低聚壳聚糖诱导大叶黄杨抗白粉病的组织病理学机制

采用H2O2氧化法降解壳聚糖制备的低聚壳聚糖诱导大叶黄杨植株并接种大叶黄杨白粉病菌,利用染色法测定处理后1～6 d的大叶黄杨植株细胞壁中木质素、胼胝质和酚类物质的积累量变化,发现低聚壳聚糖诱导处理、接种大叶黄杨白粉病菌后诱导处理和诱导后接种处理都能提高大叶黄杨植株细胞壁中木质素、胼胝质和酚类物质的积累,但诱导后接种处理的大叶黄杨植株细胞壁中3种物质增加的速度最快,积累量最多,持续时间最长,诱导后第6 d染色仍较重.这表明低聚糖可提高细胞壁的机械强度,从而增强了寄主的抗病性.     

水稻永绿色基因对细胞壁主要成分含量的影响

研究了水稻永绿色基因(SCR)突变和超表达对水稻细胞壁成分含量的影响.结果表明,SGR基因突变对水稻植株细胞壁主要成分含量没有显著影响;SGR基因超表达对水稻植株细胞壁中纤维素、木质素和果胶的含量没有显著影响,但显著降低了半纤维素的含量.     

枯草芽胞杆菌TR21叶腋喷施诱导的感病香蕉品种根系酚类物质与木质素含量变化

利用枯草芽胞杆菌TR21喷施叶腋可以提高香蕉根系对枯萎病的抗性,为探索TR21诱导的抗性与酚类物质和木质素累积的关系,以香蕉枯萎病菌4号生理小种FOC009菌株处理的根系为阳性对照,以清水为阴性对照,比较不同处理的广粉1号(Musa spp.ABB cv.Guangfen No.1)和巴西蕉(Musa spp.AAA cv.Brazil)根系可溶性酚酸、细胞壁结合酚酸和木质素累积和差异.结果显示:处理后0、12、24、36、48、60、72 h,不同处理根系可溶性酚酸、细胞壁结合酚酸和木质素含量随时间延长逐渐增加,从处理后48 h开始,病原菌处理和生防菌处理的可溶性酚酸、细胞壁结合酚酸和木质素含量显著高于清水对照;接种72 h时,除广粉根系可溶性酚酸外,病原菌处理的可溶性酚酸、细胞壁结合酚酸和木质素含量显著高于TR21处理.结果表明TR21叶腋接种能够诱导感病品种香蕉根系酚类物质和木质素累积,与病原菌接种诱导的抗性反应表现类似,但低于病原菌诱导的水平.     

毛白杨阿魏酸-5-羟基化酶对烟草木质素的影响

为了研究阿魏酸-5-羟基化酶(F5H)在木质素合成途径中的调控作用,采用CTAB法提取毛白杨RNA,反转录得到cDNA并克隆出毛白杨F5H基因,将其以正义、反义、干涉的基因形式,使用农杆菌侵染法导入烟草基因组中.将得到的转基因植株茎段进行解剖分析,并测定其木质素细胞壁化学组成.转基因植株的木质素、纤维素总量和木质部解剖分析结果与野生型相比均为未表现出明显差异,植株正常生长.F5H的过量表达和基因沉默均不影响植株木质化和生长,可以说明它是木质素合成途径可供选择的一个很好的调控点.     

生物土壤添加剂对黄瓜病程相关蛋白活性及主要抗病物质的影响

为明确生物土壤添加剂应用于连作黄瓜可以促进植株生长、抑制土传病害发生的机制,采用盆栽试验,研究了应用生物土壤添加剂对黄瓜根系几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性以及木质素、可溶性酚和可溶性蛋白含量的影响。结果表明,生物土壤添加剂处理特别是在接菌后明显诱导几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性,提高植株根茎部木质素和酚类物质含量,增加植株叶片木质化程度和可溶性蛋白含量。     

