铜藻膳食纤维的提取及其理化特性研究

铜藻经复合酶解、化学处理、脱色、过滤等工艺流程,提取水溶性和水不溶性膳食纤维,研究蛋白酶种类、蛋白酶用量、复合酶比、料液比等因素对产率的影响,确立最佳工艺条件,并分析了提取的水不溶性膳食纤维的理化特性。结果表明,铜藻膳食纤维最佳提取条件为：蛋白酶加酶量2%,中性蛋白酶与纤维素酶比例30∶1,料液比1∶20（g/mL）,提取温度50 ℃,酶解时间2 h;最佳脱色条件为：料液比1∶20（g/mL）,过氧化氢浓度6%,脱色温度80 ℃,脱色时间1 h。水不溶性膳食纤维产率为32.14%,呈浅绿色;水溶性膳食纤维产率为2.26%,呈淡黄色。按照上述条件制备的水不溶性膳食纤维的膨胀力为(14.99±0.23) mL/g,持水力为1 255.50%±0.15%,吸附不饱和脂肪量为170.84%±0.18%,吸附饱和脂肪量为238.87%±0.37%。研究表明,铜藻的水不溶性膳食纤维具有较好的水合能力、吸附油脂等功能特性,可以作为原料开发多元化产品。     

天然彩色棉纤维色素提取及光谱特性研究

 以白色棉、绿色棉、棕色棉成熟纤维为材料,选用氯仿、乙酸乙酯、乙酸乙酯-乙醇（1：1）、乙醇、蒸馏水等5种不同的中性溶剂,分别对经石油醚脱脂后的不同颜色纤维中色素进行提取。结果表明,绿色棉纤维色素乙酸乙酯-乙醇（1：1）提取效果最好,棕色棉纤维色素蒸馏水提取效果最好;绿色棉纤维色素乙酸乙酯-乙醇（1：1）提取液有3个吸收峰,由弱到强分别在252 nm、300 nm和328 nm,其色素随相对浓度减小,光吸收值相应变小,300 nm和328 nm处吸收峰的光吸收值与浓度的变化有明显的线性关系;棕色棉纤维色素蒸馏水提取液在237 nm处有1个吸收峰,其色素随相对浓度的减小,光吸收值也相应变小,但吸收峰迅速向紫外短波长方向移动。     

不同温度下外施6-BA和ABA对棉花(Gossypium hirsutum L.)产量和纤维品质的影响

以棉纤维比强度高的科棉1号、比强度中等的美棉33B 2个品种为材料,于2006-2007年在江苏南京设置大田分期播种试验,使棉铃发育处于不同温度条件,于棉株7～9果枝第1、2果节棉铃开花时喷施6-苄基腺嘌呤(6BA)和脱落酸(ABA),研究不同的铃期日均最低气温条件下6-BA和ABA对棉花产量和纤维品质的影响。结果表明:由晚播造成的低温降低了棉花产量及纤维品质。外施6-BA、ABA对棉株中部果枝铃铃重和纤维品质影响最大。正常播期下,外施6-BA可增加中部果枝棉铃铃重,外施ABA降低铃重,但二者对其纤维品质影响较小;迟播时,外施6-BA可提高中部果枝棉铃铃重,ABA处理的作用则相反,二者均可提高纤维长度和比强度、优化麦克隆值。不同的温度条件下,外施6-BA均提高了单株铃数、单株平均铃重和皮棉产量,外施ABA则降低了棉花单株铃数和产量。外施6-BA和ABA对高强纤维品种产量和纤维品质的影响较中强纤维品种更为明显。低温下,在棉铃发育初期喷施6-BA对改善棉纤维品质的效果最好。     

应用白腐菌漆酶提取人参皂苷Re的工艺研究

利用漆酶对人参中木质素成分的降解作用,以提高人参皂苷Re提取率为目的,采用正交试验对漆酶酶解条件进行了研究。结果表明,人参皂苷Re最佳提取工艺为:1 g人参粉加入1.5 g漆酶(25 000 DLU/g),在60℃,pH值5.0下,酶解1.5 h,用甲醇加热回流提取人参皂苷Re。经漆酶酶解处理后人参皂苷Re提取率达到0.511%,比传统加热回流法提高了90.0%。     

