基于近红外技术的苎麻麻骨化学成分含量测定

为了更好地推动苎麻产业发展、更好地利用好苎麻副产物麻骨,快速、高效、准确的获得麻骨化学成分越发重要。试验利用近红外光谱技术分析苎麻麻骨化学成分,以化学测定值为对照,采用定量偏最小二乘分析法,建立苎麻麻骨化学成分含量模型。结果表明,建立的苎麻麻骨化学成分预测模型各成分相关系数较高,果胶、半纤维素、木质素和纤维素相关系数分别达到了0.9937、0.9772、0.9850和0.9916,分辨度在6.63~12.71之间。苎麻麻骨化学成分含量模型对果胶、半纤维素、木质素及纤维素含量的预测绝对误差分别在-0.25%~0.015%、-0.845%~0.155%、-4.735%~2.895%和-2.835%~4.08%之间,预测值与化学测定值误差在可接受范围内,故该模型可初步用于苎麻麻骨化学成分含量的测定。     

苎麻BnMAN1基因及其启动子的克隆分析

甘露聚糖酶基因在植物种子萌发、果实的成熟软化、植物器官的脱落以及非生物胁迫等过程发挥重要作用。为研究其在苎麻中的基因功能,本研究根据苎麻转录组测序中的Bn MAN1片段序列,克隆该基因的c DNA全长及其上游的调控序列。生物信息学分析发现:Bn MAN1基因上游的调控序列包括TATA-box、CAAT-box、AE-box、Box 4、I-box、GAG-motif、GATA-motif、Skn-1_motif、ARE、Aux RR-core、TCA-element、MBS等顺式作用元件。Bn MAN1基因开放阅读框为1 128 bp,编码375个氨基酸,预测其相对分子质量为42.47 k D,理论等电点为9.45。与桃树(ABV32548)、苦瓜(XP_022132624)、毛果杨(XP_006383170)、野生大豆(KHN36084)和橡胶树(XP_021678603)氨基酸序列相似性分别为82%、81%、79%、79%、76%。蛋白的二级结构中α-螺旋约占45.33%,延伸链约为15.20%,无规则卷曲约为39.47%。结构域分析发现具有COG3934、Cellulase结构域,属于β-甘露聚糖酶类。苎麻Bn MAN1及其启动子将为今后对该基因在苎麻中的功能研究提供帮助。     

基于近红外技术的苎麻叶半纤维素、纤维素、木质素及Cd含量快速测定

为了快速、高效、准确地测定苎麻叶中半纤维素、纤维素、木质素和Cd含量,研究采用近红外光谱技术的扫描光谱结合苎麻叶半纤维素、纤维素、木质素和Cd含量的化学测定值,基于化学定量学方法,采用定量偏最小二乘分析法(QPLS),运用不同预处理方法和化学计量学方法建立校正模型,对比各模型性能参数,筛选出最优定标模型并用检验集对模型进行验证。结果表明:纤维素、半纤维素、木质素和Cd建立模型相关系数分别为0. 9838、0. 9810、0. 9882、0. 9874。半纤维素绝对误差均在1以下,误差较小;Cd的预测值和化学值的绝对误差在0. 04以下,误差小,故可选择该模型对苎麻叶半纤维素和Cd含量进行快速准确预测。     

苎麻种质资源镉富集能力基因型差异研究

苎麻是我国重要的纤维作物之一，是非常有前景的重金属镉污染土地修复植物。为进一步评价和鉴定苎麻种质镉富集的特性，筛选出优异的高镉富集能力苎麻种质，对农田镉污染条件下种植的269份苎麻种质资源的镉富集能力进行了研究。结果表明，269份苎麻种质资源镉积累量、富集系数和转运系数均存在显著差异，其变异系数分别为31.10%、20.19%和19.59%。57.25%的苎麻种质各器官镉积累量的分布规律为萝卜根＞繁殖根＞麻叶＞麻骨＞原麻＞麻壳，37.17%种质的繁殖根镉积累量显著高于萝卜根，4.46%种质分布规律表现不一致。系统聚类分析表明，269份苎麻种质分成4类，Ⅰ～Ⅳ类分别含有7份、76份、139份和47份种质。第Ⅰ类苎麻种质各部位镉积累量显著高于其他类群。通过隶属函数法对269份苎麻种质地上部镉积累量、富集系数和转运系数进行综合分析，筛选出高镉富集能力的种质18份，分别是坡埝青叶苎2号、长沙苎麻、杨柳坝坐蔸麻、湘潭竹根家麻、祁东苎麻2号、南坡红花滇黔苎、坡结滇黔苎、乐业灰绿苎、隆回本地麻、浏阳苎麻2号、七宝山苎麻2号、木鱼苎麻1号、大庸黄壳麻、南坡楔基苎、川苎1号、赤麻、74-69和坡口苎麻，其地上部镉积累量平均值为657.55 μg·株-1，区间为436.60～942.91 μg·株-1，富集系数平均值为1.10，转运系数平均值为0.93。上述结果为苎麻镉修复专用品种的选育奠定了基础，同时也为苎麻修复镉污染农田提供参考。