香榧种子生长发育过程中假种皮挥发油的变化

【目的】探究香榧假种皮不同制备方式与分析方法对挥发油成分含量测定的影响,揭示香榧种子生长发育过程中假种皮挥发油成分的动态变化规律,为香榧假种皮的利用提供参考。【方法】结合气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术,优化水蒸气蒸馏法(SD)和顶空固相微萃取法(HS-SPME)样品制备条件,选择适合的方法测定香榧种子生长发育过程中假种皮挥发性油成分与含量。【结果】1)基于GC-MS的分析结果,从成分种类及含量上来看,SD更适合香榧假种皮挥发油分析样品的制备。2)用SD-GC-MS分析,检测出假种皮挥发油成分有47种,包含萜烯类21种(柠檬烯、α-蒎烯、δ-杜松烯等)、萜醇类15种(芳樟醇、冰片、榄香醇等)、萜烯酯类3种(乙酸冰片酯、乙酸松油酯、乙酸香叶酯)、其他化合物8种(胡椒酮、抗氧剂264、棕榈酸等)。3)种子生长发育过程中,假种皮中的挥发性成分呈一定的变化规律,其中莰烯、β-蒎烯、萜品油烯等含量5—9月均呈上升趋势;部分成分5—8月上升到最大值后开始下降,如α-蒎烯、桧烯、月桂烯等;5—6月和8—9月单萜类和倍半萜类成分呈明显的负相关趋势,而6—7月由于假种皮处于生长时期,单萜类和倍半萜类...     

外力作用下竹材不同尺度的断裂行为及机制

【目的】聚焦于探究在顺纹劈裂和径向横纹压缩力作用下，竹材在宏观、组织和细胞等不同尺度的断裂行为，剖析外力作用下竹材断裂机制，为竹材新技术、新工艺、新产品开发提供理论依据。【方法】以毛竹为研究对象，对其施加顺纹劈裂和径向横纹压缩作用，利用场发射扫描电镜（FESEM）观察维管束和薄壁组织及导管、纤维和薄壁细胞的断裂形貌和裂纹扩展路径，结合纳米压痕仪测量纤维和薄壁细胞2类细胞壁的微观力学强度，探索竹材在顺纹劈裂和径向横纹压缩力作用下不同尺度的断裂破坏特性。【结果】竹材在顺纹劈裂力作用下，宏观上呈顺纹劈裂破坏，断裂形貌近乎为直线状；在组织层面，维管束中纤维鞘和薄壁组织中沿顺纹劈裂，维管束中导管的细胞壁呈撕裂破坏；在细胞层面，纤维和大部分薄壁细胞为胞间层破坏，有少数薄壁短细胞的细胞壁被撕裂。竹材在径向横纹压缩力作用下，宏观上呈压溃破坏，在顺纹方向形成系列不规则裂纹；在组织层面，维管束受到明显破坏，纤维鞘中形成不规则裂纹，导管的细胞壁被压溃，薄壁组织呈阶梯状分层破坏；在细胞层面，与顺纹劈裂力的破坏模式相似，纤维和大部分薄壁细胞为胞间层破坏，不同的是裂纹在部分薄壁短细胞交接处会发生转向，沿径向拓展，...     

AFM技术观察慈竹纤维和薄壁细胞断面微纤丝聚集体特征

【目的】利用原子力显微镜(AFM)研究竹材纤维细胞和薄壁细胞纤维素微纤丝聚集体的分布规律,为竹纤维及竹材的加工利用提供理论支持。【方法】通过对脱木素处理的竹材进行树脂包埋及钻石刀修块抛光,制备出可以在AFM下进行表征的样品,利用AFM的Tapping模式对竹材纤维细胞和薄壁细胞中纤维素微纤丝聚集体进行观察。【结果】通过AFM对处理的样品进行定位扫描可以得到高度图和相图,一个维管束内不同位置纤维细胞的高度图和相图都显示出多层结构,且细胞壁层数及各壁层厚度因细胞在竹材中所处位置不同而改变;一个维管束内不同位置细胞壁的相图显示高亮度的物质分布密度不同,从细胞壁内侧到细胞壁外侧都呈不均匀分布,且各壁层相邻的位置处高亮度的物质比较密集;一个竹纤维细胞壁的相图中显示各层高亮度物质大小差异不大,而一个竹薄壁细胞壁中各层高亮度物质差异比较大。【结论】利用AFM的Tapping模式对竹材细胞壁进行观察,需要对样品进行适当处理,不仅操作相对同分辨率的手段简单,而且还可以进行定位观察,除了能够获得传统手段得到的细胞壁多壁层结构外,还能获得纤维素微纤丝聚集体的分布,是一种便捷、有效的手段;竹纤维细胞和竹薄壁细胞中纤维素微纤丝聚集体在其胞壁的横截面上都呈随机的无序排列;纤维素微纤丝聚集体在一个细胞壁各层内的分布密度不同,并且在壁层与壁层相邻的位置密度明显大于壁层内的密度,这一现象在薄壁细胞内表现得更明显;纤维素微纤丝聚集体的尺寸在一个纤维细胞各壁层内差异不大,但在薄壁细胞中差异较大。     