BTH、SA和SiO_2处理对甜瓜幼苗白粉病抗性及叶片HRGP和木质素含量的影响

【目的】探讨苯并噻二唑(BTH)、水杨酸(SA)和纳米硅(SiO2)对甜瓜幼苗白粉病抗性的诱导作用及与木质素、HRGP含量的关系。【方法】以抗白粉病甜瓜品种‘银帝’和感病品种‘卡拉克赛’为材料,用BTH、SA和SiO2溶液分别预处理,5d后接种白粉病菌并分4次调查处理植株的发病情况、测定叶片细胞壁中木质素和羟脯氨酸糖蛋白(HRGP)含量。【结果】(1)BTH和SA处理显著降低了甜瓜幼苗的白粉病病情指数,尤以BTH效果为好,抗病品种发病较感病品种轻,SiO2只在发病初期显著降低病情指数。(2)白粉菌接种和BTH、SA处理对甜瓜叶片木质素及HRGP含量增加具有显著的系统诱导作用,且细胞壁中HRGP积累与木质素沉积在时间进程和强度上表现出明显的同步性,抗病品种的增加程度大于感病品种,SiO2无显著诱导效果。【结论】HRGP的积累和细胞壁的木质化与甜瓜对白粉病的抗性反应有关,是寄主-病菌互作的重要生化机制之一。     

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.     

正义、反义、干涉调控肉桂酰辅酶A脱氢酶基因对烟草的影响

肉桂酰辅酶A还原酶(Cinnamoyl-CoA reductase,CCR)是在木质素合成途径中起到关键作用的酶,负责催化肉桂酰辅酶A类物质的还原反应生成相应的醛类化合物.分离得到毛白杨CCR基因的cDNA.将CCR基因以正义、反义和干涉的形式,通过农杆菌介导的方法转入烟草中,Southem杂交以确定转基因成功.在获得的转基因植株中,所有下调基因的植株都表现出可溶性酚酸含量下降,木质素含量也有明显的下降趋势,纤维素含量则有上升,可能是对木质素含量下降的一种代偿性增长.植物细胞壁组分的含量变化表明CCR基因可能是一个控制木质素代谢途径的一个很好的调控点.     

水杨酸对HL-CMS同核异质系水稻叶片蛋白质及细胞壁成分的影响

分别用3种不同浓度的水杨酸(SA,3.25×10-5,7.5×10-5,1.5×10-4mol/L)处理水稻红莲型细胞质雄性不育(HL-CMS)型不育系粤泰A(YTA)和同核异质的保持系粤泰B(YTB)的三叶期幼苗,研究了幼苗叶片蛋白质含量及细胞壁纤维素和木质素含量的变化。结果表明,外源SA对水稻HL-CMS不育系和保持系的作用效果明显不同。3种浓度的SA均对YTA叶片蛋白质含量的增加起一定的促进作用,其中高浓度SA (1.5×10-4mol/L)的促进作用最为显著,但高浓度的SA对YTB则表现出抑制作用。与对照组(木村B培养液处理)相比,3.25×10-5mol/L和7.5×10-5mol/L的SA均能增加YTA三叶期幼苗叶片中细胞壁纤维素含量,而较高浓度(1.5×10-4mol/L)SA处理的作用不明显。对于YTB,只有较高浓度(1.5×10-4mol/L)的SA 对幼苗叶片细胞壁纤维素含量表现出明显的增加作用,3.25×10-5和7.5×10-5mol/L的SA处理没有明显的影响。YTA和YTB幼苗叶片细胞壁木质素含量的变化对SA的响应浓度有所不同,在较高浓度范围的SA能增加YTB幼苗叶片细胞壁木质素含量,而较高浓度范围的SA对YTA幼苗叶片细胞壁木质素则表现为抑制效应,SA仅在较低浓度范围有促进作用。同核异质系YTA和YTB间叶片蛋白质、纤维素和木质素含量的变化对外源SA处理的响应不同,可能只与YTA和YTB细胞质之间的差异有关。     

暗期红光,远红光间断处理对小麦叶片细胞壁成分的影响

在短日照长暗期条件下的暗期，对小麦华麦８号幼苗给予红光、远红光间断处理，研究不同光质对小麦细胞壁成分的影响，结果表明，红光间断处理细胞壁木质素含量增加，远红光处理的则下降；红光与远红光处理的叶片细胞壁纤维素含量虽无明显差异，但红光处理的细胞壁抗纤维素酶水解能力下降，远红光处理的抗纤维素酶水解能力则增强。     

