典型农耕区褐土水稳性团聚体有机碳的分布及组成

对河北省典型农耕区褐土水稳性团聚体有机碳的组成特征进行了解析。结果表明,研究区水稳性土壤团聚体随粒径的减小而呈现"两头低中间高"的不规则W形分布趋势。藁城市和行唐县两地全土有机碳含量基本相当,分别为12.49和11.20g/kg。土壤有机碳主要受团聚体粒径分布的制约,藁城市和行唐县农耕区褐土优势团聚体(1000~250μm和250~53μm)中有机碳的比例分别为69.53%和82.71%。藁城市和行唐县20μm的团聚体有机碳含量分别为12.78和20.02g/kg,可作为研究区褐土固碳的稳定性指标。红外光谱解析表明,研究区土壤团聚体有机碳以芳香碳(大团聚体57.35%;微团聚体67.69%)和多糖碳(大团聚体29.43%;微团聚体:25.2%)为主。气候条件的差异可能是导致藁城市和行唐县土壤有机碳官能团组成差异的主要原因。大团聚体有机碳中主要是脂肪碳、多糖碳等活性较高的碳,而稳定的芳香碳则趋向于被保护在微团聚体中。     

典型农耕区棕壤水稳性团聚体及其有机碳特征

对山东半岛棕壤区耕地和荒地土壤水稳性团聚体及其有机碳进行解析.结果表明:各级土壤团聚体质量比总体呈“两头低中间高”的不规则“W”形分布,耕地和荒地土壤微团聚体(＜250μm)平均含量分别为51.74％和51.61％,耕种的扰动增加了土壤颗粒分散度,水流对大团聚体的破坏作用更大.有机碳分布受团聚体分配的制约,其含量随团聚体粒径减小而增加.耕地和荒地有机碳在大团聚体中平均含量分别为5.98,3.48 g/kg,而在微团聚体中含量分别为8.05,9.11 g/kg,有机碳含量比例分别高达55.36％和68.58％,其中＜20 μm粉黏团聚体中有机碳含量最高(耕地为10.97 g/kg;荒地为11.63 g/kg),可作为研究区土壤固碳潜力评价指标.傅立叶变换红外光谱(FTIR)解析发现,棕壤微团聚体有机碳以芳香碳和多糖碳为主.     

硼对不同硼效率甘蓝型油菜品种细胞壁组成的影响

采用营养液培养技术 ,研究B对不同B效率油菜品种细胞壁组成的影响。结果表明 ,根系细胞壁提取率及细胞壁纤维素含量高于叶片 ,果胶含量低于叶片 ,半纤维素含量和叶片差异不大。缺B使细胞壁提取率升高 ,但对根系和叶片细胞壁组成的影响不显著。不同B效率油菜品种细胞壁组成在根系和下部叶中差异不大 ,上部叶片高效品种螯合剂可溶性果胶含量显著高于低效品种 ,碱溶性果胶含量显著低于低效品种 ;半纤维素和纤维素含量及果胶总量差异不大     

缺硼对脐橙幼苗硼分配及叶片细胞壁组分硼含量的影响

【目的】 硼在维持细胞壁正常结构方面具有重要的作用,前期结果证实缺硼严重的脐橙叶片细胞壁结构改变程度也更大,但这种变化与细胞壁组分中硼的含量变化是否有关尚不清楚。本研究通过分析缺硼对脐橙幼苗各部分硼分配及叶片细胞壁组分硼含量的影响,明确缺硼症状表现及细胞壁结构变化程度与细胞壁各组分中硼含量变化之间的关系。 【方法】 以纽荷尔脐橙幼苗为试材,利用营养液培养方法进行缺硼处理,测定根、砧木茎、接穗茎、上部叶、下部叶、叶片细胞壁以及细胞壁各组分硼含量的变化情况。 【结果】 缺硼处理9周后上部叶出现叶片卷曲及叶片失绿等症状,而下部叶没有出现任何可见的症状。缺硼处理的脐橙幼苗各部位硼含量和硼吸收量均显著降低,缺硼降低了硼向地上部的相对分配比例且上部叶受到的影响程度更大。在硼正常供应条件下,上部叶和下部叶游离态硼、原生质体硼和细胞壁硼的含量和相对分配比例没有显著差异,说明硼在不同类型脐橙叶片细胞各组分中的分配是相对稳定的。缺硼后水溶性硼 (包括游离态硼和原生质体硼) 在脐橙上部叶和下部叶中都降到极低的水平,尤其是原生质体硼百分含量下部叶甚至是低于上部叶的。缺硼后细胞壁硼占总硼的比例则由22%左右增加到80%以上。与叶片中硼含量的变化趋势一致,缺硼以后虽然上部叶和下部叶细胞壁硼含量都显著降低,但上部叶降低的程度远大于下部叶。进一步分析细胞壁组分硼含量变化,发现缺硼显著降低了上部叶细胞壁中离子结合态果胶硼含量而对下部叶的无明显影响,其他组分硼含量的变化趋势下部叶和上部叶一致。 【结论】 原生质体硼含量的高低并不是决定缺硼症状的主要因素,离子结合态果胶与硼的结合能力对缺硼条件下细胞壁的结构及缺硼症状表现起着至关重要的作用。      