软枣猕猴桃果实软化特性研究

为了探讨软枣猕猴桃[Actinidia arguta(Sieb.et Zucc.)Planch.Ex Miquel]果实软化特性,以软枣猕猴桃果实为试材,测定了果实软化各个阶段的品质、呼吸率、乙烯发生量、淀粉含量、细胞壁成分变化以及果实软化阶段果胶和半纤维素分子大小变化。结果表明,软枣猕猴桃果实软化过程中硬度迅速下降、可溶性固形物含量迅速增加和可滴定酸含量下降明显。在果实软化前期淀粉降解迅速,呼吸高峰出现,乙烯发生量增加,半纤维素降解明显;而果实软化后期果胶和纤维素降解明显。初步认为软枣猕猴桃果实软化是淀粉降解、乙烯和果胶酶等多种因素共同作用的结果。     

树脂铸型法研究毛竹材细胞壁的纹孔特征

【目的】研究毛竹材细胞壁纹孔的形态、结构和分布排列等特征,揭示维管束组织细胞间的纹孔通道,为竹子生长发育机制的深入研究和竹材高效利用提供理论依据。【方法】毛竹竹条经树脂渗透、树脂固化、组织消化和清洗干燥等处理后,获得单个细胞铸型和空间范围内多个细胞连接的立体铸型网络。结合毛竹切片扫描电镜图像,研究导管、薄壁细胞和纤维细胞的纹孔特征以及细胞间纹孔对的连接和分布特点。【结果】毛竹后生木质导管纹孔具明显的纹孔缘结构,并呈较高的选择性分布,即靠近维管束几何中心位置一侧的导管壁上往往密集分布大量纹孔,而另一侧纹孔则十分稀少或基本没有。导管铸型上,纹孔口和纹孔膜分别为0. 9～2. 7μm和1. 1～3. 8μm;维管束内存在小导管且相互间以具缘纹孔对连接;维管束内薄壁细胞纹孔比基本组织中的数量多、孔径大,紧邻木质部导管的薄壁细胞,其纹孔分布尤为密集;纤维细胞上纹孔稀疏分布,纹孔小、纹孔道狭长,纤维状管胞上分布有具缘纹孔;维管束内细胞间由纹孔对进行横向和纵向连接,并进一步形成流体移动的空间网络。【结论】树脂铸型法可直接展现纹孔立体结构,客观反映特定流体在竹材内部的扩散或渗透路径,适用于毛竹材细胞壁纹孔特征的研究。     

弯曲过程中竹材薄壁细胞的形态变化

【目的】从微观层面探索竹材的弯曲性能,观察细胞在弯曲过程中的形态变化,为竹材弯曲机制的研究和开发利用提供依据。【方法】以竹篾为研究对象,采用循环加载-卸载方式,在电镜下观察弯曲过程中竹篾拉伸层薄壁细胞的形态变化。通过分析循环加载过程中细胞长轴和短轴的变化、拉伸层薄壁组织的应变变化、拉伸层薄壁细胞长轴和短轴的应变变化以及拉伸层薄壁细胞回弹率的变化,比较不同加载状态下薄壁细胞的变形。【结果】竹篾弯曲过程中,随着载荷增加,在试样未被破坏前,受拉层薄壁细胞在水平方向上被拉伸,在短轴方向上有轻微压缩。同一循环周期下,卸载后薄壁细胞的长轴和短轴均发生回弹。当试样弯曲变形时,相邻薄壁细胞的细胞壁产生褶皱变形。在试样破坏前,薄壁细胞长轴和短轴发生的最大应变分别为1. 03%和0. 71%,薄壁组织长轴发生的最大应变为0. 72%,薄壁细胞长轴和短轴的回弹率分别为30. 96%和5. 93%。【结论】采用Image-Pro Plus软件对细胞进行分析,可直接观察细胞变形。在弯曲过程中,竹篾拉伸层薄壁细胞长轴变长,短轴变短。加载到相同位置时,竹篾受拉层薄壁细胞在长轴方向上的应变大于短轴,长轴的回弹率比短轴高,薄壁细胞长轴方向的弹性较好。     

