以甘蓝型油菜‘中双 11’为材料，设置低氮 LN(0.3 mmol/L NO_3~–)和高氮 HN(6.0 mmol/L NO_3~–)水平，通过营养液培养试验, 探究低氮对油菜根尖细胞伸长分裂过程和细胞壁组分的影响。试验结果表明：低氮处理诱导了油菜根系的伸长，根表面积和根体积的增加, 根冠比和氮生理利用效率均显著高于高氮处理；低氮处理提高了油菜根尖伸长区细胞分裂素含量及成熟区生长素的含量，诱导了伸长区细胞分裂和成熟区细胞伸长；对细胞壁主要组分(果胶、纤维素、半纤维素和木质素)进行定量分析，发现低氮处理显著提高了油菜根系细胞壁中果胶和纤维素的含量，但不同氮水平处理的油菜根细胞壁中半纤维素、木质素含量无显著差异；转录组分析结果表明，果胶含量的增加主要是由于低氮抑制了果胶降解酶相关基因的表达，而纤维素含量的提高主要是因为纤维素合成的增加和降解的减少，同时低氮胁迫下膨胀素相关基因的表达上调也说明低氮促进了细胞壁的松弛，有利于细胞的膨大和分裂。

以甘蓝型油菜‘中双 11’为材料，设置低氮 LN(0.3 mmol/L NO_3~–)和高氮 HN(6.0 mmol/L NO_3~–)水平，通过营养液培养试验, 探究低氮对油菜根尖细胞伸长分裂过程和细胞壁组分的影响。试验结果表明：低氮处理诱导了油菜根系的伸长，根表面积和根体积的增加, 根冠比和氮生理利用效率均显著高于高氮处理；低氮处理提高了油菜根尖伸长区细胞分裂素含量及成熟区生长素的含量，诱导了伸长区细胞分裂和成熟区细胞伸长；对细胞壁主要组分(果胶、纤维素、半纤维素和木质素)进行定量分析，发现低氮处理显著提高了油菜根系细胞壁中果胶和纤维素的含量，但不同氮水平处理的油菜根细胞壁中半纤维素、木质素含量无显著差异；转录组分析结果表明，果胶含量的增加主要是由于低氮抑制了果胶降解酶相关基因的表达，而纤维素含量的提高主要是因为纤维素合成的增加和降解的减少，同时低氮胁迫下膨胀素相关基因的表达上调也说明低氮促进了细胞壁的松弛，有利于细胞的膨大和分裂。

【目的】氮素（N）是调控蔬菜作物生长的重要因子，探究氮形态对小白菜根系生长及细胞壁组分的影响，明确根区pH变化与质膜（PM）H~+-ATPase的关系，为进一步研究氮素调控植物根系生长发育提供理论基础。【方法】以小白菜（‘华王’）为试材，设置3个N素形态（硝态氮（NO_3~--N）、铵态氮（NH_4~+-N）、甘氨酸态氮（Gly-N）），采用营养液水培法，探究无机氮和有机氮调控小白菜根区pH和根细胞壁组分对根系生长的影响，同时探讨氮营养对小白菜根系生长素（IAA）和PM H~+-ATPase酶的影响。用根系扫描法和生理试验等方法，测定小白菜的总根长、总根体积、总根表面积和根尖数等根系形态指标以及介质pH、PM H~+-ATPase酶活性、IAA含量、细胞壁及其主要组分含量、果胶甲酯酶（PME）、扩张素（EXP）含量等生理指标，并分析根系形态和各生理指标之间的相关性。【结果】Gly-N和NO_3~--N均碱化介质pH，且Gly-N碱化介质pH的能力高于NO_3~--N处理，NH_4~+-N酸化介质pH。与NO_3~--N处理相比，Gly-N处理显著降低小白菜地上部（40.23%）和根系干物质含量（21.74%）、主根长（55.15%）、总根长（58.63%）、总根表面积（53.12%）、总根尖数（73.07%）、根分叉数（65.39%）、内部链接数（40.91%）和外部链接数（73.94%），提高了根系细胞壁提取率（22.00%）、果胶（47.74%）、纤维素（25.30%）、EXP(109.53%)、PM H~+-ATPase酶活性（15.42%）、根冠比（30.33%）、拓扑指数（11.43%）和分形维数（4.32%）;NH_4~+-N处理植株地上部干物质含量、主根长、根分叉数、内部链接数、外部链接数、根系PME活性和IAA含量分别显著降低22.98%、34.30%、35.32%、26.22%、29.02%、36.38%和8.74%，根系PM H~+-ATPase酶活性、细胞壁提取率、果胶和半纤维素分别显著提高14.60%、19.38%、22.98%、74.33%。根系形态指标与生理指标之间的相关分析结果表明，总根表面积与总根长、总根尖数、外部链接数、根分叉数呈极显著正相关（P<0.01），与主根长、内部链接数、叶干重呈显著正相关（P<0.05）；总根表面积与根直径、扩张素、拓扑指数呈极显著负相关（P<0.01），与果胶、纤维素和分形维数呈显著负相关（P<0.05）。根直径与扩张素、纤维素、分形维数、拓扑指数呈极显著正相关（P<0.01），与果胶呈显著正相关（P<0.05）。【结论】Gly-N和NH_4~+-N均增加了小白菜根系细胞壁含量，抑制了小白菜根系的伸长生长；Gly-N更有利于果胶和纤维素的积累，NH_4~+-N有利于半纤维素的积累。