BTH诱导黄瓜幼苗对霜霉病的抗性与细胞壁HRGP和木质素含量的关系

【目的】苯并噻二唑（BTH）对黄瓜幼苗霜霉病的诱导抗性与苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性、过氧化物酶（POD）活性、木质素和富含羟脯氨酸糖蛋白(HRGP)含量的关系。【方法】用比色法对BTH诱导或接种霜霉菌的植株进行PAL和POD活性以及木质素和HRGP含量的测定。【结果】BTH不仅能提高黄瓜幼苗对霜霉病的抗性，而且明显提高了PAL和POD的活性以及木质素和HRGP的含量。BTH诱导处理和霜霉菌侵染黄瓜叶片，细胞壁中HRGP的积累与木质素的沉积在时间进程中表现出明显的同步性。【结论】HRGP的积累和细胞壁的木质化与黄瓜对霜霉病的抗性反应有关，是寄主抗病反应的生化机制之一。     

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。     

低氮条件下油菜根系伸长与细胞壁组分的变化

以甘蓝型油菜‘中双11’为材料，设置低氮LN(0.3 mmol/L NO3–)和高氮HN(6.0 mmol/L NO3–)水平，通过营养液培养试验，探究低氮对油菜根尖细胞伸长分裂过程和细胞壁组分的影响。试验结果表明：低氮处理诱导了油菜根系的伸长，根表面积和根体积的增加, 根冠比和氮生理利用效率均显著高于高氮处理；低氮处理提高了油菜根尖伸长区细胞分裂素含量及成熟区生长素的含量，诱导了伸长区细胞分裂和成熟区细胞伸长；对细胞壁主要组分(果胶、纤维素、半纤维素和木质素)进行定量分析，发现低氮处理显著提高了油菜根系细胞壁中果胶和纤维素的含量，但不同氮水平处理的油菜根细胞壁中半纤维素、木质素含量无显著差异；转录组分析结果表明，果胶含量的增加主要是由于低氮抑制了果胶降解酶相关基因的表达，而纤维素含量的提高主要是因为纤维素合成的增加和降解的减少，同时低氮胁迫下膨胀素相关基因的表达上调也说明低氮促进了细胞壁的松弛，有利于细胞的膨大和分裂。     

钾水平对小麦酚类物质、木质素代谢和接种蚜虫群体动态的影响

摘要：【目的】揭示钾素水平对小麦后期蚜虫抗性的影响效果及其机理, 为指导钾肥合理施用,降低小麦蚜虫危害提供依据。【方法】利用设置K0(0 )、K1(0.1 )、K2(0.15 )三个钾 (K2Omg/kg土)处理的盆栽试验并结合室内分析,研究了供钾水平对小麦后期酚类物质、木质素含量及其代谢相关酶活性的影响,比较了处理间接种蚜虫种群变化动态的差异。【结果】接虫后14-28d,单株小麦蚜虫数量不同施钾处理间出现明显的差异,其中以K0蚜虫群体最高,其次是K2,K1最低。群体高峰期出现时间K2、K0较K1提前2-3天。三个处理相比,K1植株总酚、酚酸、木质素含量及其代谢相关酶（PAL、TAL、POD、PPO）活性最高,其次是K2,K0最低。相关分析表明,植株总酚、酚酸、木质素含量及其代谢相关酶活性与植株钾素含量相关性不显著,但与植株干物质积累量及籽粒产量相关性显著。【结论】适量供钾可增加了植株对钾素的吸收,促进了植株生长和总酚、酚酸、木质素的合成及代谢相关酶的活性,从而可增加小麦对蚜虫的抗性;而供钾不足或过量,或降低了植株对钾素的吸收,或使植株对钾素产生奢移吸收,均不利于植株干物质积累和酚类物质、木质素的合成,从而降低了小麦对蚜虫的抗性。     