果实软化过程中细胞壁结构和组分及细胞壁酶的变化

概述了果实软化过程中细胞壁结构和组分及细胞壁酶的变化。多数果实软化是由于多聚半乳糖醛酸酶、纤维素酶、果胶甲酯酶和β-半乳糖苷酶等细胞壁酶降解细胞壁物质,使细胞壁结构和组分发生变化,进而引起果实软化。不同的研究结果提示果实软化也有其他因子参与,加强果实生理生化基础研究尤为重要。     

不同采收成熟度和堆沤方式对香榧种子堆沤后熟品质的影响

【目的】通过比较不同采收成熟度和堆沤方式处理下香榧种子在堆沤后熟过程中品质的差异,探讨香榧种子堆沤后熟品质对采收成熟度和堆沤方式的响应。【方法】以香榧种子为材料,测定不同采收成熟度(青果,裂果)和堆沤方式(一次堆沤,二次堆沤)处理下香榧种子后熟过程中的含油率、脂肪酸组成、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、淀粉含量、种仁与种衣间距等指标。【结果】与青果比较,香榧裂果时采摘,可溶性糖和淀粉含量明显下降,可溶性蛋白和含油率则显著升高,尤其是含油率增加了5.6%。油酸和金松酸变化不显著,亚油酸含量、不饱和/饱和脂肪酸的比值和种仁与种衣的间距均呈现明显增加(P0.05)。不同堆沤方式对香榧后熟过程中营养品质的影响显著,在香榧的后熟进程中,2种堆沤方式处理下可溶性糖和淀粉含量均呈现不断下降趋势,含油率和可溶性蛋白含量则不断上升,一次堆沤(14天)和二次堆沤(21天)结束时,种仁淀粉含量分别为8.87和9.03 mg·g-1;可溶性蛋白含量分别为23.05和22.79 mg·g-1;可溶性糖含量分别为18.25和17.85 mg·g-1;含油率分别为55.16%和54.90%,均无显著差异(P0.05)。香榧种子在堆沤后熟过程中,饱和脂肪酸下降,不饱和脂肪酸含量上升,随着后熟时间的延长,油酸含量出现下降,亚油酸则呈现明显上升,2种堆沤方式对后熟结束时不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸含量的比值无显著影响(P0.05);种仁与种衣间距均呈现不断增大趋势,一次堆沤处理下种仁与种衣间距增大速率更快,在14天间距达到峰值477μm,完成了香榧后熟脱涩,比二次堆沤提前了7天。【结论】香榧在假种皮开裂(裂果)时采摘可明显提高种仁的可溶性蛋白含量和含油率,增加香榧种子中不饱和脂肪酸尤其是亚油酸的含量,有助于香榧炒制过程中的脱衣,从而提高香榧产品品质。对裂果采摘的种子进行一次堆沤,来替代传统二次堆沤,既能在时间上加快香榧后熟进程,又能达到传统二次堆沤一样的效果,保证香榧产品的优良品质。     

白皮松木质部分化中轴向管胞和射线细胞的微观构造与木质化研究

以白皮松（Pinus bungeana）为研究对象,采用光学显微镜、偏光显微镜和扫描电子显微镜结合细胞壁组织化学染色等木材解剖学方法,探究木质部分化中轴向管胞与射线细胞的微观构造特征变化及其木质化进程。组织离析与形态学分析结果表明：木质部分化中轴向管胞在细胞扩大后其细胞长度基本稳定,随着木质部的分化,射线管胞的细胞壁厚度不断增加,而在当年生木质部中未发现射线薄壁细胞的细胞壁加厚。木质素的自发荧光及其特异性染色分析结果表明：轴向管胞的木质化进程开始于次生壁S1层加厚阶段的胞间层与细胞角隅,射线管胞的木质化进程与轴向管胞类似,在当年生木质部内射线薄壁细胞未发生木质化。木质部分化过程中管胞（轴向、射线）与射线薄壁细胞的细胞壁加厚及木质化进程具有明显差异。     