草酸处理对桂七芒果冷害及细胞壁代谢的影响

为探讨草酸处理对低温冷藏下芒果冷害及细胞壁代谢的影响,本试验以桂七芒果果实为试材,采用5 mmol·L^-1草酸溶液浸泡处理,以清水浸泡处理为对照,并于4℃贮藏,分析芒果的冷害指数、丙二醛(MDA)含量、相对电导率、硬度、细胞壁物质含量、细胞壁代谢酶的变化。结果表明,与对照组相比,草酸处理显著降低了低温贮藏14 d后桂七芒果果实冷害指数、MDA含量、相对电导率、原果胶和纤维素含量,显著降低了低温贮藏28 d后果实的硬度;显著提高了低温贮藏14 d后果实水溶性果胶含量及多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲酯酶(PME)、纤维素酶(Cx)活性,显著提高了贮藏21 d后果实β-半乳糖苷酶(β-Gal)活性。综上所述,草酸处理能减轻桂七芒果冷害,维持采后果实细胞壁降解酶较高活性和水溶性果胶含量。本研究为揭示草酸减轻芒果果实冷害机制提供了依据,可为草酸应用于其他冷敏型果实的贮藏保鲜提供理论参考。     

傅立叶变换中红外光谱估测水稻叶片氮素含量的研究

通过不同氮素水平的水稻田间试验,在分析测定了水稻叶片叶绿素、氮素等农学参数后,采用傅立叶中红外光谱仪测定了水稻孕穗期叶片干样的透射光谱,利用协同偏最小二乘算法（siPLS）分析选取了傅立叶变换红外光谱估测水稻氮素含量的敏感波段及其组合。结果表明,其最优主成分数是9个,最佳估测建模的波段组合分别为1350.89～1586.57, 1587.53～1822.40 和 3709.41～3943.72 cm-1;建立的水稻氮素预测模型的精度较高,交互验证均方根误差（RMSECV）和预测均方根误差（RMSEP）分别为0.1538和0.1933,预测值与化学分析获得的叶片总氮浓度之间的交互相关系数和独立检验相关系数分别为0.9393和0.6649,高于中红外光谱指数NFS和NFSA的预测精度。说明利用傅立叶红外光谱作为水稻氮含量的诊断技术是可能的,值得进一步验证和完善。     

硼对不同甘蓝型油菜品种细胞壁酶活性的影响

在溶液培养条件下,选用甘蓝型油菜硼高效和硼低效品种,研究硼对细胞壁酶活性的影响。结果表明,不同生育期缺硼均使油菜根系细胞壁过氧化物酶(POD) 活性显著升高;上部叶片细胞壁POD 活性显著下降;下部叶片处理间的差异不显著,但同一生育期细胞壁POD 活性硼高效品种显著高于硼低效品种。油菜根系细胞壁IAA 氧化酶活性,缺硼时两品种薹期和花期显著升高,苗期差异不显著;上部叶片细胞壁IAA 氧化酶活性缺硼时显著降低,硼高效品种花期差异不显著;缺硼对下部叶片细胞壁IAA 氧化酶活性影响不大,但低效品种花期该酶活性显著降低。     

