棉花纤维中木质素的相对分子量

分子量是聚合物的重要特性之一,木质素的分子量及其分布是研究苯丙烷类结构的反应、物理化学特性和评价其改性产物质量的内容之一。本研究以陆地棉TM-1成熟纤维为材料,分别利用酶解-温和酸解木质素法和二氧六环法提取棉纤维中木质素,结合凝胶渗透色谱法(gel permeation chromatography,GPC)调查和评价2种方法获得的棉纤维中木质素的相对分子量。结果表明,经二氧六环处理提取的棉花纤维中的木质素(dioxane lignin,DL)的重均分子量为2924g mol~(–1)、数均分子量2403 g mol~(–1),略高于由酶解-温和酸解处理提取的木质素(enzymatic hydrolysis-mild acidolysis lignin,EMAL)的重均分子量(2169 g mol~(–1))和数均分子量(1970 g mol~(–1)),EMAL的多分散系数稍低,说明木质素的均一性比DL高。表明EMAL法提取的木质素更适用于分析棉纤维中木质素的相对分子量。利用EMAL法分析棉纤维中木质素相对分子量表明,不同棉花品种的木质素重均分子量分布范围为938~2169 g mol~(–1),数均分子量分布范围为857~1970 g mol~(–1),多分散性系数在1.09~1.74间,均小于2。重均分子量与纤维马克隆值呈显著负相关,数均分子量与纤维长度呈显著负相关,与纤维马克隆值呈极显著负相关。     

1株能够分解木质素的泛菌的分离与鉴定

木质素紧密结合在纤维素外层,由于其结构的复杂性和稳定性,是纤维素资源利用中的一大障碍.目前微生物降解木质素的研究主要集中在以白腐菌为代表的真菌上,细菌在木质素降解中的作用有待研究.试验从洋葱腐烂茎秆中取土样,经过碱木质素为唯一碳源的限制性筛选和继代培养,并以愈创木酚为唯一碳源的培养基进行显色反应,最终得到了一株具有木质素分解能力的细菌.通过16S rDNA和gyrB基因测序对该菌株进行鉴定,发现该细菌属于泛菌属.与泛菌属的植物病原菌不同,该细菌不具备致病性,可用于进一步的木质素的细菌分解以及纤维素的综合利用研究.     

木质素生物合成及其基因调控研究进展

介绍了木质素的组成、生物合成途径、涉及的酶类,综述了近年来基因工程技术调控木质素生物合成的研究进展,并对今后的研究进行了展望。     

毛白杨木材主要组分与酸性染料的相互作用

对毛白杨木材纤维素,半纤维素和木素采用酸性染料桔黄Ⅱ进行加热浸染,观察其染色性能,并采用ＦＴＩＲ分析其染色前后的变化。结果表明：对于酸性染料桔黄Ⅱ,素和半纤维素不能上染,而木质素染色性能良好;ＦＴＩＲ分析表明,三者均未与染料反应生成新的化学官能团,而是木材组分对染料的吸附作用使木材产生颜色。     

异源表达菊芋HtHCT基因对受体植物木质素相关生理生化指标的影响

羟基肉桂酰辅酶A:莽草酸/奎宁酸羟基肉桂酰转移酶（HCT）是木质素合成过程中的关键酶之一。本研究构建了菊芋HtHCT基因的植物表达载体pCAMBIA1390-HtHCT,分别对拟南芥和本氏烟进行遗传转化,并对转基因植株进行生理生化指标测定。PCR和RT-PCR结果表明,HtHCT基因已经插入到受体植物基因组中,并能进行转录;转基因植株生理生化指标检测表明,HtHCT基因能够调节拟南芥和本氏烟中木质素的含量及组成,并对受体材料的类黄酮合成亦有一定的影响。     