无机盐与激素混合对土沉香结香的诱导

【目的】探明无机盐与激素混合配比对土沉香结香的影响,揭示其结香机制,为促进土沉香结香奠定基础。【方法】以10年生土沉香为材料,采用均匀试验设计,以NaCl、FeSO_4、CaCl_2、茉莉酸甲酯和乙烯利为诱导因子,每个因子3个水平,共5种处理,分别在诱导处理后0.5、1、3、6、10个月取样,测定淀粉、可溶性糖、醇溶性浸出物含量以及木芯变色范围;利用光学显微镜观察切片组织化学变化,扫描电镜观察组织结构内含物变化。【结果】1)随诱导时间增加,各处理淀粉含量先降低后升高,降至最低值时间不同;可溶性糖含量先升高后降低,各处理均在第6个月达到峰值;2)各处理射线薄壁细胞、轴向薄壁细胞和导管内油脂类物质含量随诱导时间增加不断积累;3)木薄壁细胞内侵填物质通过导管-薄壁细胞间半具缘纹孔进入相邻导管内积累至完全堵塞;4)各处理在木芯变色横向宽度上诱导效果不佳,而在纵向上诱导效果较好、变色较长,其中处理2(0.5%NaCl+1.5%FeSO_4+0.1%CaCl_2+0.01%茉莉酸甲酯+0.05%乙烯利)诱导10个月的纵向变色长度达77.0 cm;5)随诱导时间增加,各处理醇溶性浸出物含量不断增加,且差异显著。【结论】1) 5种诱导处理中,以0.5%NaCl+1.5%FeSO_4+0.1%CaCl_2+0.01%茉莉酸甲酯+0.05%乙烯利诱导效果最好,处理10个月时醇溶性浸出物含量最高,达19.07%;2)促进土沉香结香的主要诱导因子为NaCl和乙烯利,其中乙烯利起主导作用,理论上诱导土沉香结香的最佳因子组合为0.16%NaCl+0.21%乙烯利;3)结香油脂首先在薄壁细胞内形成,随后在导管和薄壁细胞内积累,导管内油脂物质积累与薄壁细胞内淀粉含量变化有关,淀粉转化为可溶性糖的能力越强,油脂积累越多,越有利于结香。     

樟子松木材组织染色研究

【目的】拓展木材显微切片的染色方法。【方法】比较研究了番红(Safranine O)、固绿(Fast Green FCF)和阿利新蓝(Alcian Blue 8GX)三种染料对樟子松木材切片的染色效果。【结果】单一染料染色时,番红对木质化程度高的厚壁细胞上色效果较好,阿利新蓝对木质化程度低的薄壁细胞上染较好,固绿介于两者之间。两种染料复染时,番红-固绿无法实现不同细胞的区分,仅呈现番红的颜色;而番红-阿利新蓝可以区分厚壁和薄壁细胞,厚壁细胞(管胞和射线管胞)呈红色,薄壁细胞(射线薄壁细胞和泌脂细胞)呈蓝绿色。进一步通过冰乙酸为复染提供一个酸性环境,改进了番红阿利新蓝双染方法。当冰乙酸含量为13%~17%时,能达到理想的染色效果,能够更加清晰地区分厚壁和薄壁细胞。分别将番红、固绿和新蓝用于已解离的管胞染色,新蓝对管胞的染色效果最好,番红染色效果比新蓝略差,固绿染色效果远低于新蓝和番红。【结论】番红对木质化程度高的厚壁管胞染色效果最好;新蓝对木质化程度低的薄壁细胞染色效果最好。改进后的番红-新蓝双染能清楚地区分木材中的厚壁和薄壁细胞。木材细胞对不同种类染料的响应各异,同时也受染色介质影响。研究结果为木材切片细胞识别提供简单高效的新方法。     