采用砂培试验,研究了3个油菜品系(231、H29、bin270)在5个施氮水平(0.6、3、6、12、15 mmol/L)下的根系形态与生理特性差异。结果表明:根重、根体积、根长、根系总吸收面积和活跃吸收面积随供氮水平的提高而升高;苗期231的根系活力随供氮水平的提高表现为先降低后增加,H29表现为先降低后增加而后又降低,bin270表现为先增加后降低;盛花期H29根系活力随供氮水平提高表现为先降低后增加,bin270表现为先降低后增加而后又降低,231表现为先增加后降低。同一施氮水平下,bin270的根重、根体积、根长、根系活跃吸收面积(6 mmol/L除外)和根系总吸收面积(6 mmol/...

　用果胶酶水解油菜上部叶细胞壁中提取的果胶,用二乙氨乙基(DEAE)—琼脂糖(Sepharose)色谱柱层析分离含硼化合物,研究硼在不同硼效率甘蓝型油菜品种(Brassicanapus)细胞壁果胶中的结合位点。结果表明:硼在不同油菜品种、不同提取剂提取的果胶酶解液中均只有 1个色谱峰,该峰与鼠李半乳糖醛酸聚糖 Ⅱ(RG -Ⅱ)的特种糖残基- 3- 脱氧 -D -甘露 -2- 辛酮糖酸(KDO)色谱峰重合,所有酶解液中硼和KDO出峰的位置基本相同,只是峰的高低不同,证明RG -Ⅱ可能是硼在油菜细胞壁中的唯一结合位点,RG -Ⅱ在不同油菜品种细胞壁中的结构基本相同,但含量不同。

【目的】明确根边缘细胞与根对铝敏感性差异及其与细胞壁多糖组分含量的关系。【方法】以中豌五号为材料,采用雾培法,研究铝胁迫下豌豆根边缘细胞和根细胞壁多糖组分含量的变化。【结果】在4.0mmol·L-1AlCl3处理24h后,边缘细胞活性显著降低,细胞活性抑制率达到了19.2%,根系相对伸长的抑制率为10.1%。无铝条件下,边缘细胞的细胞壁果胶、纤维素糖醛酸和总糖含量显著高于根段细胞壁。4.0mmol·L-1A1C13处理后,豌豆0～10mm和10～20mm根段细胞壁果胶糖醛酸含量提高,边缘细胞提高幅度尤为明显;边缘细胞果胶总糖含量显著提高,半纤维素和纤维素总糖显著降低,而2个根段细胞壁果胶、半纤...