绿色农药分散剂GCL4-1的结构特征及应用性能研究

采用红外光谱、电位滴定、凝胶渗透色谱对改性木质素磺酸钠农药分散剂GCL4-1的分子结构进行了研究,结果表明,GCL4-1分子中磺酸基含量较改性前的木质素磺酸钠LS有明显提高,磺化度从改性前的1.33 mmol/g增加到1.96 mmol/g;其重均分子量为9700,数均分子量为2300。进一步研究了GCL4-1对农药水分散粒剂(WG)应用性能和药效等的影响,发现以GCL4-1作分散剂制备的WG具有良好的润湿性和崩解性,WG热贮前后的悬浮率都超过90%;WG悬浮液分散稳定性优良,2 h后的悬浮液沉淀层厚度仅为0.386 mm,颗粒粒径为7.22 μm。制得的80%烯酰吗啉WG防治黄瓜霜霉病的EC90值为58.32 mg/L,80%氟虫腈WG样品对小菜蛾的LC50值为0.5196 mg/L,室内毒力达到了国外同类制剂最好产品水平。GCL4-1的综合性能达到甚至超过Borregaard公司的Kinsperse126,是一种具有优良性价比的绿色农药分散剂。     

中国主产棉区气象因子和纤维品质的相关性研究

研究选取保定、徐州、阿克苏等覆盖全国主产棉区的27个样点,在不考虑土壤、播期、栽培措施等因素的前提下,对所选样点2006-2011年的棉纤维品质数据和7-9月气象数据进行不同区域水平下的多元逐步回归分析,初步建立棉纤维品质的气象生态模型,并找出影响棉纤维品质的关键气象因子。结果表明:(1)在全国主产棉区,日平均温度越高,≥12℃有效积温和降水日数越少,棉花纤维越长;日均最低温度越高,纤维比强度越大;日均最低温度和平均湿度越高,降水日数越多,马克隆值越大。(2)在黄河流域棉区,日均温和平均湿度越高,棉花纤维越长;降水日数越多,纤维强度越大。(3)在长江流域棉区,降水越多,纤维越长;≥12℃有效积温和降水量越多,马克隆值越大;日均最低温度越高,≥12℃有效积温越小,品级越好。(4)在西北内陆棉区,日照时数和降水量越大,纤维越长;≥12℃有效积温越大,纤维比强度增加;日照时数越多、降水日数越少,马克隆值越大。气象因子对棉花纤维品质有着重要影响,定量化研究气象因子与棉花纤维品质之间的相关关系是纤维品质形成模型建立的基础。     

植物生长调节剂对彩色棉胚珠离体培养纤维发育的影响

天然彩色棉是理想的绿色、环保、健康纺织原料。本研究以棕1-61、RT白絮、绿棉CC28为材料,采取不同浓度的植物生长调节剂处理胚珠,在离体培养30 d后观察纤维显色状况,测量纤维长度并称取胚珠鲜重、纤维干重和胚珠干重。采用新复极差法进行多重比较。结果表明,水杨羟基肟酸和氟啶酮处理下,棕色棉和绿色棉纤维颜色均变淡,且浓度越高颜色越浅;添加低浓度尿素、氯霉素和芸薹素唑可以使棕色棉显色明显,但对绿色棉纤维色泽显现影响不大;添加氯化钴后,棕色棉纤维色泽变淡,而对绿色棉纤维色泽影响不大;另外氯化钴还抑制愈伤组织的生成;添加苯丙氨酸解氨酶抑制剂或4CL抑制剂后棕色棉和绿色棉纤维颜色变浅,浓度越高,颜色越淡;水杨羟基肟酸、芸薹素唑、氟啶酮、氯化钴、苯丙氨酸解氨酶抑制剂或4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)抑制剂的添加均导致纤维长度、胚珠鲜重、纤维干重和胚珠干重等降低。本文筛选出参与调控彩色棉纤维发育和色素合成的植物生长调节剂,为彩色棉纤维色泽改良提供一定的理论基础。     