硼对豌豆根尖细胞壁组分对铝吸附解吸的影响

【目的】比较加硼和不加硼条件下豌豆根尖细胞壁组分对铝的吸附解吸特征的差异,探讨硼对植物铝胁迫的缓解机制。【方法】以中豌6号豌豆(Pisum Sativum)为试验材料,在硼(0.6μmol/L)水平下水培6天,提取豌豆根尖1 cm段细胞壁各组分并进行铝吸附解吸试验,根尖细胞壁各组分分别为螯合态果胶(果胶1),碱溶态果胶(果胶2),半纤维素和纤维素,并分析3个不同硼处理(无硼、50μmol/L H3BO3和50μmol/L3-硝基苯硼酸)条件下各组分对铝吸附解吸的影响。【结果】豌豆根尖细胞壁各组分含量为：纤维素>半纤维素>果胶2>果胶1。硼能够与果胶1和果胶2发生络合反应,与半纤维素也可能发生络合反应,从而影响果胶1、果胶2和半纤维素对铝的吸附解吸。在铝胁迫下,根尖细胞壁中的果胶是主要的铝结合位点,以果胶2结合最多。与对照比,硼处理显著提高了果胶2对铝的吸附量,但解吸量变化不显著。pH 3.5条件下,硼酸与3-硝基苯硼酸处理相比,更能有效地影响果胶对铝的吸附解吸。因此将铝固定在细胞壁的果胶2内,可能是硼酸缓解铝毒的重要机制之一。【结论】细胞壁是铝的主要结合部位,细胞壁果...     

小麦根尖细胞壁对铝的吸附/解吸特性及其与耐铝性的关系

研究了耐铝性明显差异的2个小麦基因型西矮麦1号(耐性)和辐84系(敏感)根系对铝毒胁迫的反应与根尖细胞壁组分以及细胞壁对铝的吸附和解吸的关系。结果表明,30mol/L.AlCl3可迅速抑制小麦根系伸长,但对辐84系根系伸长的抑制更为明显,且小麦根系相对伸长率随着铝浓度的提高而急剧降低。在30mol/L.AlCl3处理24h后,西矮麦1号根系伸长的抑制率为33.3%,而辐84系根系伸长的抑制率高达70.9%。小麦距根尖0～10.mm根段的铝含量和细胞壁中果胶糖醛酸含量显著高于10～20.mm根段,且前者对铝的累积吸附量明显大于后者;在0～10.mm根段,敏感基因型果胶含量高于耐性基因型,其根尖含铝量及根尖细胞壁对铝的吸附量都要大于后者。采用1.0.mol/L.NH3.H2O对细胞壁预处理2.h降低果胶甲基酯化程度后,耐性和敏感基因型根尖细胞壁对铝的累积吸附量分别降低了17.1%和20.9%,但对铝的累积解吸率没有影响。由此可见,小麦根尖是铝毒的主要位点,细胞壁果胶含量和果胶甲基酯化程度可能是导致不同小麦基因型根尖细胞壁对铝吸附量、铝积累量的差异及其对铝毒胁迫反应的差异的重要原因。     

红外光谱法研究~(60)Co-γ射线辐照对天麻粉成分的影响

为了研究60Co-γ射线辐照对天麻粉成分的影响,测试了经不同剂量辐照的天麻粉样品的红外光谱,采用傅立叶变换红外光谱(二阶导数谱)法对经不同剂量60Co-γ射线辐照的天麻粉进行了对比研究。结果表明,天麻多糖对60Co-γ射线辐照较为敏感,剂量为1.5kGy辐照对天麻多糖分子结构的影响较小,剂量为3、6、9、12、15、16.5、18、和19.5kGy的60Co-γ射线辐照对天麻多糖的分子结构影响较大;各种辐照剂量对C—O—H基团影响较大,从而可能会破坏天麻粉中有效成分(如天麻素及多糖),因此应慎重采用60Co-γ射线对天麻粉进行杀菌消毒处理。     

畜禽粪便热解气体的红外光谱分析

为了解畜禽粪便热解过程析出气体的主要成分以及气体析出规律,该文在30℃/min的升温速率条件下进行了猪粪、牛粪、羊粪和鸡粪的热解试验,利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）技术对热解过程中气体产物的排放特性进行了分析。试验结果表明,畜禽粪便气体产物主要在250～500℃析出,其主要成分为H2O,CO,CO2和CH4等,其中H2O、CO和CO2的析出峰为双峰,H2O和CO2均在350℃附近形成最大析出峰,H2O约在150℃形成第1个析出峰,CO2约在710℃附近形成的第2个析出峰,CO在350℃处形成第一个析出峰,其最大析出峰形成于710℃处左右,CH4析出特性为一单峰,在530℃附近形成最大峰值。该文研究结果为热解反应器的设计和优化提供参考。     