【目的】探究不同热解条件下竹纤维细胞和薄壁细胞中主要组分的热解规律，分析热解过程对固体残余量和挥发分组成的影响，为竹材热解转化为高品质气体燃料和炭材料提供理论参考和借鉴，为开发清洁高效的梯度炭化及物理活化工艺提供技术支撑。【方法】选取3年生毛竹，利用热重—红外联用分析仪（TG-FTIR）对竹粉、水选分离出的竹纤维和薄壁细胞以及化学法分离获得的细胞壁纤维素、半纤维素和木质素在10、20和30℃·min~(-1)升温速率条件下进行热解特性与气体相对含量的半定量分析。【结果】10℃·min~(-1)、N_2气氛条件下，竹粉、竹纤维细胞和薄壁细胞的主热解阶段发生在180～400℃之间，三者固体残余量分别为19.8%、21.3%和17.5%。竹纤维素、半纤维素和木质素的主热解阶段分别发生在250～400℃、190～365℃和100～500℃之间，纤维细胞和薄壁细胞中纤维素的固体残余量分别为9.9%和6.3%，半纤维素的固体残余量分别为20.2%和18.3%，木质素的固体残余量分别为30.4%和25.8%。热重—红外光谱分析表明，热解产生的气体主要由CO_2、CO和CH_4等组成。纤维素热解产物中含C=O和C—O—C等官能团化合物的相对含量最高为65.8%，半纤维素中CO_2的相对含量最高为42.7%，木质素气体产物中合成气（CH_4、CO）含量最高为27.6%。提高升温速率，纤维素热解产物中含C=O和C—O—C等官能团化合物和木质素中合成气的相对含量减少约5%，半纤维素中CO_2含量增加近10%。【结论】1）竹粉、不同类型细胞及其三组分的热解特性各异，其中薄壁细胞-纤维素的固体残余量最低，纤维细胞-木质素的固体残余量最高；2）竹粉、竹纤维和薄壁细胞及其3种主要组分的热解气体组成类型基本相同，但相对含量存在明显差异，纤维素主要热解气体产物为含C=O、C—O—C等官能团化合物，半纤维素主要热解产物为CO_2和含C=O官能团化合物，木质素主要热解产物为CO_2和含C—O—C官能团化合物；3）随升温速率增加，竹粉、不同类型细胞及其3种主要组分的TG/DTG曲线整体向高温一侧移动，热解气体产物的红外吸收峰强度增加，CO和含C=O官能团化合物的相对含量有所降低。

研究了不同浓度 (0 ,10 ,2 0 ,30和 4 0 μmol·L-1)镉对油菜油研 8号在缺硫和供硫状态下的毒害作用。结果表明 :镉促进油菜对硫的吸收 ,缺硫则加重镉对植株的毒害 ;缺硫处理阻碍了镉向地上部的运输 ,而使根部镉的积累量增加 ;在地上部和根部 ,镉均以蛋白质结合态占优势 ,缺硫处理可增加地上部和根部蛋白质结合态镉的量。

油菜具备耐受镉(Cd)污染同时安全生产的潜力。为了给利用油菜进行Cd污染农田的生态修复与安全利用提供理论支持，利用24个全国冬油菜区广泛种植的油菜品种为材料，于2020年10月在湖南省湘潭市农业科学研究所实验基地，采用田间小区试验考察了不同油菜品种根、主茎、分枝、叶、角果皮、籽粒在低浓度污染农田(全Cd含量0.54 mg/kg,有效Cd含量0.23 mg/kg)中对Cd的积累差异。在不同小区土壤中有效Cd含量无显著差异的情况下，油菜成熟期不同组织对Cd的吸收和积累存在差异，其中叶片中平均Cd含量最高，根、茎和角果皮次之；籽粒中Cd含量最低，低于国家规定的食品污染物标准(0.1 mg/kg)。不同油菜品种根中Cd含量无显著差异，但在主茎、分枝、角果皮和籽粒中Cd含量存在差异。对不同品种组织中转运系数进行统计，结果表明，不同油菜品种之间转运系数存在差异，在庆油1号中，叶片、角果皮的转运系数较高，但在籽粒中相对较低，沣油737、扬油9号在分枝和叶片中较高，在籽粒中处于中等。对油菜收获部分单株总Cd含量进行分析，结果表明，华杂62、庆油1号等品种总Cd含量高且籽粒Cd含量低。因此，油菜具有富集Cd的能力，华杂62、庆油1号等品种具备修复农田土壤轻度Cd污染同时安全生产的潜力。