不同生长期毛竹材细胞壁力学性能与微纤丝角

【目的】以不同生长期的毛竹材纤维细胞壁为研究重点,在纳米尺度下分别表征不同竹龄毛竹材纤维细胞壁的结构特征和力学性能,阐明成熟毛竹材纤维细胞壁的结构特征和力学性能与幼龄竹和过熟竹的差异,为竹材的科学采伐和竹材分级、改性及重组研究与合理利用提供理论依据。【方法】采用滑走显微制片法观察毛竹材横切面显微结构并精准确定其纳米压痕测试部位,应用纳米压痕技术结合非包埋制样法对0.5年幼龄毛竹、4.5年成熟毛竹和10.5年过熟毛竹材纤维细胞壁力学性能进行研究;利用广角X-射线散射法结合高斯拟合算法对不同竹龄毛竹材纤维细胞壁的微纤丝角进行测算。【结果】毛竹材竹肉横切面显微结构表明,毛竹主要由薄壁组织细胞和维管束组成,维管束由导管和包裹着导管周围的厚壁纤维细胞组成;对其厚壁纤维细胞壁的纳米压痕测试结果表明,3个生长发育期的毛竹材细胞壁力学性能指标有较大不同,其中0.5年幼龄毛竹材的细胞壁弹性模量和硬度最小,分别为10.7 GPa和0.358 GPa,4.5年成熟毛竹材的细胞壁弹性模量和硬度均为最大,分别为19.6 GPa和0.498 GPa,10.5年过熟毛竹材的细胞壁硬度和弹性模量居二者之间,分别为17.6 GPa和0.445 GPa;微纤丝角测试结果同样表明不同生长发育期毛竹材细胞壁的微纤丝角不同,其中0.5年幼龄毛竹材微纤丝角最大,为13.5°,4.5年成熟毛竹材微纤丝角度最小,为8.43°,而10.5年过熟毛竹材微纤丝角介于二者之间,为11.9°。【结论】生长期对毛竹材纤维细胞壁力学性能和微纤丝排列均有影响,幼龄毛竹材纤维细胞壁力学性能与成熟毛竹材纤维细胞壁力学性能有较大差别,随着竹龄增大达到成熟期时,毛竹材纤维细胞壁力学性能达到最大,但毛竹材并不是生长期越长其细胞壁力学性能越好,而是随着竹材老化其力学性能呈下降状态。处于成熟期的毛竹材其纤维细胞壁微纤丝排列与主轴的夹角呈较小状态,也决定了其具有较优的力学性能。依据3个竹龄毛竹材纤维细胞壁力学性能和微纤丝角测量结果,本研究在细胞壁水平阐明了毛竹材在成熟期时其微观力学性能优于幼龄毛竹材和过熟毛竹材。     

漆酶催化碘化竹材的防腐性能

【目的】利用漆酶催化氧化碘化物产生碘自由基的特性,将具有杀菌或抑菌作用的活性成分固着于竹材上,提高竹材的防腐性能和抑菌成分的固着性,为木竹材保护和改性提供一种环保、高效的新方法。【方法】以2,2'-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)为促进剂,采用不同酶活的漆酶催化碘化竹材,通过14天流失试验和室内耐腐性试验测试流失前后竹材的防腐性能,运用扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)对防腐竹材的形貌和成分进行表征。【结果】单独碘化钾处理竹材具有一定的防腐效果,但质量损失率均在10%以上。采用不同酶活的漆酶催化碘化竹材可进一步提高竹材防腐性能,酶活0.60 U·mL~(-1)的漆酶催化碘化竹材防腐效果最佳。经白腐菌腐朽3个月后,漆酶催化碘化竹材质量损失率为7.92%,流失试验后防腐竹材质量损失率增至9.85%,仍属于Ⅰ级耐腐。与白腐菌相比,褐腐菌对竹材的降解更严重,未处理竹材质量损失率高达24.95%,酶活0.60 U·mL~(-1)的漆酶催化碘化竹材质量损失率为9.44%,流失试验后防腐竹材质量损失率变化幅度小,增加0.91%,而单独碘化钾处理竹材质量损失率从流失前的14.30%增至15.34%,漆酶催化碘化竹材具有较好的防腐性能和抗流失性能。从SEM可见,未处理竹材腐朽试验后细胞壁出现明显穿孔现象,特别是褐腐菌,部分穿孔连成一片,细胞完整性已严重破坏,而酶活0.60 U·mL~(-1)的漆酶催化碘化竹材菌丝较少,细胞壁结构较完整。XPS分析表明,处理竹材经14天流失试验和3个月耐腐性测试,白腐菌和褐腐菌对其氧化降解程度均不高,漆酶催化碘化竹材不仅能抑制竹材细胞壁遭受白腐菌和褐腐菌降解,而且具有较好的抗流失性。【结论】漆酶催化碘化竹材可提高碘在竹材中的固着性,对白腐菌和褐腐菌具有较好的抵抗力,漆酶催化碘化竹材的耐腐性能高于单独碘化钾处理,是一种抗流失性强、高效且环保的新型竹材防腐技术。     