粘土矿吸附过程中四环素基团变化研究

湖南红壤主要由富含硅铝的高岭土和蒙脱石组成,选取这两种粘土矿作为吸附介质在实验室环境下模拟了四环素的吸附过程,通过高效液相色谱和红外光谱检测分析了四环素的主要基团在不同吸附阶段的变化,结果表明-OH是影响吸附速率和吸附量的主要基团,发生的吸附在解吸过程中也难于解吸;C=O主要在吸附后期起作用,吸附能力不强,易解吸,可能与其吸电子能力较弱有关。     

有机肥腐解过程的红外光谱研究

对玉米秸秆、树叶、鸡粪及牛粪4种有机肥腐解过程中形成的水溶性有机物(WOM)进行了化学分析并做了红外光谱研究。结果表明,不同的有机肥的WOM总量及各组分的含量有很大的差异,树叶和玉米秸秆腐解形成的WOM中,水溶性胡敏酸(WHA)所占的比例较大;而牛粪和鸡粪腐解形成的WOM中,水溶性小分子有机物(WLOM)所占的比例较大。随着有机肥的腐解,所形成的WLOM中,脂肪族化合物、酰胺类化合物逐渐减少,有机酸的比例不断增大。WHA中的甲基、亚甲基和次甲基的含量升高,脂族性增强,酰胺结构成分逐渐减少。树叶腐解形成的碱提胡敏酸(AHA)的脂肪链结构和碳水化合物成分含量较低。牛粪腐解形成的AHA的脂肪链结构成分和碳水化合物成分含量较高。鸡粪腐解形成的AHA缺乏脂肪链结构成分,碳水化合物成分含量较高。而玉米秸秆腐解形成的AHA在不同的腐解时期有一定差异。     

酪蛋白处理法脱除虾仁中亚硫酸盐

为寻求食品中安全高效的亚硫酸盐脱除方法,本研究考察了酪蛋白对虾仁中亚硫酸盐的脱除效果及其机理。通过单因素试验考察了酪蛋白浓度、料液比、浸泡时间对虾仁中亚硫酸盐脱除率的影响,并应用Box-Behnken响应面设计,对脱除工艺进行优化,利用紫外光谱(UV)和傅里变换红外光谱(FT-IR)法初步探究其脱除机理。结果表明,亚硫酸盐脱除的最佳工艺条件为:浸泡时间2.37 h,料液比 1∶6.8 g·mL^-1,酪蛋白浓度1.30 g·L^-1,亚硫酸盐的实际脱除率为84.13%,且处理后的虾仁在硬度、弹性、粘聚性、咀嚼性方面依然保持较优水平。UV和FT-IR结果表明,酪蛋白分子和SO32-可能存在相互作用,导致SO32-的紫外最大吸收峰发生蓝移,且亚硫酸盐能破坏酪蛋白中的二硫键,生成RS-SO₃H。本研究结果为食品中亚硫酸盐的脱除提供了新途径。     

ATR-FTIR技术在小麦籽粒识别上的探索

为探索衰减全反射傅里叶变换红外光谱技术(ATR-FTIR)在小麦籽粒品种(系)识别和籽粒性状突变体鉴别上的应用,本研究采集了91个小麦品种(系)和576个小麦M5突变体及235个对照株系籽粒的ATR-FTIR光谱,其中71个小麦品种(系)用于建立小麦籽粒ATR-FTIR识别模型,20个小麦品种(系)用于外部验证;对建模...     