A precise finite element modeling approach for analyzing linear rolling guideway dynamics

以燕麦加工产品的剩余滤渣为原料,研究酶-碱结合法制备燕麦麸膳食纤维的提取工艺。在单因素试验的基础上,通过正交试验,确定提取燕麦麸膳食纤维的最佳工艺条件为:料水比1∶10,α-淀粉酶添加量1.5%,溶液pH 6.5,65℃条件下酶解30 min,酶解液加3%浓度为1 mol/L的NaOH溶液,60℃条件下碱解40 min。制得的燕麦麸膳食纤维的提取率可达56.43%,持水力为3.414 9 g/g,溶胀性为3.13 mL/g。     

光质对棕色棉纤维色素形成的影响

采用红、黄、蓝紫、白(对照,透明膜)滤光膜对棕色棉棉铃进行套袋处理,研究光质对棕色棉纤维色素合成的前体物质及色素合成相关酶活性的影响.结果表明:不同光质处理对纤维中总黄酮、总酚、缩合单宁含量和苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanin ammonia-lyase,PAL)活性均具有一定的影响.不同光质处理使棕色棉纤维发育前期的可溶性缩合单宁含量发生明显变化,表现为:红光＞自然光(对照)＞黄光＞蓝紫光;而不溶性缩合单宁含量以红光处理的最高.棕色棉纤维发育不同时期纤维的总黄酮、总酚、缩合单宁、PAL与棕色棉色素含量的相关分析结果表明,总黄酮与色素含量呈显著负相关,总酚、缩合单宁与色素含量呈显著正相关,且缩合单宁合成对色素含量的直接作用最大,表明缩合单宁可能是棕色棉色素合成的直接前体物质.     

不同艾氟迪(AFD)处理对棉花产量形成和纤维品质的影响

【目的】以新型植物生长调节剂艾氟迪(AFD)为研究对象,探索其对棉花产量形成以及纤维品质的影响,为科学施用AFD提供依据。【方法】设6个不同AFD处理水平,分析不同处理对棉株株高、铃数、铃重、籽棉产量和纤维品质等的影响。【结果】棉株株高与AFD处理水平呈负相关关系;AFD在抑制棉铃脱落率和提高棉铃吐絮率方面效果明显;AFD在处理水平为1 350~1 800 m L·hm-2时,单株铃数和铃重较对照有显著提高,同时获得的籽棉产量较高;不同水平的AFD处理对棉纤维的断裂比强度、马克隆值、断裂伸长率没有显著影响,但高水平的AFD处理对纤维长度和长度整齐度指数有一定的抑制作用。【结论】适宜的AFD处理水平对棉花增产效果显著,且对纤维品质影响较小。探寻AFD对棉花的影响机制,对生产应用具有一定的指导意义。     

甘薯源库关系建立、发展和平衡对氮肥用量的响应

以盆栽、田间微区和田间裂区试验分析不同氮肥用量对苏薯16(半直立株型)和苏薯11(匍匐株型)生长前期(0~30 d)、中期(30~60 d)和后期(60~120 d)根系形态、单株薯数、叶面积指数、茎叶生物量、根生物量和T/R值的影响。结果表明,在全生育期内,施氮对甘薯茎叶生长均有显著促进作用,但对根生长的影响各不相同。生长前期,低量施氮对根系生长和分化有促进作用,而适量和高量施氮则表现显著抑制作用,并使30 d时单株薯数显著降低29.3%~36.6%或1.3~2.0个(P0.05),但同一甘薯品种、不同施氮处理的单株薯数在生长中期之后又趋于一致。生长中期,适量和过量施氮可显著促进源库规模的发展,并使甘薯茎叶生物量增加量分别显著提高35.5%~48.9%和73.4%~79.8%(P0.05),叶面积指数迅速达到4左右,而对根生物量增加量无显著影响(P0.05)。生长后期,施氮过多时(N32处理)茎叶鲜重持续增加,到收获时叶面积指数和蔓薯比分别达4.9~5.6和1.50~1.51,显著高于适量施氮处理时的3.3~3.5和0.58~0.64(P0.05);施氮过少时(N30处理)则反之,收获时不施氮处理的叶面积指数和蔓薯比分别为1.6~1.9和0.36~0.42,其中叶面积指数显著低于适量施氮处理(P0.05);不同施氮处理的单个薯重差异越来越大,适量施氮处理的单个薯重(218~345 g)显著高于不施氮(181~262 g)和过量施氮处理(160~285 g,P0.05),所以适量施氮处理的最终单株块根产量(1.02~1.20 kg)也高于不施氮处理(0.88~0.91 kg)和过量施氮处理(0.79~0.87 kg,P0.05)。表明,移栽前一次性基施氮的条件下,不施或少施氮有利于甘薯生长前期源库关系的提早建立,适量或过量施氮有利于甘薯生长中期源库关系的发展,而仅有适量施氮有利于维持甘薯生长后期的源库平衡。     

