过氧化氢漂白过程中慈竹机械浆发色基团演变及溶出机制

在常规工艺下难以制备高白度(>78%)竹材化学机械浆是制约竹类资源在高附加值纸产品领域规模化应用的关键技术瓶颈。使用乙醇-水二元介质碱性过氧化氢漂白体系可以突破当前慈竹机械浆漂白上限,将纸浆白度提升至80%以上。以慈竹机械浆为原料,对比研究了常规过氧化氢用量(90 kg/t)水相体系两段漂工艺、高过氧化氢用量(180 kg/t)水相四段漂工艺和高过氧化氢用量(180 kg/t)乙醇-水二元介质相四段漂工艺中各段处理所得纸浆的发色基团结构特点,以及3种工艺漂白段溶出物的结构特点,以此探索二元体系漂白过程中发色基团形成和溶出规律。结果表明,在漂白过程中,慈竹机械浆中的苯环类共轭结构含量逐渐降低,但在化学品用量较大的漂白段会生成在水相体系无法被破坏和溶出的呋喃类共轭结构。在漂白体系中引入乙醇,可以显著提高呋喃类共轭结构的溶出效率,同时发现浆料中溶出的部分苯环结构发生了开环反应,推测碱性条件下乙醇电离的微量乙氧根离子对呋喃类共轭结构的脱除具有关键性作用。慈竹机械浆发色基团演变及溶出机制可为开发经济上可行的竹类机械浆漂白工艺提供理论基础。

慈竹新品种‘沐川慈竹’

沐川慈竹(Neosinocalamus affinis‘Muchuan Cizhu’)是从慈竹栽培居群中筛选出的变异植株,经分离移栽,性状表现稳定。‘沐川慈竹’与慈竹的关键区别在于前者纤维素含量更高,定向改性后竹纤维吸水性更强。该品种已通过了国际竹类栽培品种登录权威的新品种登录认证,国际登录号为WB-001-2022-064。

基于转录组与代谢组料慈竹的耐盐机制分析

选取盐处理组(1.0%NaCl溶液浇灌)和对照组(用井水浇灌)料慈竹的成熟叶片进行转录组与代谢组分析,分析料慈竹在转录水平与次生代谢物水平的变化。结果表明:与对照组相比,处理组共检测到差异基因487个,其中上调基因257个,下调基因230个;GO功能分析基因差异表达(DEGs)结果显示,在盐胁迫下叶片中DNA出现损伤,甲基转移酶复合物富集最多;DEGs的KEGG富集分析发现,料慈竹的糖类、氨基酸类代谢相关途径富集种类较多,次生代谢产物途径富集数量最多;盐处理后差异表达的次生代谢物共有225种,上调的有77种,下调的有148种,其中差异表达显著上调的次生代谢产物1种(log_(2)(FC)≥1),为葫芦巴碱,下调的有20种(log_(2)(FC)≤-1),主要为酚酸类及黄酮类化合物;料慈竹在长时间的盐胁迫下依靠自身的甲基化复合物相关基因调控稳定了基因的表达,但盐胁迫仍然导致DNA受到损伤;通过初生代谢能力的提高及下游苯丙素类生物合成途径的减少,料慈竹的可溶性糖、可溶性蛋白、葫芦巴碱等渗透压调节物质含量提高,维持了渗透压,保证在盐胁迫下的生理活性,提高了在含盐环境中的生长能力。

慈竹新品种‘长节慈竹’

文章介绍了慈竹一新品种‘长节慈竹’。长节慈竹Neosinocalamus affinis‘Changjiecizhu’属于竹亚科Bambusoideae慈竹属Neosinocalamus Keng f.的慈竹N.affinis(Rendle)Keng f.。21世纪初发现于四川省雅安市雨城区慈竹人工居群中,是慈竹变异植株经人工驯化、培育而成的栽培竹新品种。‘长节慈竹’与慈竹(栽培型)的关键区别在于其节间明显长于后者,通常达70 cm以上,最长可达130 cm。

