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1.
木本竹因其优质材性而成为传统木材良好的替代品。木质化程度和木质素含量影响着木材材性,然而单子叶植物的木质化调控网络尚不清楚。为了阐明毛竹(Phyllostachys edulis)木质化的分子调控机制,利用转录组、miRNA和降解组测序,并结合实验对竹笋进行综合分析研究。结果表明:木质化程度和木质素含量随笋高度的增加而增加,而苯丙氨酸解氨酶(PAL)和漆酶(LAC)活性则随笋高度的增加表现为先升高后降低。在不同高度笋的代表性节间(第13节)的不同部位中共鉴定了11 504个差异表达基因(DEG),其中与细胞壁和木质素生物合成相关的大部分DEG表达随笋高度上调,而与细胞生长相关的一些DEG表达则下调。通过miRNA测序鉴定出1 502个miRNA,包括已知的1 223个和新鉴定的279个。通过生物信息学预测和降解组分析,共鉴定出691个差异表达的miRNA,共靶向5 756个差异表达基因。据此构建了毛竹笋木质化调控网络,包括11个miRNA、22个转录因子和36个酶基因。另外,根据过表达PeLAC20转基因拟南芥中木质素含量显著增加,提出了一个miRNA介导的‘MYB-PeLAC20’的木质素单体聚合调控模型。研究结果不仅对解析竹子木质素生物合成的调控分子机制具有重要科学价值,而且对理解其他单子叶植物的相关机制具有重要参考价值,有助于制定竹材材性改良策略。 相似文献
2.
3.
碳点(CDs)和石墨烯量子点(GQDs)由于结构稳定、环境友好、水分散性和生物相容性良好、易于功能化改性和可光致发光等优点已成为备受关注的零维碳纳米材料,有望广泛应用于生化指示、生物医学、储能、显示器件和催化等前沿领域。近年来,相比于传统的化石燃料基化合物,来自可再生生物质的木质素及其衍生物不仅价廉易得、活性基团丰富,而且具有天然芳香结构,已成为CDs和GQDs的重要前驱体。但是,已有报道对木质素的解聚机制认识不足,这也逐渐成为制约木质素基CDs和GQDs性能提升的瓶颈之一。因此,必须阐明木质素在相关工艺过程中发生解聚的化学本质,并明确杂原子掺杂与木质素基CDs和GQDs的激发依赖发光行为的内在联系。笔者首先介绍了木质素基CDs和GQDs的制备方法发展历程和潜在应用,同时对其结构和性质等进行评述,重点讨论并总结了制备具有出色激发依赖发光行为的木质素基CDs和GQDs的技术难点,认为开发一类适用于普遍性木质素原料的高效环保解聚策略,以及揭示木质素基CDs和GQDs的杂原子掺杂与其激发依赖发光行为的关联机理将成为该领域今后的重点研究方向。 相似文献
4.
5.
为提高木质素的活性、促进木质素的高效利用,以玉米秸秆发酵制乙醇剩余物经碱溶酸沉获得的精制木质素(PL)为原料,在以异丙醇/水的混合溶剂为反应介质、液固比为10∶1(mL∶g)、铝氧单钠固体超强碱作为催化剂条件下降解PL,得到降解木质素(DL),采用正交试验优化降解条件,并对降解前后木质素进行了分析与表征。研究结果表明:优化降解条件为催化剂用量为木质素质量的20%、反应温度200℃、反应时间150 min,此时降解木质素的产率和甲醛值分别为77.5%和0.365。傅里叶红外光谱(FT-IR)、二维核磁共振(2D HSQC)、凝胶渗透色谱(GPC)和热重(TG)等分析表明:固体超强碱对木质素的催化降解很好地保留了木质素的芳香性结构;降解后DL侧链区连接键β-O-4、β-β和β-5/α-O-4含量明显降低,降解使木质素的部分Ar—O—C醚键断裂、酚羟基和醇羟基含量增加、相对分子质量和多分散性明显下降;与PL相比,DL的主热解发生温度范围变窄、最大热解速率降低。 相似文献
6.
