利用基因芯片技术筛选棉纤维伸长相关基因

从回交近交系(backcross inbred lines,BIL)群体中选取纤维长度差异较大的两个系NMGA-062(33.03 mm)和NMGA-140(25.87 mm),利用Affymetrix棉花基因芯片,分析其开花后10 d(DPA,days post anthesis)棉纤维伸长相关基因表达谱。在24 029条转录本中,两材料间差异表达的转录本有7 282条,占总数的30.31%;其中差异表达倍数在2倍或2倍以上的转录本有3 993条,占筛选转录本总数的16.62%,功能分类表明这些转录本主要包括功能预测基因(15.57%),翻译、核糖体结构相关基因(13.54%)和翻译后修饰、蛋白质转换相关基因(9.29%)3大类。为了验证芯片数据的可信性,8个差异表达显著的基因(Ghi.10655.1.S1_s_at,ACO1,ARF1,SAHH,TUA6,TUA7,β-tub1,β-tub10)被用于实时荧光定量PCR。两种检测手段表现出一致性。随后,利用实时荧光定量PCR对3个与棉纤维相关基因(ARF1,β-tub1,β-tub10)在纤维发育不同时期(5、10、15、20和25 DPA)的表达模式进行了研究,结果表明,3个基因在纤维伸长发育时期(10和15 DPA)大量表达,推测这3个基因可能与棉纤维伸长有重要关系。

超短纤维突变体纤维内源激素及其相关酶在纤维伸长期的变化

以超短纤维突变体(Ligon lintless)及其野生型这一对遗传等基因系为材料,研究棉纤维伸长与内源激素含量及其相关酶活性的关系。结果表明,在野生型纤维快速伸长阶段,突变体却表现为:纤维中GA3初期的低含量、IAA的峰值出现时间推迟(迟6 d)且明显低于野生型、ABA含量的快速降低时期出现迟(迟3 d)且短(短6 d)以及纤维伸长启动期极低含量的ZRs。而突变体纤维中过氧化物酶(POD)和IAA氧化酶含量的高峰均早于野生型,且在纤维快速伸长时期出现;突变体纤维中的色氨酸合成酶活性也低于野生型。推测GA3、IAA和ZRs是纤维伸长的正向影响因子,且IAA作用于整个伸长期,GA3作用于伸长初期,ZRs作用于伸长启动期。而POD、IAA氧化酶和色氨酸合成酶通过调节激素的合成与代谢调控纤维伸长,前两种酶起着抑制作用,后一种酶起着促进作用。

干旱条件下棉纤维细胞POD活性变化及其与纤维伸长的关系

花铃期缺水干旱引起棉纤维胞壁ＰＯＤ和可溶性胞质ＰＯＤ活性升高，而胞壁蛋白质含量和胞质蛋白质含量以及纤维细胞伸长生长的速度却明显降低。干旱条件下胞壁ＰＯＤ活性升高是纤维伸长生长受抑的主要原因之一。

陆地棉不同品种棉铃内干物质分配与纤维伸长增重的变异

开花24天内,3个试验品种(TM-1、IM、Lil)的单铃子棉重、壳重处于同步快速增重期。由于子棉增重快于铃壳增重,24天内,单铃子棉经济系数的增加率及铃壳下降率均为42.39～51.9%。开花后25～45天,子棉继续增重,壳重下降的反差使铃壳率继续下降16.6～19.3%。这与铃壳内贮藏养分转运子棉有关。TM-1棉铃内养分分配到纤维较多,Lil 较少,IM 居中。纤维长度或重量取决于快速伸长(或增重)期的长短和日伸(增)率的高低。纤维伸长与增重几乎同步进行。当纤维伸长完成之前,纤维已进入快速增重期。至纤维定长时,纤维重已占最后重的50～60%以上。

生长素结合蛋白ABP1基因在棉纤维伸长中的功能

以‘湘杂棉14’为材料,采用RT–PCR方法克隆了棉花ABP1基因全长cDNA序列。序列全长792 bp,与GenBank中陆地棉ABP1基因序列的同源性为99%。半定量分析表明,该基因在棉花叶、花及纤维中都有表达,其中叶中的表达量最高,花和纤维中的表达量稍低。ABP1基因在纤维快速伸长期表达水平较高,纤维发育的其他时期的表达水平较低。将ABP1基因cDNA构建成棉花ABP1过表达载体,并以NPT II作为选择标记,经农杆菌介导转化棉花,获得了6株Kan抗性植株,其中3株ABP1表达水平提高。ABP1过表达植株生长发育正常,但纤维长度变化不显著,说明ABP1棉纤维细胞中提高表达水平对其细胞伸长没有显著作用。