阴生和阳生环境下慈竹叶片叶绿素荧光特性比较

为探究慈竹叶片对不同光环境的适应,取相同长势的阴生叶和阳生叶测量叶绿素荧光参数,比较两者F_(0)、S_(M)、Fv/Fm、DI_(0)/RC、TR_(0)/RC、DF_(abs)、DF_(total)、PI_(tota)l的数值差异。结果表明,两者最大的光化学效率Fv/Fm相近;阳生叶光合系统的驱动力(DF_(total))和活性(PI_(total))显著高于阴生叶(P<0.05),反映出阳生叶的光合性能高于阴生叶,叶绿体光系统比较发达;阴生叶捕获总能量(TR_0/RC)和耗散总能量(DI_(0)/RC)显著高于阳生叶(P<0.05)。本研究对了解慈竹叶片对光环境适应机制和慈竹栽培的光环境需求有一定的参考价值。

慈竹硫酸盐法蒸煮历程的研究

本研究以慈竹为研究对象,对其进行化学组分分析,研究了其在硫酸盐法蒸煮过程中木质素含量、综纤维素含量和聚戊糖含量的变化规律,揭示蒸煮历程。结果表明,慈竹中纤维素、木质素和半纤维素的含量分别为44.35%、25.88%和28.27%,是一种优良的非木材造纸纤维原料。慈竹硫酸盐法蒸煮的脱木质素过程分为3个阶段,分别为大量脱木质素阶段、补充脱木质素阶段、残余脱木质素阶段。在大量脱木质素阶段,木质素脱除率达46.40%,碳水化合物降解率为28.11%,聚戊糖溶出率为48.63%;在补充脱木质素阶段,木质素脱除率达89.72%,碳水化合物降解率为38.71%,聚戊糖溶出率为97.93%;残余脱木质素阶段,木质素脱除率为96.14%,碳水化合物降解率达38.82%,聚戊糖溶出率94.39%。

慈竹新品种沐川慈竹

沐川慈竹于2022年通过了国际竹类栽培品种登录权威的新品种登录认证。该品种为丛生竹,秆高12.8~15.4米,最大直径75.6毫米,秆形直立,梢端微弯。全秆31节,最大节间长82.3厘米,平均节间长72.5厘米;最大节周长25.3厘米,平均节周长20.4厘米;最大秆壁厚8.2毫米,平均秆壁厚7.9毫米。箨环初时密生黑褐色小刺毛,箨耳由箨片基部延展而成,边缘䍁毛长4~13毫米;箨舌高4~11毫米;箨片三角形或箭头形,长25.5~48.9厘米,外面密被黑褐色短刺毛,边缘具小锯齿。

慈竹高得率制浆废水好氧降解性能研究

探讨竹材高得率制浆废水的生物处理性能,对于实现造纸行业废水的高效低成本处理尤其重要。分工段探讨了4种化学浸渍工艺条件下慈竹高得率制浆废水的污染特征,采用有氧呼吸法对各段废水进行了好氧降解性能研究,重点探讨了各工段废水在一定时间范围内的摄氧率与BOD_(5)/COD的变化规律。结果表明:慈竹高得率制浆工艺的单位浆料废水发生量为6.20~7.73 m^(3)/t,排放废水COD的高值为4.64×10^(4)mg/L;随着浸渍段用碱量的增加,慈竹高得率制浆废水的污染负荷增加,其中浸渍用碱量为70 kg/t时COD污染负荷发生量最大,为313.67 kg/t;制浆废水有显著摄氧率指纹信息;蒸挤废水的平均BOD_(5)/COD为0.233,浸渍废水的平均BOD_(5)/COD为0.559,洗浆废水BOD_(5)/COD从0.262到0.441不等,漂白处理不会引起废水COD污染负荷的增加,但漂白后废水的可生化性却较大幅度降低。

