杨树PdKNAT7基因调控拟南芥次生细胞壁厚度的功能研究

【目的】次生细胞壁的发育对于木材的形成至关重要,揭示林木次生壁形成的分子调控机制将为改良其木材品质提供理论依据。【方法】(1)本研究从速生型杨树NE19中克隆得到PdKNAT7基因,并构建表达载体,采用花序侵染法转化拟南芥,筛选得到过表达植株。(2)利用农杆菌介导的瞬时转化法侵染烟草,对PdKNAT7进行亚细胞定位。(3)通过徒手切片观察不同基因型拟南芥花薹基部的次生细胞壁厚度。(4)通过真空渗透的方法瞬时转化84K杨。(5)qRT-PCR分析不同品系杨树中PdKNAT7基因的表达情况,并揭示拟南芥和杨树中参与次生壁形成的相关基因的表达模式。【结果】(1)PdKNAT7定位于细胞核。(2)PdKNAT7主要在NE19杨茎中表达,且表达量高于107杨。(3)与野生型相比,过表达PdKNAT7的拟南芥花薹基部的束间纤维壁变薄,木质部纤维壁变厚,而突变体正好相反;另外,突变体的导管壁更厚。(4)过表达PdKNAT7的拟南芥植株中,4CL1、C4H1、CCR1、CesA8、IRX9和IRX10基因的表达量均下调,突变体中与之相反。(5)瞬时转化PdKNAT7基因的84K杨中,4CL3、C4H1、CCR1、CesA8、IRX9和IRX10基因的表达量也下调。【结论】PdKNAT7通过调控木质素和纤维素的积累来影响拟南芥次生细胞壁的厚度。

轻质木材的膨化

用HNO3溶液对木材进行前期处理,使其破坏木纤维细胞壁S3层;然后用CO(NH2)2溶液和ZnCl2溶液分别润涨木材,使木纤维细胞壁向内润涨。采用正交试验设计,选择最优化工艺条件。结果表明,最优工艺条件为:硝酸质量分数10%,加热温度100℃,加热时间20min,采用尿素饱和溶液润涨。3个因素中,硝酸质量分数对试验结果的影响显著。处理后的试材在微观上细胞壁厚度有了明显的增加,细胞腔变小;在宏观上体积尺寸也有所增加,木纤维细胞壁厚度增长率最大可达77.53%。

THE COMPARISON OF STRENGTH PROPERTY BETWWEEN KRAFT PULP AND ALKALINE SULFITE-ANTHRAQUINONE PULP FOR THICKER CELL WALL FIBER MATERIALS

The comparison of strength property between kraft pulp(KP)and Alkaline Sulfite-Anthraquinone(AS-AQ)pulp for thicker cell wall fiber materials Larch and Quercus as examples was studied. The average coefficient of flexibility of Larch and Quercus are 0.6-0.7 and 0.45-0.50, respectively. The results showed that the strength property of thicker cell wall pulp is some what different from those reported earlier. The strengths of AS-AQ are all higher than those of KP for Larch and Quercus. For Larch, under same beating degree the breaking length of AS-AQ is 8-16% higher than that of KP , burst index 3-14% higher, folding endurance 30% higher, tear index slightly higher. For Quercus, the breaking length of AS-AQ is 5-10% higher then that of KP, burst index 10-15% higher, folding endurance 30-50% higher, tear index 5-15% higher. Under the same breaking length the tear index of AS-AQ pulp is significantly higher than that of KP for both Larch and Quercus.

叶肉导度的组成、大小及其对环境因素的响应

植物光合作用过程中,大气中的CO2需要克服气孔和叶肉细胞等阻力传输到羧化位点。CO2从气孔下腔传输到羧化位点的阻力称为叶肉阻力,其倒数即为叶肉导度。近十年内,叶肉导度已经成为光合作用研究领域的一个重要方面。本文首先系统地阐述了叶肉导度的组成及各部分所占的比重;然后通过与气孔导度的比较,分析叶肉导度的大小及其对光合作用的影响;最后阐述了叶肉导度对环境变化的响应,并分析了其中可能的原因。

梭梭射线组织特征与非结构性碳水化合物含量的关系

目前,木质部射线组织与非结构性碳水化合物（NSC）含量之间的关系还存在不一致的结论。本文以古尔班通古特沙漠地区优势种梭梭（Haloxylon ammodendron）为供试材料,测定了3种生态类型梭梭木质部射线组织特征、NSC及其组分含量等。结果表明：砾石生态类型的梭梭木射线密度、射线比量、NSC及其组分含量最大,土质生态类型刚好相反。射线比量与NSC（P〈0.01）和淀粉含量（P〈0.05）呈显著正相关,射线细胞壁厚度与NSC含量呈显著负相关（P〈0.01）。这些结果表明,梭梭在较恶劣的条件下通过降低射线细胞壁厚度、增加射线比量和NSC来适应恶劣环境。