%,28.57%和26.31%;夹杂的细胞整体上排列比较疏松,细胞间隙发达,其木栓脂、纤维素和木质素的质量分数分别为2.20%,23.61%和24.32%;纯软木细胞为充满空气的薄壁细胞,相邻细胞交错排列,且排列紧密,无细胞间隙,似蜂窝状,其木栓脂、纤维素和木质素的质量分数分别为38.93%,7.89%和21.64%。【结论】栓皮栎软木中夹砂和夹杂与纯软木细胞的结构、主要化学成分的质量分数均不同,因而性能也不同。纤维素和木质素的质量分数高,木栓脂的质量分数低,是软木杂质硬而脆、弹性小的主要原因。     

化学成分对木材细胞壁纵向弹性模量和硬度的影响

以杉木成熟材晚材为研究对象,采用化学成分选择性脱除方法依次脱除木质素和半纤维素。利用纳米压痕技术,在纳米尺度上,探讨半纤维素和木质素对木材细胞壁压入力学性能的影响。结果表明:木质素对细胞壁的弹性模量影响显著,脱除木质素后细胞壁弹性模量损失了6.53%。半纤维素是一种界面高分子,在细胞壁中作为连接纤维素和木质素的界面偶联剂,对细胞壁的纵向弹性模量影响极显著,脱除半纤维素后细胞壁弹性模量损失约为9.16%。木质素和半纤维素对细胞壁的硬度影响均显著。木质素脱除后,细胞壁硬度降低了16.98%。半纤维素脱除处理与脱木质素处理相比,硬度仅下降了0.87%。      

2种木质素单体在紫花苜蓿茎中沉积的研究

[目的]紫花苜蓿是优质的豆科牧草,木质素的存在影响其利用效率.从木质素单体角度出发,研究愈创木基木质素(guaiacyl lignin,简称G木质素)和紫丁香基木质素(syringyl lignin,简称S木质素)在紫花苜蓿茎中不同节间的沉积.[方法]运用组织化学染色方法,对紫花苜蓿茎中2种木质素单体进行单独染色,制作临时切片,在显微镜下观测、拍照.[结果]紫花苜蓿上部节间沉积较少的木质素,下部节间沉积较多的木质素,这种差异主要由木质化的次生木质部大量生成和髓木质化引起;2种木质素单体沉积存在差异,上部节间,髓射线有S木质素沉积,无G木质素沉积;下部节间则在髓薄壁细胞有S木质素沉积,无G木质素沉积.[结论]2种木质素单体主要沉积在苜蓿茎的初生韧皮部、初生木质部、次生木质部和髓等组织,且下部节间沉积较多的木质素.2种木质素单体在苜蓿茎的沉积存在差异,在髓射线和髓薄壁细胞均表现为S木质素的沉积范围高于G木质素.     

小麦品种抗赤霉病的组织学研究

通过对四个品种穗轴的组织学和组织化学与抗扩展性关系的研究,结果表明:抗感品种健康穗轴在一些组织结构上存在着明显差异,主要表现在抗病品种的维管束导管孔径较感病品种的小,抗病品种的皮层厚壁组织和厚壁细胞壁较感病品种的厚,且差异达显著水平;抗病品种的皮层厚壁组织和厚壁细胞壁增厚的时期比感病品种的早。在受侵染的穗轴中,抗感品种在菌丝的分布和量上,以及细胞的破坏程度上有所不同。抗感品种的木质素均为具丁香素核的木质素。因此,小麦品种抗扩展性的机制之一是靠预先形成的组织结构——厚壁组织和细胞壁厚度等解剖特征来实现的。     

轻质木材的膨化

用HNO3溶液对木材进行前期处理,使其破坏木纤维细胞壁S3层;然后用CO(NH2)2溶液和ZnCl2溶液分别润涨木材,使木纤维细胞壁向内润涨.采用正交试验设计,选择最优化工艺条件.结果表明,最优工艺条件为:硝酸质量分数10%,加热温度100 ℃,加热时间20 min,采用尿素饱和溶液润涨.3个因素中,硝酸质量分数对试验结果的影响显著.处理后的试材在微观上细胞壁厚度有了明显的增加,细胞腔变小;在宏观上体积尺寸也有所增加,木纤维细胞壁厚度增长率最大可达77.53%.     