树形调整对香榧成花和坐果的影响

【目的】探究骨干枝数目和开张角度调整对香榧成花坐果的影响,为香榧幼年林树形培养、促进早实丰产提供科学依据。【方法】设置骨干枝数目和骨干枝开张角度的单因素及交互试验,调查处理及对照条件下花果发育规律,统计混合芽比例和坐果率,测定树体光照强度、内源激素含量、光合碳同化物含量、碳氮比等指标。【结果】骨干枝数目调整对香榧树体透光能力影响较大,3骨干枝（N3）和4骨干枝（N4）处理显著增加了树体中层和下层的光照强度,有利于提高光能利用率,明显促进香榧成花坐果;开张角度60°（A60°）处理显著降低了香榧混合芽中生长素（IAA）、赤霉素（GA1和GA3）含量,提高了ABA/IAA、ABA/GA1+3,CTKs/IAA以及CTKs/GA1+3比值,明显增加了混合芽中光合碳同化物蔗糖、淀粉等含量和C/N比,显著提高了树体混合芽比例;骨干枝数目和骨干枝开张角度的交互处理有效提高了树体的光照强度和净光合速率,3骨干枝60°（N3-A60°）和4骨干枝60°（N4-A60°）处理下中层光照强度达到25 000～27 000 lux,下层光照强度达到11 000～14 000 lux,光合速率分别达到9.07...     

蓝莓果实同化物韧皮部卸载路径与糖代谢酶活性

【目的】韧皮部卸载和韧皮部后运输在调节蔗糖在库器官间的分配、维持果实的库强方面起着至关重要的作用,而且很大程度上决定着果实的产量和质量。本文研究目的是明确蓝莓同化物韧皮部卸载的机制与糖代谢机制。【方法】以5年生高丛蓝莓品种‘喜来’(‘Sierra’)为研究对象,对各个发育时期的蓝莓果实韧皮部的超微结构进行观察,并综合运用荧光染料活细胞示踪与激光共聚焦扫描显微镜技术实时观察果实内韧皮部同化物卸载路径,运用高效液相色谱等技术,测定分析蓝莓果实可溶性糖含量及相关代谢酶的活性变化等。【结果】对韧皮部细胞进行的超微结构观察显示,在蓝莓果实整个发育期,果实韧皮部SE/CC(筛管伴胞复合体)与周围薄壁细胞之间均未发现胞间连丝,从而形成了共质体隔离,但在薄壁细胞之间、薄壁细胞与果肉细胞之间存在大量胞间连丝。荧光染料CF[5(6)-羧基荧光素]的活细胞示踪试验表明,果实发育过程中,CF均被严格限制在韧皮部中,没有扩散到周围的薄壁细胞。这些结果证实蓝莓果实同化物以质外体卸载途径为主,韧皮部后运输存在着活跃的共质体途径,大量胞间连丝的存在有利于薄壁细胞之间以及薄壁细胞与果肉细胞之间的物质交换。进一步酶活性测定结果显示,在蓝莓果实的整个发育期,转化酶活性保持在较高水平,为证实蓝莓果实同化物以质外体卸载为主提供了证据。对糖代谢相关酶活性分析显示,在果实发育的各个阶段,蓝莓果实的可溶性糖主要以积累果糖和葡萄糖为主,蔗糖酶的分解活性始终大于合成活性;在果实发育中后期,可溶性酸性转化酶和中性转化酶活性进一步升高,显示果实发育后期果肉细胞内进行着活跃的蔗糖分解、转化及贮藏过程,且糖积累与转化酶、蔗糖合酶和蔗糖磷酸合酶等酶活性成正相关。在蓝莓果实发育过程中,蔗糖代谢相关酶的综合作用是影响蓝莓果实中可溶性糖积累的重要因子。【结论】蓝莓果实同化物以质外体卸载途径为主,韧皮部后运输存在着活跃的共质体途径。蓝莓果实主要以积累果糖和葡萄糖为主,且糖积累与转化酶、蔗糖合酶和蔗糖磷酸合酶等酶活性成正相关。     