杂交大豆生殖生长期冠层生理及产量构成特征

以吉林省审定的杂交豆1号、杂交豆2号2个杂交大豆品种和同熟期常规品种吉育72和吉林30为材料,探讨生殖生长期杂交大豆高产冠层生理,分析产量构成特性,明确杂交大豆增产部分生理机制。结果表明,2010-2011年,杂交大豆比常规品种分别增产13.9%和16.7%。杂交大豆R6期以后叶片叶绿素含量,R2(始花期)~R7(成熟初期)期光合速率和R2~R4 (盛荚期)期叶面积指数均显著高于常规品种,2010年杂交豆1号和杂交豆2号最大叶面积指数分别为8.09和8.30,远高于常规大豆最大适宜叶面积指数,且生育后期叶面积指数没有陡然下降。杂交大豆品种R2~R7期生物产量均显著或极显著高于常规品种,生物产量平均积累速度和最大积累速度分别比常规品种高0.06 g d^–1和0.20 g d^–1,干物质积累速率加快时间和积累速率开始减缓时间分别比常规品种提前3.09 d和5.85 d,干物质积累早发优势显著。杂交大豆百粒重、主茎荚、粒重与常规大豆差异不显著,但分枝荚、粒重极显著增加。而杂交大豆R7期籽粒占生物产量比例和粒茎比与常规品种差异不显著。表明强大的冠层优势,快速的干物质积累和较高生物产量,是杂交大豆高产的生物学基础。     

Yield and fiber quality of Upland cotton as influenced by nitrogen and potassium nutrition

Nutrient stress in Upland cotton (Gossypium hirsutum L.) depresses lint yield, particularly of late-season fruit (bolls), and may disrupt fiber development. A 2-year (1999 and 2000) study was conducted outdoors in large pots to determine individual effects of nitrogen (N) and potassium (K) stress at flowering stage on lint yield and fiber quality. Treatments were half-strength nutrient solution from emergence to crop maturity (control), 20% and 0% of control N from first flower onward, and 20% and 0% of control K from first flower onward in 1999 and first square onward in 2000. Leaf N and K were determined every 2–3 days from an uppermost, fully expanded leaf on the main-stem of five plants selected at random. Mature bolls were harvested from sympodial (fruiting) branches only and grouped according to week of anthesis across a 35-day flowering period, providing five flowering groups, from which fiber length, strength, and micronaire were determined. Fiber length was not consistently altered by stress, suggesting early stages of fiber development were indirectly affected by plant N and K status. Nitrogen deficiency decreased yield through early termination of reproductive growth. In 1999, although flowering group four of N-deficient cotton had low length, strength, and micronaire, values for weighted-sum micronaire (whole-plant micronaire) increased under N stress by about 12% in 0% N treatment and about 18% in 20% N treatment. In general, N and K stress had opposite effects on weighted-sum micronaire. The year by N treatment interaction was significant for weighted-sum strength, due to weak fibers in N-deficient cotton in 1999, but no treatment difference in 2000. Apparently, crop response to N stress was influenced by environment, as flowering groups with low quality fiber also comprised a large fraction of total lint, and thus placed heavy demands on plant N and carbohydrate reserves. Severe K deficiency in 2000 decreased yield and lint weight boll⁻¹, and micronaire values of 3.7 or less were evident in flowering groups two, three and four. Results support evidence that N stress indirectly affects cotton growth, as N deficiency decreased fiber length, strength and micronaire primarily in flowering groups with large percentage of bolls. Results from 2000 support evidence that K deficiency adversely affects reproductive growth, boll weight, and sugar translocation in cotton.     