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%。     

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%。      

不同果锈等级的阳光玫瑰葡萄果皮结构及相关物质变化

为了探明阳光玫瑰葡萄果锈形成的生理机制,以8年生阳光玫瑰葡萄植株为试验材料,在果实进入软化期后,研究不同果锈等级的果实果皮组织结构、细胞膜透性、细胞壁与果锈相关物质含量及相关酶活性的变化。结果表明,果锈首先发生在细胞间隙和细胞壁上,细胞结构凸显,之后逐渐向细胞内部蔓延,褐化范围和细胞间隙增大,果皮表面凹凸不平,严重时果锈渗透整个细胞。随着果锈等级的增加,果皮细胞膜透性逐渐增加,果锈等级3及以上的细胞膜渗透率显著增加,达到77%以上;纤维素、半纤维素和原果胶含量逐渐降低,木质素和总酚含量逐渐升高,且果锈等级1及以上的木质素和总酚含量显著增加,分别达到161.3 mg/g和1.29 mg/g以上;纤维素酶和酸性磷酸酶活性先升高后降低,碱性磷酸酶和过氧化物酶活性先降低后升高,苯丙氨酸解氨酶活性逐渐升高,多酚氧化酶活性逐渐降低。总之,阳光玫瑰葡萄果锈的形成是细胞壁结构的降解和木质素等果锈物质的积累过程,苯丙氨酸解氨酶是调控其果锈形成的关键酶。     

反义CCoAOMT基因调控烟草木质素的生物合成

[目的]研究木质素的生物合成及调控,降低木质素的含量或改变其组分。[方法]用农杆菌介导法将苎麻反义CCoAOMT基因导入烟草,采用PCR及Southern印迹对获得的转基因植株进行分子检测,并测定移栽3个月转基因植株Klason木质素及纤维素含量。[结果]转基因烟草与野生型对照相比木质素平均含量降低了16.8%,纤维素平均含量升高了15.2%,并且植株生长正常。[结论]抑制植物CCoAOMT表达是反向调控转基因植物木质素生物合成的有效途径。     

黄藤材导管壁木质素分布可见光谱分析

以我国特有的黄藤为研究对象,对不同生长时期导管壁木质素分布及质量分数、细胞壁微区上木质素分布规律等进行研究,探寻木质化程度与其性质间关系,提高我国棕榈藤资源高附加值加工利用水平.结果表明:轴向向下,导管细胞壁中S基木质素质量分数先增后减,而S基和G基木质素总量整体呈下降变化趋势.径向由外向内,导管壁中S基木质素质量分数...     

基于叶片质外体相关成分和酶活性响应的龙葵耐Cd机理研究

为探讨龙葵(Solanum nigrum L.)耐镉(Cd)机理,采用基质培养法,研究了50 μmol·L^-1 Cd(CdCl₂·2.5H₂O)处理120 d对其生长和叶片细胞壁果胶、木质素含量、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、纤维素酶(Cx)、NADH-过氧化物酶(NADH-POD)、愈创木酚过氧化物酶(GPOD)和松柏醇过氧化物酶(CAPX)活性以及质外体汁液中过氧化氢(H₂O₂)含量和GPOD、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响。结果表明,与对照相比,Cd处理显著抑制了龙葵地上和地下部的伸长生长、降低了根的干物质积累(P<0.05),但茎的分枝增多,叶面积、叶绿素含量、净光合速率和胞间CO₂浓度无显著变化(P>0.05);细胞壁结合酶NADH-POD、GPOD和CAPX活性以及果胶含量显著增高(P<0.05),而PG活性显著下降(P<0.05),Cx活性和木质素含量无显著变化(P>0.05);质外体汁液中H₂O₂含量显著增加(P<0.05),GPOD和SOD同工酶谱及活性无显著变化(P>0.05);CAT同工酶谱带增宽,APX同工酶谱带数增加,二者活性均显著升高(P<0.05)。说明50 μmol·L^-1 Cd较长时间处理龙葵植株,其地上部分生长仍处于良好状态,表现出对Cd毒害的耐性,这与Cd处理后叶片细胞壁果胶含量和结合酶GPOD以及质外体汁液中APX、CAT活性升高有关,推测这是龙葵耐Cd的一种机理。