硫化氢促进缺磷条件下水稻根系细胞壁磷的再利用

在缺磷条件下,外源添加10 nmol/L H_2S供体Na HS可以显著提高水稻体内的有效磷含量。进一步研究发现,H_2S主要通过提高水稻根系细胞壁中的果胶含量和果胶甲酯酶的活性来增加水稻细胞壁磷的释放,从而确保水稻在缺磷条件下的存活。添加H_2S的清除剂亚牛磺酸后进一步验证了H_2S对水稻根系细胞壁磷再利用的调控作用。同时,测定3个负责水稻体内磷转运的磷转运子基因的表达,结果显示H_2S主要通过上调磷转运子OsPT6和OsPT8基因的表达来提高水稻体内磷从根部往地上部的转运。     

基于近红外漫反射光谱的云芝提取物多糖含量快速检测研究

为探索快速无损测定云芝提取物中多糖含量的方法,通过采集粉末状云芝提取物近红外光谱,经预处理和波段选择,结合间隔偏最小二乘法(iPLS)和反向区间偏最小二乘法(Bi-PLS),建立并优化云芝提取物多糖含量检测模型。结果表明,光谱区间为9 365.92~8 918.76 cm~(-1)和5 341.48~4 894.32cm~(-1),二阶导数(SD)预处理后,建立的反向区间偏最小二乘法模型更优,其校正决定系数(R_(cal))、校正均方根差(RMSECV)、验证决定系数(R_(val))和验证均方根差(RMSEP)可分别达到0.9089、0.00781、0.9879和0.00292。该模型可以更有效地优选建模所需波段,降低模型复杂度,降低多糖含量的检测成本,提高检测效率,实现云芝提取物多糖含量的快速、无损检测。     

冻融循环老化降低竹粉/聚丙烯发泡复合材料性能

竹粉/聚丙烯(polypropylene,PP)发泡复合材料具有密度低、比强度高等优点,为了探讨期老化规律,该文研究冻融循环对不同竹粉含量(0,20%,33%和42%)的发泡复合材料的材色、物理力学性能、热学性能的影响,并结合环境扫描电镜(environmental scanning electronic microscopy,ESEM)和傅里叶红外光谱(fourier transform infrared spectrum,FTIR)对复合材料的表面形貌及化学结构进行分析。结果表明:随着竹粉含量增加,冻融循环老化对复合材料的材色和物理力学性能影响越明显,且随着冻融循环次数的增加,复合材料产生的色差越大,力学性能降低越多。9次冻融循环后,0、20%、33%和42%竹粉/PP发泡复合材料产生的色差ΔE*分别为0.9、2.4、7.0和9.9,弯曲模量、弯曲强度、拉伸强度和缺口冲击强度的保留率分别为95.2%~99.1%、97.3%~98.9%、94.9%~97.5%和92.0%~95.6%。热重分析(thermogravimetric analysis,TG)结果表明,9次冻融循环老化后,0和33%竹粉/PP发泡复合材料的初始热分解温度分别下降了19和8℃。ESEM显示,老化后复合材料表面出现少量的裂纹以及褶皱,且少量的表层高分子层脱落。FITR测试结果发现,冻融循环过程中复合材料的木材指数减少,表明材料表面的竹粉颗粒损失,且基体PP的基团峰强度减弱。该研究可为进一步探索竹塑发泡复合材料的老化规律,制定产品标准提供试验数据和理论参考。     

Changes in Cell Wall Polysaccharides and Hydroxycinnamates in Wheat Roots by Aluminum Stress at Higher Calcium Supply

The present study was conducted to investigate the cell-wall polysaccharides and hydroxycinnamates in wheat plants (Triticum aestivum L.) under aluminum (Al) stress at a higher level of calcium (Ca) supply. Seedlings were grown in nutrient solution for 7 d and then subjected to treatment solutions containing Al (0 or 100 μM) and Ca (0 or 2500 μM) in a 500 μM CaCl ₂ solution at pH 4.5 for 8 d. Calcium treatment (2500 μM) improved root growth significantly under Al-stress conditions. The contents of pectin and hemicellulose in roots were increased under Al-stress conditions, and this increase was conspicuous in the hemicellulosic fraction. The increase in the hemicellulose was attributed to increases in arabinose, xylose, and glucose in neutral sugars. High Ca treatment decreased these contents in Al-stressed cell walls. Aluminum treatment increased the content of ferulic acid, whereas Ca treatment with Al reduced the content. These results suggest that Al may modify the mechanical properties of cell-wall polysaccharides by enhancing the synthesis of arabinoxylan, β-glucan, and ferulic acid in the cell wall. High Ca treatment may maintain the normal synthesis of these materials even under Al-stress conditions.