料慈竹经济秆材生物量模型

为快捷估算料慈竹(Bambusa distegia)林分经济秆材生物量(以下简称“经材重”),在叙永县不同立地条件的样地中取1-4a^(+)龄级料慈竹,对其经材重回归模型及其应用等进行了研究。分析不同竹龄的单株经材含水率及秆粗经材重,发现2a、3a经材重相比较大,含水量较低,适宜择伐利用。比较不同胸径径级单株经材重变化,得出培养大径竹材是提高竹林产量的有效途径。研究胸径、株高、胸高竹节长与经材重相关性,总结出胸径可作为构建料慈竹单株经材重模型的较佳变量。分别用一元线性回归、多元线性回归、曲线回归的方法构建并优选经材重估测模型,最终形成全竹龄模型1个,分竹龄模型4个。应用模型估算不同立地条件单位面积林分经材重,并与实际经材重进行对比,得到分竹龄估测值比全竹龄更准确的结论。分析料慈竹经材重与平均年龄、平均胸径、海拔、立竹密度、日照、水分条件的关系,发现竹龄平均值越接近于3a,平均胸径越大,海拔越低,水分条件越好,料慈竹经材重越高。经材重与立竹密度、日照相关性不显著。探讨如何合理留养可形成高产稳产态势,建议竹丛立竹年龄结构比1a∶2a∶3a∶4a^(+)应保持在3∶3∶3∶1较合适。

慈竹对小型落石的拦截效果分析

落石灾害是我国西南地区常见的一种小型崩塌。落石对下方公路、桥梁、铁路等基础设施安全造成严重威胁。因此,如何对落石进行有效的拦截就显得尤为重要。常见的拦截设施,如拦石沟,拦石网,挡墙等,在布设时极易受地形、施工等因素的限制,有时难以大面积地布置,导致拦挡效果大为减弱。我国的西南地区生长着大量慈竹,慈竹具有生长快、繁殖能力强、抗弯折等特点,对落石具有很好的拦截效果。文章通过模型试验与数值模拟相结合的方法,对慈竹的抗冲击能力进行了研究并提出了慈竹拦截小型落石的方案。结果如下:(1)慈竹破坏所需能量随着直径和壁厚的变大而上升,随着年龄、长重比和长径比的增大而降低;(2)一丛慈竹在抗冲击过程中最少能消耗3975.55 J能量,最多能消耗10890.88 J能量;(3)结合CRockfall软件进行慈竹落石拦截效应计算,结果显示拦截边坡高度43 m、直径0.5 m的危岩,需栽种2列3行6丛慈竹。

慈竹一新变型和镰序竹属新异名

本文报道了禾本科竹亚科慈竹属慈竹一新变型——紫条纹慈竹Neosinocalamus affinis(Rendle)Keng f.f.purpureo-striatus Yi。本变型幼秆下部节间绿色而间有宽窄不等的紫色纵条纹,与原变型有明显区别。花序小型、花序轴短等特征仅是量变,不足为属级划分标准。因此,岩竹属应是镰序竹属的一个新异名。

料慈竹杆形结构及其纤维长度

料慈竹杆形结构及其纤维长度夏玉芳，吴炳生（贵州农学院林学系贵阳５５００２５）料慈竹主要集中分布于四川、贵州两省。该竹种蓄积量大，在当地工农业生产上用途较广，用量亦大。近年来，为了缓解木材供需矛盾，竹材的开发利用逐步得到重视。竹材纤维形态之一的纤维长度...