实心瓜多竹竹材纤维和导管分子的变异规律

为了探明实心瓜多竹Guadua amplexifolia纤维和导管分子的变异规律,将竹秆沿纵向分为基部、中部和梢部,将竹壁沿径向取试样1个·mm^-1,进行纤维和导管分子长度和宽度的比较研究。结果表明,纤维长度分布范围为1 738 ～ 2 764 μm,宽度范围为13 ～20 μm,长宽比为91 ～ 211。导管分子长度分布范围为383 ～ 526 μm,宽度范围为99 ～ 288 μm,长宽比为1.3 ～ 4.4。纵向上,基部纤维长度和长宽比小于中部,中部小于梢部;纤维宽度与长度和长宽比变化规律相反。径向上,纤维长度和长宽比从竹壁内壁到竹壁厚度2/3处缓慢增加,之后有减小的趋势;纤维宽度在基部和中部处无明显的径向变化趋势,但在梢部,竹壁中部的纤维宽度明显大于靠近竹壁外壁和内壁处。纵向上,导管分子长度无明显的变化规律;基部宽度大于中部和梢部,中部和梢部之间无明显差异;长宽比变化规律与宽度相反。在径向上,长度无明显的变化规律;宽度从竹壁内壁到外壁有明显的降低趋势;长宽比从竹壁内壁到竹壁中部处无明显变化趋势,但自竹壁中部到外壁处有明显的增加趋势。图6表2参14     

毛竹材径向篾抗拉和抗弯性能研究

[目的]目前对于径向竹篾的相关研究较少,且未有竹节对径向竹篾性能影响方面的研究.研究随高度变化径向竹篾的结构特征、抗弯和抗拉性能变化规律,以及竹节对其力学性能的影响,可为径向竹篾在竹木复合集装箱底板应用中的结构设计和工艺优化提供理论依据以及技术参考.[方法]采用4年生不同高度毛竹制备的径向竹篾,分析不同高度等级的径向竹...     

打顶时期对烤后烟叶品质的影响

试验研究了不同时期打顶对烤烟生长发育及产质量的影响,结果表明:随着打顶时期的推迟叶片厚度逐渐减小;上、中部叶片烟碱含量逐渐降低,下部叶则先升高后降低;两糖含量先升高后降低。综合分析,以初花前后打顶为宜。     

不同抗倒伏能力甜荞品种茎秆木质素及其单体合成特征

【目的】研究不同抗倒伏能力甜荞品种在不同生育时期茎秆木质素、总木质素单体及G型、S型和H型木质素单体含量的变化,探讨甜荞茎秆木质素及其单体合成特征。【方法】选用酉荞2号(高抗倒伏、YQ2)、信农1号(中抗倒伏、XN1)和乌克兰大粒荞(易倒伏、UD)为试验材料,试验采用随机区组设计,3次重复。分别于分枝期、盛花期和乳熟期测定其茎秆抗折力、倒伏指数、木质素含量(溴乙酰法)、总木质素单体及S型、G型和H型木质素单体含量(GC-MS法)。【结果】相同生育时期,与XN1和UD相比,YQ2茎秆抗折力大、倒伏指数小;分枝期到乳熟期,茎秆抗折力先增大后减小,在盛花期达到最大值;倒伏指数的变化存在品种差异,分枝期到乳熟期,YQ2和UD倒伏指数先增大后减小,盛花期达到最大值,XN1倒伏指数逐渐增加,乳熟期达到最大值。茎秆木质素和木质素单体含量从分枝期到乳熟期逐渐增加,YQ2木质素和木质素单体含量高于XN1和UD;在相同生育时期,S型木质素单体含量均最高,G型木质素单体次之,H型木质素单体含量均最低;分枝期到乳熟期,S和G型木质素单体含量逐渐增加,H型木质素单体逐渐降低。随着生育时期,S/G(S型木质素单体含量/G型木质素单体含量)的比率逐渐降低,G型木质素单体占总木质素单体的比例逐渐升高。【结论】甜荞茎秆木质素单体主要为S-G型。高抗倒伏品种木质素及其单体的合成特征表现为:各生育时期木质素、总木质素单体、G型、S型和H型木质素单体含量高于中抗倒伏和易倒伏品种;分枝期大量积累S型木质素单体,分枝期到乳熟期主要积累G型木质素单体。     