北京大学朱玉贤教授课题组在棉纤维伸长机制方面取得进展

北京大学生命科学学院蛋白质工程及植物基因工程国家重点实验室朱玉贤教授课题组通过比较野生型和无长绒、无短绒突变体棉花胚珠的蛋白质组学数据发现,核苷糖合成途径在棉纤维快速伸长期最显著高调,而植物激素乙烯可能通过促进植物细胞初生壁中果胶的生物合成来调控纤维等具有线性伸长机制的细胞生长。

上海生科院发现棉纤维伸长关键基因

据2014年11月28日《新民晚报》报道，中科院上海生命科学研究院植物生理生态研究所陈晓亚研究组发现并克隆了控制棉纤维伸长的关键基因——转录因子GhHOX3。研究表明，在棉花体中提高GhHOX3的表达可增加棉纤维长度；抑制该基因的表达则使棉纤维显著变短。研究人员还进而阐明了其中的具体调控机理和信号途径。这是迄今为止发现的控制棉纤维长度的最有价值的基因，不仅可直接通过基因工程用于优质棉育种，而且能用以帮助科学家寻找与棉纤维品质相关的一系列其他功能基因，让人类获得越来越优质的棉花。《自然·通讯》杂志发表了相关研究论文。

陆地棉与海岛棉纤维细胞伸长中过氧化物酶活性比较(简报)

陆地棉中棉所12号的棉纤维细胞在开花后25d而海岛棉8763依则在开花后36d停止伸长。两者纤维中可溶性蛋白与纤维伸长的关系不大。过氧化物酶（POD）的活性升高对前者纤维伸长有一定的抑制作用，而与后者关系不明显。两者纤维中离子结合型胞壁蛋白含量与POD活性，皆在纤维细胞伸长停止期出现高峰。

乙烯、超长链脂肪酸、活性氧、油菜素内酯和赤霉素相互作用调控棉纤维伸长发育的分子机制研究

棉纤维细胞的快速极性生长与植物激素的合成、细胞膜和细胞壁的合成、细胞壁的松弛和延展密切相关。其中,植物激素作为调控因子一直是纤维发育领域研究的热点。该文对植物激素乙烯、油菜素内酯、赤霉素、活性氧以及超长链脂肪酸的生物合成及信号转导途径进行了综述,并介绍了它们在棉纤维发生发育过程中的作用机理及相互关系的最新研究进展,为深入阐明纤维细胞伸长的调控规律,最终提高棉纤维产量和品质提供理论依据。

自伸长纤维与异收缩混纤纱——以超天然纤维为目标的毛型“新合纤”的开发

介绍了一种高新技术产品——自伸长纤维。这种纤维在拉伸后具有低的结晶度，并在较低温度下能产生收缩，当它在高温加热时，便会产生自动伸长。文中讨论了自伸长纤维的研究开发现状和未来。

甘蓝染色体及伸长DNA纤维制备技术的研究

以甘蓝根尖、花药、黄化苗等为材料,初步建立了甘蓝有丝分裂前中期染色体、减数分裂粗线期染色体以及伸长DNA纤维等3种具有不同空间分辨率的靶DNA载体的制备技术.结果表明:通过变温处理可以有效提高前中期染色体分裂相比率;采用0.002 mol/L 8-羟基喹啉20℃预处理1 h、2%纤维素酶和2%果胶酶混合液37℃酶解约2 h、0.075 mol/L氯化钾25℃低渗30 min,制备的前中期染色体效果最佳;2%纤维素酶和2%果胶酶混合液37℃酶解约3 h,可获得伸展良好、背景干净的粗线期染色体;分子梳理法与移动界面法相比,前者制备的伸长DNA纤维效果较好.此方法的建立为荧光原位杂交技术在甘蓝相关研究领域的应用打下了坚实的基础.