EPSPS外源基因对陆地棉农艺性状和纤维品质的影响

以G6-1至G6-19等19个转基因抗草甘膦除草剂棉花种质为材料,以其非转基因背景亲本中棉所49为对照,研究EPSPS外源基因导入对陆地棉农艺性状和纤维品质的影响,结果表明外源基因的导入对棉花纤维上半部平均长度、马克隆值、断裂伸长率和断裂比强度等品质性状有显著影响;对于棉花衣分和铃重等农艺性状亦有显著的影响,衣分变异范围为30.5%~42.7%,T1和T2相关性分析表明衣分的变异为可遗传性变异,铃重最高为6.5 g,最低为4.6 g,两者相差40%。因此,转基因棉花育种研究不仅要注重目标性状的转育,还要注重非目标性状的筛选。     

Heterosis in yield,fiber quality,and photosynthesis of okra leaf oriented hybrid cotton (<Emphasis Type="Italic">Gossypium hirsutum</Emphasis> L.)

Leaf shape is an important factor affecting canopy structure, photosynthetic characteristics, and yield. Introducing okra leaf shape is considered an important strategy in cotton heterosis breeding. The objective of the study was to evaluate the heterosis in okra leaf cotton hybrid F₁s, which were developed by crossing two sterile near isolines and three restorer near isolines. A normal leaf check hybrid F₁, Zhongza 29, and four newly developed okra leaf oriented hybrid F₁s, including the super-okra (severely cleft and narrowly lobed leaf), okra (deeply cleft and narrowly lobed leaf), semi-okra (intermediate leaf lobe), and sub-okra (large leaf lobe) hybrids were selected in this experiment. Okra leaf oriented cotton hybrids significantly reduced leaf area index (LAI) (P < 0.0001), thus more light penetrated into the lower canopy. The LAIs for the super-okra and okra hybrids, however, were too small to supply adequate photosynthate, thus resulting in early maturity, short boll filling period, and low yield. As the LAI increases, the semi-okra and sub-okra hybrids showed certain heterosis. The semi-okra hybrid showed 7–12% heterosis over the check hybrid in lint percent, 6–11% in boll weight, 2–147% in canopy light intensity, 1–10% in net photosynthetic rate (Pn), and −3 to 3% in lint yield. As well, all tested okra leaf hybrids improved fiber quality such as micronaire compared with the normal leaf check hybrid. The results suggested that adopting okra leaf parental lines in cotton breeding provided potentials in increasing fiber quality with comparable lint yield.     

黄河流域棉花品种主目标性状的分布特点及其相关性研究

以黄河流域棉花品种区域试验参试品种为资料,对构成棉花产量和纤维品质的主目标性状的分布特点及其相关关系进行研究。分布特点显示,皮棉产量主要集中在900~1 300 kg/hm2,2.5%跨长集中在27~30 mm,比强度集中在18~22 cN/tex,麦克隆值集中在3.7~4.9;从不同年代及不同单位育成品种来看,20世纪70年代至21世纪初皮棉产量明显提高,2.5%跨长和比强度有所改善,但麦克隆值呈逐渐变粗趋势,河北、河南及江苏省育成品种该趋势更加明显。偏相关分析表明,皮棉产量与单株铃数、单铃重及衣分呈极显著正相关,与2.5%跨长、比强度及麦克隆值呈显著或不显著的负相关。典型相关分析进一步表明,皮棉产量和纤维品质两组性状之间存在真实的相关关系,单株铃数与2.5%跨长、衣分与麦克隆值的相关性是导致产量和品质两组性状相关的主要原因。     