四川慈竹资源及其开发利用途径

一、慈竹资源的分布与其环境因子的关系慈竹属(Neosinocalamus)全世界20多种,我国产9种,四川有3种。主要分布在盆地东部的长江、嘉陵江、沱江流域,岷江中、下游及马边河流域。主产为宜宾和江津,其次是南充、达县、重庆、万县、温江、涪陵、乐山、西昌、成都等地。在四川盆地的垂直分布为海拔1000米以下的平原、丘陵、低山地区,在川西南山地可达海拔1800米。

模拟氮沉降对华西雨屏区慈竹林土壤活性有机碳库和根生物量的影响

从2008年1月起,对华西雨屏区慈竹(Neosinocalamus affinis)人工林进行了模拟氮沉降试验,氮沉降水平分别为对照(CK,0 g.m-.2a-1)、低氮(5 g.m-.2a-1)、中氮(15 g.m-.2a-1)和高氮(30 g.m-.2a-1)。在模拟氮沉降1.5 a后,按土层深度取土样和根样,测定不同深度土壤活性有机碳含量和根生物量。结果表明,华西雨屏区慈竹林土壤有机碳、微生物量碳、浸提性溶解有机碳和活性碳含量均随土层深度的增加而减少。氮沉降显著减少了土壤微生物量碳和活性碳含量,显著增加了浸提性溶解有机碳含量,并使得土壤碳库管理指数减小。同时,慈竹林根密度在氮沉降条件下减少了12%-14%。说明氮沉降的增加减少了土壤有机碳中的活性部分,增加了土壤有机碳的淋溶流失,降低了慈竹林土壤碳库质量。同时,根系生物量的减少,间接影响了土壤微生物活动和土壤碳周转过程。在未来氮沉降持续增加的背景下,慈竹林土壤对碳的保持能力可能会下降。

慈竹母株大小对克隆生长的影响

克隆生长在慈竹种群更新中占有重要地位。本文以基径和生物量两个指标同时衡量慈竹(Neosinocalamus affinis)的母株大小,并分析了母株大小对新竹笋产生、竹笋大小和根茎大小的影响。结果表明:1)慈竹的成竹基径 与一级母株基径、二级母株基径以及与2龄和3龄母株平均单株生物量呈正相关,但是成竹基径随一级母株基径增 加比随二级母株基径增加而增加的速率快得多;2)慈竹母株大小与各样方中出笋数、活笋数和死笋数无显著的正 相关;3)发笋母株的基径显著大于未发笋母株,但发一个笋母株与发两个以上笋母株的基径无显著差异;4)母株基 径、2龄和3龄母株平均单株生物量都与根茎的长度和粗度呈显著正相关,且竹笋基径与根茎粗度也呈显著的正相 关。母株大小对慈竹竹笋的影响是通过影响根茎实现的。总之,慈竹的克隆生长在个体水平受母株大小制约。

慈竹4CL基因的克隆及其生物信息学分析

【目的】克隆慈竹木质素生物合成酶4CL基因,研究其序列特征,为今后利用该基因调控慈竹木质素的生物合成研究奠定基础。【方法】参照其他物种4CL基因保守区,设计简并引物,以慈竹幼笋cDNA为模板,克隆到1条750 bp的4CL基因保守区片段。以这条保守区片段为模板,结合5′RACE和3′RACE克隆4CL基因全长序列,并对其进行了生物信息学分析。【结果】成功克隆了慈竹4CL基因全序列,该序列CDS区全长为1 674 bp,编码558个氨基酸;氨基酸序列中存在两大4CL氨基酸保守域(SSGTTGMPKGV和GEICIRG),其中前一个氨基酸保守域的第7个氨基酸位点变为M,与常见的L不同,表明慈竹的4CL基因发生了一定变异。系统进化分析表明,该基因(Na4CL)与水稻的Os4CL4和黑麦草的Lp4CL2具有很高的同源性。【结论】克隆了慈竹木质素合成酶4CL基因全长序列,在GenBank上注册为EU327341,可能与慈竹木质素生物合成有关。