松褐天牛幼虫肠道黏质沙雷氏菌培养条件与木质素降解功能

【目的】研究松褐天牛幼虫肠道内黏质沙雷氏菌木质素降解功能,为揭示松褐天牛与肠道细菌协作降解木质素的机制提供依据。【方法】以硫酸盐木质素液体培养基培养黏质沙雷氏菌,采用酶标仪微量测定法研究该菌对木质素的降解能力,考察其产木质素降解酶的种类及其变化,以及体外培养条件对该菌产优势降解酶———木质素过氧化物酶活性的影响。【结果】体外培养10天后黏质沙雷氏菌对硫酸盐木质素的累计降解率达94.12%,其中第4天的单日降解率最高,达15.16%。该菌在木质素培养基中可产木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶3种木质素降解酶,其中木质素过氧化物酶活性最高,然后依次是锰过氧化物酶和漆酶,前2种酶的日变化趋势与培养基中木质素的降解率相近。该菌产木质素过氧化物酶的最适培养基条件:p H5、硫酸木质素质量浓度3 g·L~(-1),有机氮源、酵母膏质量浓度5 g·L~(-1),Mg~(2+)、Ca~(2+)、Fe~(2+)、Mn~(2+)、K~+离子质量浓度分别为0.20、0.40、0.15、0.04和0 g·L~(-1)。【结论】黏质沙雷氏菌具有较强的木质素降解能力,可通过产生木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶实现其对木质素的降解功能;培养基中木质素浓度、p H值、氮源种类及其浓度、金属离子及其浓度等对其产木质素过氧化物酶的活性均有显著影响。     

水煮处理竹材的吸湿性和化学成分研究

【目的】研究水煮处理对竹材吸湿性和化学成分的影响,为竹材改性提供技术参考。【方法】将竹片置于100℃沸水中(竹片和水的质量比为1∶100)水煮处理4 h,利用动态水分吸附仪(DVS)测试水煮处理前后竹材动态水分吸附曲线,采用Hailwood-Horrobin(H-H)模型对测试数据进行拟合,通过扫描电镜(SEM)、化学成分测试、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱仪(XPS)和X射线衍射仪(XRD)等手段分析水煮处理前后竹材的微观形貌、化学成分和结晶区参数。【结果】竹材经水煮处理后,在相对湿度大于50%的环境中,其平衡含水率相对于原竹对照样降低。H-H模型拟合显示,当相对湿度大于35%时,水煮处理竹材的单分子层水含量增加,多分子层水含量显著降低。扫描电镜(SEM)结果表明,水煮处理后竹材薄壁细胞细胞壁发生皱缩现象,细胞壁上微孔减少,多分子层水含量降低。化学组分分析显示,水煮处理使竹材中部分半纤维素发生降解。FTIR分析显示,水煮处理竹材的羟基和羰基含量增多,是其单分子层水含量增多的主要原因。XPS分析显示,水煮处理使竹材中半纤维素发生降解,同时脂肪酸、脂肪、酚类等物质随水分...     

以玉米为例探究单子叶植物重力响应及维管结构的变化

【目的】重力对植物生长发育、形态建成、生理代谢等生物学过程发挥着重大作用,重力条件改变会诱导植物发生一系列生长与定向的变化。大部分木本植物在响应重力条件改变时,形成层活动会不均衡增加从而形成偏心生长的应力木,木质部结构和细胞壁成分发生明显变化。单子叶植物一般没有形成层,不能进行径向次生生长,且维管束多为散生。为了探究单子叶植物对重力的响应过程和结构变化,本文以玉米为研究对象,分析其响应重力的动态过程和形态结构变化;并通过与木本植物进行比较,揭示它们重力响应的差异。为进一步研究单子叶植物(如竹子等)及其他林木的重力反应提供一定借鉴。【方法】以玉米B73自交系为试验材料,待幼苗发育至10叶期,将试验植株水平放倒,对照植株保持直立。利用延时拍摄记录玉米重力响应过程的动态变化及变化的时间节点。通过组织切片观察和特异染色,分析发生重力响应的茎节产生的结构及细胞壁成分的变化。【结果】以第1片旗叶着生的节作为第1茎节,从下往上依次标记茎节。重力改变后玉米的响应过程及变化如下:1)响应过程:玉米从顶端向下依次感应重力作用。植株放倒10 h后开始响应重力,在之后的20 h内,植株从顶端到第4茎节先后向上弯起,直至植株与水平面呈90°角到达终止状态。2)形态变化:多次重复试验显示只有第4、5、6茎节发生明显的形态变化,在靠近节的近地侧部位出现不同程度的组织膨大。通过纵切观察,3个茎节膨大部位的组织和内部导管呈向上弯曲的状态。对照植株相应茎节并未发生改变。3)维管束结构变化:与对照相比,近地侧维管束的细胞数量增多并呈纺锤形,细胞壁极显著变薄且没有明显的导管组织;远地侧维管束的细胞数量和细胞壁厚度因生长状态不同而变化不一。第4茎节变化最显著。4)维管束细胞壁成分变化:分别用木质素特异染料间苯三酚和纤维素染料卡尔科弗卢尔荧光增白剂(calcofluor white)对试验组和对照组的横切切片进行染色,结果显示:近地侧维管束细胞壁的木质素含量较少,而纤维素含量比对照增多;远地侧维管束细胞壁成分与对照相比没有明显变化。【结论】玉米在重力条件改变后迅速调整茎节延伸方向,与对照相比茎节近地侧维管束细胞数量显著增多、细胞壁变薄、木质素减少而纤维素增多。由此推测玉米受重力影响后,通过调整居间分生组织活动,产生类似应拉木、压缩木的组织,但又与二者有所区别。这可为研究重力响应下木本植物维管组织分化(木材形成)的调控提供一定基础。     