水杨酸诱导辣椒抗疫病生化机制的研究

对水杨酸（SA）处理及其挑战接种辣椒疫霉菌的4个抗性不同的辣椒品系体内木质素含量和多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性的测定结果表明：SA诱导的供试品系与未经诱导的相同品系相比,木质素含量增高,PPO、POD、PAL活性增强,其中木质素的含量与抗病性呈显著正相关;挑战接种后两者相比,SA处理的供试材料的木质素含量和PPO、POD、PAL活性的增强幅度更大,其中抗、耐病品系的增加早且增加幅度高于感病、高感品系。值得注意的是,经SA诱导的各供试品系接种后木质素含量与抗病性也呈显著相关。木质素含量与相关酶活性的上述变化趋势与SA对各品系的诱抗效果完全吻合。     

木素及其衍生物在农林中的应用

木素及其衍生物作为木材水解工业和造纸工业的副产品,具有许多的活性基团,可以直接或改性后应用于农业和林业中。在化肥缓释剂、农药缓释剂、土壤稳定剂、土壤改良剂、地膜等领域具有很大的应用前景,不仅可以为木素的利用提供新的途径,同时也为降低农业和林业成本,减少化肥、农药等的污染提供新的思路。     

甘蓝型油菜木质素合成关键基因F5H、4CL和COMT的定量表达

以甘蓝型油菜(Brassica napus L )抗倒伏品种浙平1号和易倒伏品种高芥1号为材料,采用荧光定量PCR方法对木质素合成关键基因F5H（阿魏酸-5-羟基化酶）、4CL（4-香豆酸CoA连接酶）和COMT（咖啡酸/5-羟基阿魏酸-O-甲基转移酶）在薹期和角果期根颈部、茎部的相对表达量进行了分析。结果显示,F5H在薹期和角果期根颈部的相对表达量,易倒伏材料高于抗倒伏材料;茎部的相对表达量,抗倒伏材料高于易倒伏材料。4CL和COMT基因在薹期根颈部、茎部和角果期根颈部的相对表达量,易倒伏材料高于抗倒伏材料;角果期茎部的相对表达量,抗倒伏材料显著（P＜0.05）高于易倒伏材料。结果表明,油菜角果期茎部木质素合成关键基因F5H、4CL和COMT的相对高量表达可能有助于增强植株的抗倒伏能力。     

Spectrophotometrical characteristics in the near infrared region in beech (<Emphasis Type="Italic">Fagus crenata</Emphasis>) and pine (<Emphasis Type="Italic">Pinus densiflora</Emphasis>) litters at the various decomposing stages

We examined the relationships between the absorptional characteristics in the near infrared region and the chemical changes of decomposing beech (Fagus crenata) and pine (Pinus densiflora) litters. Spectra as well as the concentrations of chemical substances approached each other and converged with decomposition, although both initial characteristics differed markedly between beech and pine. This indicated that the fundamental chemical structures were almost the same, although their organochemical composition differed. Specific absorption bands for lignin, polysaccharide, and protein were identified at 2,140 and 1,670 nm, 2,270, 1,720, 1,590, and 1,216 nm, and 2,350 nm, respectively. Absorbance at 1,670 nm, peculiar band of aromatics, showed a positive correlation with lignin concentration, which suggested the relative increment of aromatics due to condensed lignin in decomposing litters. Absorbance at 2,140 nm, characterized as the C–H bond in HRC = CHR, showed a negative correlation with lignin concentration, which suggested the decrements of some structures such as side-chains in lignin polymers unrelated to aromatics. Absorbance at 2,270, 1,720, and 1,216 nm, specified to O–H/C–O/C–H bonds in saccharide, might reflect the change of polysaccharide during decomposition because they showed a positive correlation to polysaccharide concentration. In the same way, absorbance at 2,350 nm, identified to the C–H/CH₂ bonds in protein, showed a negative correlation to nitrogen concentration in decomposing litters, which might indicate that the C–H/CH₂ bonds in protein decreased with decomposition due to microbial consumption of carbon in protein. Our findings suggested the possibility that the spectral changes indicate the litter digestibility during decomposition and that also explain the compositional change in decomposing litters.