烟草果胶和纤维素含量13C MultiCP / MAS NMR同时测量

果胶和纤维素是烟草细胞壁的重要组成成分,其含量对烟草品质与安全性产生重要影响。传统分析方法难以实现果胶和纤维素的同时定量。本文在优化核磁共振波谱序列条件的基础上,采用固体¹³C 多重交叉极化/魔角旋转核磁共振波谱分析技术（¹³C MultiCP / MAS NMR）建立了烟草果胶和纤维素含量的同时测量新方法。方法以聚半乳糖醛酸和微晶纤维素为标准物质,以3-（三甲基甲硅烷基）丙酸-d₄钠盐（TMSP）做为内标物质,分别建立内标法标准曲线,相关系数R²为0.999 0和0.998 2。果胶测量的检出限和定量限分别为0.38和1.28 mg·g^-1 ,精密度（RSD,n = 5）小于3.05％。纤维素测量的检出限和定量限为1.01和3.32 mg·g^-1,精密度（RSD,n = 5）小于2.74％。应用本方法测量烟梗、烟草薄片和烟叶等不同类型样品中的果胶和纤维素含量,并对比烟草行业标准方法的测量结果,果胶含量的相对误差在－0.95％至4.51％之间,纤维素含量的相对误差在0.77％至2.46％之间。表明¹³C MultiCP / MAS NMR方法快速,准确,适合批量样品的分析测量,为果胶和纤维素等细胞壁类大分子的同时定量分析提供重要技术支持。     

长期稻草还田对胡敏酸化学结构的影响——高级13C NMR研究

为了从分析技术上对胡敏酸的结构分异进行定量化研究,以湖南桃源地区的长期(1990—2011年)田间试验为平台,采用元素分析、稳定碳同位素分析和高速多重倾斜幅度交叉极化/魔角自旋(Multiple cross-polarization/magic angle spinning,multi CP/MAS)定量测定技术结合选择性官能团测定的固态13C核磁共振(Nuclear magnetic resonance,NMR)方法,旨在利用系列技术阐明连续22年稻草还田对土壤胡敏酸化学结构的影响。结果表明,稻草还田后胡敏酸含量增加了78%,但元素组成没有发生显著变化,其分子饱和程度、氧化度和极性都与不施肥对照很接近。稻草还田土壤胡敏酸的δ~(13)C值低于对照,表明长期稻草还田提高了非极性物质来源的碳。定量multi CP/MAS NMR方法则证实稻草还田后主要提高了土壤胡敏酸的脂类、芳香族物质和木质素比例,而蛋白质、多肽和糖类物质的比例则有所降低,从而导致烷基/烷氧基比值及疏水性指数增大,表明其分解程度增加,疏水性特征更加明显。高级NMR技术进一步发现胡敏酸中有大量的质子化碳,稻草还田后质子化芳香碳比例增加,但质子化异头碳和烷氧基比例降低,而它们的非质子化碳相对稳定;δ113~93化学位移内除异头碳外还含有芳香碳,且稻草还田的芳香碳在此化学位移内的比例更高。可见稻草还田后土壤胡敏酸的量和结构均有所变化,高级测定技术对结构的刻画有助于了解长期稻草还田肥力的提升机制。     

应用13C脉冲标记方法研究不同施氮量对冬小麦净光合碳分配及其向地下输入的影响

通过盆栽试验,研究了不同施氮0、150和300 mg N·kg-1水平下,冬小麦光合产物的分配和根系碳淀积量,分别在苗期、拔节期、花期和灌浆期用13CO2脉冲标记6 h,标记6 h后和生育期结束后破坏性取样,测定冬小麦地上部、根、土壤和土壤呼吸中的13C含量.结果表明,净光合同定的13C分配到地上部的比例从苗期36.8%～94.1%增加到灌浆期的39.9%～98.3%,施氮处理显著高于不施氮处理,而固定在地下部的13>C占冬小麦净吸收比例的0.3%～30%,低氮处理显著高于高氮处理,转移到土壤中碳有1%左右,最大值为2.4%.整个生育时期,低氮处理冬小麦植株输入到土壤的碳量为51.4 mg C·株-1,显著高于不施氮处理的36 mg C·株-1和高氮处理的34 mg C·株-1.生育期结束后,通过直接称量根系干重的方法,估算不同施氮水平下小麦仍有102、105和66 mg C·株-1作为根系残体保留在土壤中,因此,在整个生育期结束后,在3个氮水平下冬小麦所固定的大气CO2的量分别是138、156和100 mgC·株-1.由此可见,低氮能增加从根系到土壤碳的累积量.     

应用13C示踪技术研究红花石蒜非结构性碳水化合物分配及转运模式

【目的】解析非结构性碳水化合物在红花石蒜Lycoris radiata体内的合成、运输和分配规律。【方法】采用¹³C同位素脉冲标记法研究新同化碳在不同器官(叶、根系、内层鳞片、中层鳞片以及外层鳞片)和非结构性碳水化合物各组分(蔗糖、果糖、葡萄糖及淀粉)中的分配规律及转运路径。【结果】(1)生物量和含碳总量均以内层鳞片最大;各器官的库活力从大到小依次为叶、内层鳞片、根、中层鳞片、外层鳞片。(2)叶片在吸收¹³CO₂后,在不同器官中光合固定的¹³C的分配比例从高到低依次为叶、茎、根;在鳞茎中的分配从内到外逐渐减少。¹³C标记的蔗糖分配比例从高到低依次为内层鳞片、叶、中层鳞片、根、外层鳞片;¹³C标记的果糖和葡萄糖的分配比例从高到低均依次为叶、内层鳞片、根、中层鳞片、外层鳞片;¹³C标记的淀粉的分配比例从高到低依次为叶、内层鳞片、中层鳞片、根、外层鳞片。(3)¹³CO₂在红花石蒜中的运输主要存在横...     

不同产量水平麦田小麦光合特性和13C同化物分配的差异

为明确不同产量水平麦田产量形成特征,以高产小麦品种烟农1212为材料,基于¹³C稳定同位素标记法,选择10 500 kg·hm^-2(S)、9 000 kg·hm^-2(H)和7 500 kg·hm^-2(M)3个产量水平麦田,比较分析不同产量水平麦田小麦光合特性、¹³C同化物分配、籽粒灌浆速率和产量的差异。结果表明,S麦田开花后21 d,旗叶SPAD值达52.6,比H、M麦田分别高12.15%和27.98%;旗叶净光合速率达18.8μmol·m^-2·s^-1,比H、M麦田分别高14.63%和37.23%;旗叶功能期延长,有利于成熟期¹³C同化物在籽粒中的分配和转运,在籽粒中的分配量达338.97 g·hm^-2,比H、M麦田分别高7.22%和23.67%。S麦田在籽粒灌浆中后期保持较高的灌浆速率,成熟期千粒重达48.83 g,比H、M麦田分别高6.73%和10.68%,获得11 280.54 kg·...