PET自伸长纤维的制备及应用

介绍了近年来日本多家公司制备 PET自伸长纤维和差别化 PET自伸长纤维的专利技术 ,含有自伸长长丝的多层复合纱机织物特性和应用。国内已研究开发出自伸长率为 10 %的

棉花GhWLIM5在棉纤维发育中的功能分析

LIM结构域蛋白是重要的发育调控因子,常作为肌动蛋白结合蛋白(F-Actin)参与调控细胞骨架建成。为了进一步研究GhWLIM5在棉纤维中的生物学功能,通过研究棉花的遗传转化并获得相应的转基因植株,同时对多株转基因植株进行表型分析,并通过分子试验对棉花LIM蛋白GhWLIM5在棉花纤维发育中的功能进行相关研究。结果表明,与野生型相比,抑制GhWLIM5表达的GhWLIM5 RNAi转基因棉花纤维中肌动蛋白细胞骨架较为稀疏,细胞生长速度降低,成熟纤维较短,纤维强度较弱。通过低速共沉淀检测发现,GhWLIM5促进F-Actin成束的能力与pH环境密切相关,随着pH值的升高,GhWLIM5促进F-Actin成束的能力逐渐下降。高速共沉淀结果显示,加入同等浓度F-Actin的情况下,经高速离心,GhXLIM6存在于沉淀中的比例明显高于GhWLIM5,说明GhWLIM5结合F-Actin的能力弱于GhXLIM6。纤维品质分析表明,抑制GhWLIM5的表达还会影响棉纤维次生壁的发育;但实时荧光定量结果显示,与野生型相比,转基因棉花纤维中这些纤维素合酶基因GhCESA4/7/8的表达并未发生明显变化,说明GhWLIM5可能不直接影响棉纤维次生壁发育。研究结果揭示,GhWLIM5通过结合并维持动态的F-Actin细胞骨架在棉纤维伸长生长中起重要作用。

应用聚酯自伸长纤维开发针织面料的研究

聚酯自伸长纤维是一种功能性高分子材料,是巧妙地设计和控制纤维超分子结构的一项高新技术成果。文中介绍了聚酯自伸长纤维针织面料的两种编织方法:一是利用混并纱线进行编织;二是利用不同纱线交织的方式进行编织。并对面料的两种染色方法进行了详细的说明。

聚酯自伸长纤维针织面料的染色初探

文中介绍了聚酯自伸长纤维(SEF)和莫代尔(Modal)纤维的染色性能。以黑色和大红色为例,比较了二浴二步法和一浴一步法的染色工艺。通过实验得出:SE型、E型及大爱尼克斯AC-E分散染料为SEF纤维染色的理想染料。SEF与 Modal混纺针织物中浅色品种采用一浴一步法具有方便快捷、成本低的优点。一步一浴法的工艺流程为:备染→渗透煮练(JFC0.2％,98℃,20min,1:15)→清洗→分散、直接染料一浴染色(98℃,50min,1:10)→水洗→过柔软剂(40℃,15min,1:10)→脱水烘干→预缩定形(温度180℃,超喂量15％,轧光档次2档)→检验包装。

“新合纤”的主角——聚酯型自伸长纤维——针织产品开发的探讨

介绍了聚酯型自伸长纤维的性能 ,探讨了采用自伸长纤维开发纬编针织物的方法 ,目的在于拓宽聚酯差别化纤维在针织物上的应用范围 。

两台仪器检测绵羊毛单纤维强力及伸长的结果比对分析

YG001A纤维电子强力仪测定的绵羊毛单纤维强力(cN)平均值为10.16±2.95,伸长平均值为(4.43±1.24)mm;YG(B)005A型电子单纤维强力机测定的绵羊毛单纤维强力(cN)平均值为10.21±2.85,伸长平均值为(4.43±1.23)mm。经t检验,两台仪器分别测定的绵羊毛单纤维强力差异不显著(P>0.05),伸长差异也不显著(P>0.05)。同一台仪器测定的绵羊毛单纤维强力和伸长之间并没有直接的关系,不成线性关系,这与绵羊毛的直径、韧度和弹性等有关系。

棉纤维伸长关键基因成功克隆

近日，中科院上海生科院植物生理生态研究所陈晓亚院士研究组最新克隆鉴定了一个控制棉纤维伸长的基因。

普通涤纶POY制自伸长纤维的研究(英文)

研究了以普通涤纶POY为原料制备自伸长纤维的拉伸工艺。实验表明 ,在DW平行牵伸机上一段拉伸 ,二次热处理 ,适当地控制拉伸速度、拉伸倍数、拉伸温度、热定型温度、热定型时间 ,得到的自伸长涤纶性能稳定 ,干热伸长率大于 5 .0 %。

自伸长纤维定型工艺条件的研究

采用 PET特制初生纤维制备的牵伸丝 ,对其采用不同的定型温度和定型时间 ,分析不同定型条件对牵伸丝干热伸长率的影响 ,优选定型条件为 :定型温度 Tg+ 70℃、定型时间 3min;可以得到干热伸长率达 14 .5 6 %的自伸长纤维。并且在工业化试验设备上制得干热伸长率为 14 %、沸水伸长率为 7%的自伸长纤维。