慈竹纤维形态及组织比量的研究

对2～5年生慈竹材的纤维形态和组织比量进行测定与分析。结果表明,慈竹纤维长度2.4～2.8 mm,纤维宽度14.5～16.0μm,长宽比大于150,细胞壁厚10.4～11.5μm,壁腔比2.3～2.6。慈竹材基本组织比量44%～50%,纤维组织比量39%～43%,输导组织比量8%～13%。在竹秆径向,纤维长度、宽度、长宽比及腔径均表现为中部较大,而细胞壁厚表现为外侧较大;在竹秆纵向,纤维长度、长宽比、细胞壁厚、壁腔比随竹秆高度增加呈先增大后降低趋势,纤维腔径、基本组织比量随竹秆高度增加逐渐减小。

GA_3和IAA对慈竹综纤维和叶绿素含量动态积累的调控效应

以慈竹为材料,研究不同浓度和配比的GA3和IAA对综纤维和叶绿素含量动态积累的调控效应,为纸浆用竹的遗传改良研究提供理论依据。研究结果表明,GA3和IAA处理对慈竹综纤维动态积累调控作用具有差异。处理前30d内,GA350IAA200处理慈竹综纤维积累强度高于GA3200IAA50处理,40～50d时,则反之。GA3和IAA处理的综纤维最终水平明显高于空白对照,差异达极显著水平。GA3和IAA处理能提高慈竹叶绿素含量,GA3200IAA50处理慈竹叶绿素含量高于GA350IAA200处理。相关分析结果表明,叶绿素含量与综纤维含量间呈不显著正相关关系。

慈竹构件和分株水平的可溶性糖含量研究

采用蒽酮比色法 ,测定了克隆植物慈竹构件和分株水平的可溶性糖含量 ,以探讨其对环境的生理适应性 .结果表明 ,在构件水平 ,可溶性糖含量以慈竹叶最大 ,枝条次之 ,秆最小 .不同构件的可溶性糖含量对分株年龄和分株部位的反应格局不同 ,1龄分株枝和秆的可溶性糖含量较高 ,而分株年龄对叶的可溶性糖含量影响不显著 ;分株下层叶和秆的可溶性糖含量大于上中层 .高光条件下 1龄分株叶的可溶性糖含量显著高于弱光条件下的 1龄分株 .叶可溶性糖含量受季节影响显著 ,1月最低 ,4月最高 ,但 2龄和 3龄分株间差异不显著 .母分株和子分株上、中两层叶可溶性糖含量呈显著正相关 ,而下层相关性不显著 .在分株水平 ,慈竹 5个龄级间的可溶性糖含量无显著差异 .总之 ,慈竹可溶性糖含量受生物和非生物因子的影响显著 ,且分株和构件层次存在差异 .

慈竹不同变异类型的纤维形态研究

通过对四川省青神县慈竹不同变异类型的纤维形态指标进行观测,比较分析了不同变异类型纤维形态特征的差异及变异规律,并对其利用价值进行了探讨。结果表明:慈竹6种类型的平均纤维长度都大于1.6 mm,除罗汉慈外均大于毛竹;慈竹、琴丝慈和蛇头慈纤维长度分布的最大频率出现在2.0～3.0 mm之间,其余慈竹类型的纤维长度分布最大频率出现在1.0～2.0 mm之间。除罗汉慈外,其余慈竹类型的纤维长宽比平均值均大于100,且大于毛竹。慈竹6种类型纤维平均壁腔比在1.77～3.96之间,均小于毛竹。在轴向上,慈竹不同类型纤维的长度、宽度、长宽比和腔径的变异规律随变异类型的不同而不同,其纤维壁厚和壁腔比则具有相似的变异规律;在径向上,慈竹不同类型竹壁内侧的纤维长度、腔径均大于外侧纤维,其竹壁内侧的纤维宽度、长宽比、壁厚和壁腔比大多小于外侧。说明除罗汉慈外慈竹其余变异类型的竹材纤维质量均优于毛竹,琴丝慈的竹材纤维质量优于慈竹,其造纸性能最佳。