日光温室夜间后墙不同高度放热量差异的理论分析

针对日光温室夜间后墙不同高度放热量差别较大的现象,运用物理学矢量原理、气体分子动理论,对外界低温通过覆盖面在后墙形成的放热机理进行推导,结合放热机理和后墙不同高度温度差别对后墙不同高度放热量差别的影响进行研究。结果表明:1)外界低温驱动力水平分量大小随后墙高度降低不断增大,外界低温驱动力水平分量密度随后墙高度降低不断减小,后墙放热驱动是外界低温驱动力水平分量大小和密度乘积的函数,随后墙高度降低不断增大。2)后墙放热后温度不断下降,后墙放热量自上而下逐渐增多,下侧放热量是上侧放热量的2～3倍。3)推导出的后墙放热机理能够解释后墙不同高度放热量差异,后墙不同高度放热量差异主要是由于外界低温通过覆盖面在后墙产生的放热驱动不同造成的;后墙放热是外界低温驱动下的被动放热。4)后墙温度较高时,后墙放热量受后墙温度和后墙放热驱动共同作用,此时后墙中部放热量也会较多;后墙温度较低时,后墙放热量主要受后墙放热驱动作用。     

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

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、湘谭大叶白的变异较大,达4.19%～5.95%,沅江白里子青,湘苎三号等6个品种的变异辐度较小,在1.00%～1.99%之间。     

稻曲在稻穗上的分布特点研究

为研究稻曲在稻穗及稻穗小枝梗上的分布特点,对2010年早稻稻曲病发病稻田收集的180份病穗进行统计分析。结果显示,在180份样本中共有稻曲630粒,其中258粒分布在稻穗下部,占40.95%,中部306粒,占48.57%,上部66粒,占10.48%,稻曲主要分布在稻穗中、下部;稻曲在稻穗上的分布特点是随着病害加重,分布于稻穗下部的稻曲所占比例逐渐减少,中部稻曲所占比例逐渐增多,而上部稻曲所占比例在各个病级稻穗上变化不大,稻曲在小枝梗上的分布无明显规律性。     

施氮量对贺州市烤烟K326生长、产量及质量的影响

为探索贺州市烤烟K326适宜的施氮量,研究了不同施氮量对烤烟农艺性状、经济性状、外观质量、化学成分和评吸质量的影响。结果表明：随着施氮量的增加,株高、叶片数、最大叶长、最大叶宽和最大叶面积均呈逐渐增加的趋势,烟叶产量逐渐增加,上中等烟比例逐渐降低,烟叶产值、均价及上等烟比例均呈先增加后降低的趋势;施氮量偏低会导致中部叶颜色偏浅、身份变薄、油分减少,施氮量偏高会导致上部叶颜色偏暗、成熟度降低、身份变厚、结构僵硬;烟叶总糖、还原糖、淀粉含量和糖碱比逐渐降低,总植物碱和总氮含量逐渐升高,钾、氯含量及氮碱比、还原糖与总糖比变化不明显;施氮量偏低会造成中部叶香气质差、香气量不足,施氮量偏高会造成上部叶杂气重、刺激性过大。综合分析,贺州市种植烤烟K326的适宜施氮量为165 kg/hm2。     

产地·等级·部位·醇化时间对烟叶木质素含量的影响

[目的]研究产地、等级、部位、醇化时间对烟叶木质素含量的影响。[方法]以河南地区98个烟叶样品为研究对象,采用氢氧化钠/尿素-稀硫酸法测定其木质素含量,研究产地、等级、部位和醇化时间对烟叶木质素含量的影响。[结果]随着烟叶等级的升高(烟叶部位由上到下),总木质素含量呈增加趋势;随着醇化时间的延长,总木质素含量呈缓慢增加趋势;产地、等级、部位对烟叶木质素含量影响较大,而醇化时间对烟叶木质素含量影响较小。[结论]该研究可为合理利用烟叶、改善烟草品质提供理论依据。     

黄藤发育过程中主要解剖特征的变异

以黄藤为研究对象,采用生物解剖学方法,系统分析了维管束、后生木质部大导管及纤维形态特征等主要解剖特征及其与生长发育规律之间的关系。结果表明:随着轴向高度增加,维管束比量先升后降,导管分子长度和长宽比先降后升;维管束长短径、纤维双壁厚、壁腔比、管直径和形状因子逐渐减小;维管束密度、纤维腔径和导管分子密度呈增加的变化趋势。径向由藤芯到藤皮维管束比量和密度、纤维长度、长宽比和壁腔比、导管密度逐渐增大;维管束长径和短径、纤维腔径、导管分子直径、形状因子逐渐减小。维管束比量、长径、短径、形状因子和密度分别为40.2%、468.933μm、333.838μm、0.722和5.76个.mm-2,纤维长度、直径(宽度)、腔径、双壁厚、长宽比和壁腔比分别为990.476μm、12.041μm、6.350μm、5.691μm、86.23和1.05。导管分子长度、直径、长宽比、形状因子和密度分别为1 621.796μm、187.172μm、9.207、0.877和5.65个.mm-2。