外源CO2诱导土沉香树体结香效应及生理响应

【目的】探究土沉香树干填充CO₂诱导结香过程与抗逆防御反应，阐明外源CO₂诱导下树体结香效应及生理防御机制。【方法】以11年生土沉香为试验材料，采用随机区组设计，设置4个处理，即每隔7天(T1)和15天(T2)充气1次、树干打孔(CK1)和不作任何处理(CK2)，持续处理3个月。充气开始后第30、60、90、120、150天钻取木芯，测定过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量。处理结束后7和10个月取样观察木质部细胞内含物变化，测定结香范围及醇溶性提取物和沉香四醇含量。【结果】1)土沉香树干填充CO₂可加速木质部射线薄壁细胞和导管内淀粉的转化，侵填体随诱导时间增长而增多；T1处理结束后10个月时，射线薄壁细胞和导管被完全堵塞；2)与CK1和CK2相比，CO₂处理下木质部变色范围增大，其中T1处理变色范围最大，纵向变色长度26.45 cm、横向变色宽度4.17 cm、径向变色深度9.87 cm;3)随诱导时间增长，T1和T2处理结香区的醇溶性提取...     

水溶性乙烯基单体改性木材尺寸稳定性提高机制

【目的】分析水溶性乙烯基单体改性前后木材极性基团数量和细胞壁结构变化,揭示水溶性甲基丙烯酸-2-羟乙酯(HEMA)和N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)原位共聚改性木材尺寸稳定性提高机制,为该改性技术优化发展提供理论基础。【方法】采用动态水蒸气吸附和接触角表征水溶性乙烯基单体改性前后木材极性基团数量和表面极性变化,利用扫描电镜、拉曼光谱、X射线衍射、压汞法和氮气吸附系统研究改性剂在木材中的分布、细胞壁润胀、细胞壁两相结构以及孔隙变化情况。【结果】在相对湿度0%～95%环境下,HEMA和NMA改性材的平衡含水率明显低于未改性材;当相对湿度达95%及以上时,改性材的平衡含水率超过未改性材。利用H-H模型拟合分析浸水处理后改性材与未改性材的吸湿曲线发现,改性材原有极性基团数量有所下降但并不显著。接触角测试表明,改性材的表面极性大于未改性材,残留单体去除后改性材的表面极性弱于未改性材,残留单体可抑制木材疏水性能的改善。SEM观察结果显示,改性后细胞壁显著增厚,且细胞间隙减少。拉曼光谱分析得出,改性剂均匀分布于细胞壁中,结合SEM结果可知改性剂能够顺利进入细胞壁并润胀细胞壁。X射线衍射分析表明,改性材未出现新的晶体结构,且改性材的结晶度相对于未改性材变化较小。压汞法和氮气吸附测试表明,改性材的孔隙率相对于未改性材出现较显著下降,改性剂可成功填充细胞壁孔隙。【结论】HEMA和NMA改性木材可有效提高其尺寸稳定性,改性剂对细胞壁的充分润胀、加固及对细胞壁孔隙的填充作用是木材尺寸稳定性提高的主要原因。