本文采用微胶囊化技术,以豚草提取物为囊芯材料,壳聚糖和木质素磺酸钠的聚合物为囊皮材料,制作壳聚糖/木质素磺酸钠豚草提取物微胶囊剂,结果表明:制备的壳聚糖/木质素磺酸钠豚草提取物微胶囊分布有序,大小均匀,形态规则,大部分成圆形,极少部分成椭圆形,整体杂质较少,基本包覆完全。红外光谱检测分析显示,豚草提取物质被成功包覆于囊壁材料壳聚糖/木质素磺酸钠。效率和有效载量均达到80%以上。 相似文献
7.
为提高木质素的功能性,利用2-溴代异丁酰溴改性木质素制备木质素基引发剂,然后采用原子转移自由基聚合(ATRP)法将亲水单体甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、乙酸乙烯酯(VAC)和丙烯酸(AA)分别接枝到木质素上,合成亲水性木质素基接枝共聚物。对接枝聚合物进行接触角测试和红外光谱分析,结果表明:接枝单体甲基丙烯酸羟乙酯时,木质素接枝聚合物亲水效果最佳;木质素接枝前后接触角分别为45°、21.6°,接枝后木质素亲水性能提高。红外光谱分析显示,木质素接枝甲基丙烯酸羟乙酯(Lignin-g-PHEMA)共聚物中具有HEMA的特征峰,表明单体甲基丙烯酸羟乙酯成功接枝到木质素分子上。 相似文献
9.
[目的] 阐明施用保水剂与木质素结皮结合的恢复措施对沙地植被的调控机制,为荒漠草原沙地植被恢复提供理论依据。[方法] 在内蒙古自治区乌拉特荒漠草原设置试验样地。试验处理包括对照和恢复措施(保水剂与木质素结皮结合)两个处理。测定了植物地上生物量、盖度、土壤含水量、土壤团聚体比例、土壤入渗速率、稳渗速率、碱解氮、速效磷和速效钾的含量。[结果] ①恢复措施显著提高了植物地上生物量和盖度;②恢复措施提高了水稳性大团聚体比例、入渗速率和稳渗速率,降低了微团聚体的比例,从而显著提高了土壤含水量;③恢复措施显著提高了土壤碱解氮、速效磷和速效钾的含量。[结论] 恢复措施提高了土壤含水量和养分含量,提高了沙地植被生产力,从而促进了沙地植被的恢复。 相似文献
10.
采用凋落物分解袋法,以贵州久安生态茶园内云南樟(Cinnamomum glanduliferum)、光皮桦(Betula luminifera)、杉木(Cunninghamia lanceolata)和马尾松(Pinus massoniana)叶凋落物以及茶树(Camellia sinensis)修剪物为研究对象,分析5种单一凋落物类型,以及9种混合凋落物类型(茶树-云南樟、茶树-马尾松、茶树-杉木、茶树-光皮桦、杉木-光皮桦、云南樟-光皮桦、云南樟-马尾松、云南樟-杉木、光皮桦-马尾松)分解速率和木质素、纤维素释放特征及差异性。结果表明,单一凋落物类型中,阔叶树种凋落物分解速率大于针叶树种;阔叶树种凋落物木质素含量总体上呈现增加趋势,而针叶树种总体上则呈现下降趋势;凋落物纤维素含量总体上呈现下降趋势。单一凋落物纤维素释放规律与混合凋落物纤维素释放一致,均为直接释放;单一凋落物木质素释放存在3种规律;混合凋落物木质素释放规律有5种。分析9种混合凋落物分解特征,44.4%的混合凋落物混合分解表现为加和效应,11.2%的混合分解表现为拮抗效应,44.4%的混合分解表现为协同效应;22.2%的混合凋落物木质素的释放表现为促进释放,55.6%的混合凋落物木质素释放表现为促进富集;22.2%的混合凋落物纤维素释放表现为促进释放;11.1%的混合凋落物纤维素释放表现为促进富集。研究结果可为维持茶园肥力提供理论依据。 相似文献