水稻小麦秸秆成分近红外光谱快速分析研究

农作物秸秆可作为清洁的燃料使用,其燃料特性的快速检测对于秸秆的能源转换利用具有重要的意义。通过对秸秆样品的纤维素,半纤维素和木质素含量和热值之间的相关关系研究发现,判断秸秆发热量的主要能量指标为木质素和半纤维素2种成分;小麦秸秆和水稻秸秆的各成分含量的方差分析结果表明,水稻秸秆中的灰分、N、P、Na和Mg的含量显著性高于小麦秸秆(P<0.01);而热值、挥发分、固定碳、纤维素、半纤维素、木质素、C和H的含量显著性低于麦秸(P<0.01);2种秸秆的水分、K、Ca和Fe含量差异不显著(P>0.05);利用秸秆中C、H、N的含量建立多元线性模型预测样品的热值,预测值和真值之间的相关关系决定系数R2达到0.9273,均方根误差为224 J/g。     

利用马克隆值差异显著的BILs鉴定棉纤维品质相关基因

【目的】马克隆值是衡量棉纤维品质的重要指标之一。利用马克隆值存在显著差异的2个陆海回交近交系材料进行高通量基因芯片分析,旨在筛选和鉴定棉纤维发育相关的关键基因。【方法】从SG747(Gossypium hirsutum L.)和Giza75(Gossypium Barbadense L.)高世代回交近交系(Backcross Inbred Lines,BILs)群体中选取NMGA-140(马克隆值6.2)和NMGA-051(马克隆值4.0)为材料,利用Affymetrix公司的棉花寡聚核苷酸基因芯片对其开花后10 DPA(Days after anthesis)的棉纤维进行了表达谱分析。【结果】获得了2655个差异表达基因,包括功能预测基因(15.57%),翻译、核糖体结构与生物合成相关基因(13.54%)和翻译后修饰、蛋白质转换、分子伴侣相关基因(9.31%)等。推测β-tub10正向调控棉纤维发育过程,β-tub1负向调控棉纤维发育过程,Ghi.3578.1.S1_s_at在棉纤维发育早期起到了作用。【结论】为棉花纤维品质的遗传改良提供了丰富的基因资源,为分子标记辅助育种开发更多新的分子标记。     

荞麦茎秆解剖结构和木质素代谢及其与抗倒性的关系

以抗倒伏能力不同的4个荞麦品种研究表明,荞麦茎秆抗倒伏能力与茎秆解剖结构和木质素代谢密切相关。倒伏率与茎秆抗折力参数(r = –0.907, P < 0.01)、木质素含量(r = –0.844, P < 0.01)、机械组织厚度(r = –0.881, P < 0.01)、茎壁厚度(r = –0.947, P < 0.01)、维管束面积(r = –0.846, P < 0.01)、机械组织层数(r = –0.806, P < 0.05)和大维管束数目(r = –0.709, P < 0.05)呈显著负相关,而与倒伏指数(r = 0.842, P < 0.01)呈显著正相关。木质素含量与苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性(r = 0.984, P < 0.01)、4-香豆酸:CoA连接酶(4CL)活性(r = 0.927, P < 0.01)和肉桂醇脱氢酶(CAD)活性(r = 0.862, P < 0.01)呈显著正相关。茎秆木质素含量、机械组织层数、机械组织厚度、茎壁厚度、大维管束数目和维管束面积可以作为荞麦茎秆抗倒伏能力的重要评价指标。茎秆木质素含量高、机械组织层数多、机械组织和茎壁厚、大维管束数目多且维管束面积大的荞麦品种,其茎秆抗折力参数大、倒伏指数小、抗倒伏能力强。     

棉花纤维品质性状的遗传稳定性研究

通过 4个环境条件下纤维品质的表现及 5个陆地棉品系的完全双列杂交分析 ,对陆地棉纤维品质性状的遗传稳定性进行了研究。结果表明纤维比强度、绒长、麦克隆值及伸长率广义遗传率高 ,受环境影响相对较小 ,不同环境、品种间差异较一致 ;比强度、绒长与环境的互作小 ;而麦克隆值和伸长率与环境的互作较大 ;纤维整齐度广义遗传率小 ,受环境影响大。由于不同年份各纤维性状数值变化 ,结果难以比较 ,建议用陆地棉遗传标准系 TM- 1作为共同对照 ,用与共同对照的比值进行分析 ,并应加强纤维品质性状的分子标记辅助育种研究