【目的】作物产量受到生态环境的显著影响。研究不同气候条件下冬油菜的产量形成机制，为冬油菜高产品种选育和高产栽培提供理论基础。【方法】选择高产油菜品种秦优1618(Q1618)、油菜材料QF1以及常规油菜品种中双11(ZS11),2020—2021年在黄淮地区（陕西永寿）和长江中游地区（湖北阳逻）分别进行大田试验，研究不同生态区3个不同品种冬油菜的生长发育和生理特性。【结果】不同生态区显著影响冬油菜根系生长特性、干物质积累分配和碳氮积累特征。两个生态区均以Q1618的根系生长最为旺盛，其根长在越冬期较ZS11和QF1分别平均提高了21.0%和6.0%。此外，在阳逻3个品种油菜花期的根系主要集中分布在土壤浅层（0—15 cm），永寿点主要集中分布在土壤深层（15—30 cm）。与ZS11和QF1相比，两个地点的Q1618油菜花期的深层根长、根表面积、根系平均直径、根尖数分别平均提高了138.1%、78.8%、24.2%、83.3%和104.8%、103.1%、44.2%、41.6%。油菜越冬期和花期根系生长与产量显著正相关，且在永寿点相关性更强；越冬期，黄淮产区油菜地上部干物质积累减缓，叶片氮含量降低，根部可溶性糖含量积累，各器官（根、茎、叶）中蔗糖、果糖含量整体表现为QF1>Q1618>ZS11，且该区各器官可溶性糖含量与产量正相关。长江中游产区冬油菜根茎叶基本处于同步生长期，其越冬期干物质积累量整体较黄淮产区提高3.0倍，而该区越冬期干物质积累与单株有效角果数显著正相关。抽薹期后，两个试验点均以Q1618的干物质积累量最大，永寿试验点冬油菜成熟期的干物质积累量和角果中的干物质分配比例提高，分别较阳逻点显著提高10.3%和39.0%。整体而言，长江中游产区提高了冬油菜单株有效角果数，但黄淮产区冬油菜通过提高每角粒数和千粒重，其实测产量（除ZS11受冻害严重减产外）较长江中游产区平均提高了21.1%。相关性分析也表明，永寿点油菜产量与每角粒数和千粒重显著正相关，阳逻点油菜产量与单株有效角果数显著正相关。【结论】长江中游地区通过促进油菜冬前生长，提高单株有效角果数。黄淮产区则通过适当控制越冬期油菜地上部营养体的生长，抽薹期后促进根和茎秆的干物质向籽粒分配来提高每角粒数和千粒重，有利于实现冬油菜高产。

以辽细辛精油为材料,以黄瓜灰霉病致病菌灰葡萄孢菌为靶标,利用紫外可见分光光度计,采用比色法在离体条件下测定了辽细辛精油对灰葡萄孢菌细胞壁降解酶活性的影响。结果表明:辽细辛精油对果胶甲基半乳糖醛酸酶(pectin methylgalactuionase,PMG)、胞内果胶甲基反式消除酶(pectin methyltrans-eliminase,PMTE)、果胶总酶、胞内1,2-β-D葡聚糖酶(C1酶)、胞外羧甲基纤维素酶(Cx酶)和蛋白酶均主要表现为激活作用;对胞外PMTE酶和胞内C1酶表现为抑制作用;激活/抑制作用与精油浓度之间不成比例关系。这说明辽细辛精油对灰葡萄孢菌细胞壁降解酶活性的影响不...

以辽细辛精油为材料,以黄瓜灰霉病菌即灰葡萄孢菌为靶标,在活体条件下,利用紫外可见分光光度计,采用比色法,研究了辽细辛精油对灰葡萄孢菌细胞壁降解酶活性的影响。结果表明:辽细辛精油对胞外PMTE酶、果胶总酶、胞外C1酶和蛋白酶表现为激活作用,对PMG酶和胞内C1酶则表现为先激活后抑制再激活作用,对胞内PMTE酶主要表现为抑制作用;对Cx酶表现为完全的抑制作用,且酶活抑制率与精油浓度成正比。说明Cx酶可能是辽细辛精油的作用位点之一,对Cx酶的抑制作用可能是辽细辛精油对灰葡萄孢菌的抑菌机制之一。

结构蛋白是细胞壁的重要组成成分。最早发现的细胞壁结构蛋白是伸展蛋白,它在初生壁中约占壁干质量的1%～15%。广义的伸展蛋白是一类富含羟脯氨酸的糖蛋白(HRGP),狭义的伸展蛋白则特指具有Ser-Hyp4重复模体的HRGP分子。以往的研究发现伸展蛋白主要功能是控制细胞的正常伸展,增强细胞壁的机械强度。近年来在拟南芥中进行的伸展蛋白基因缺失突变研究结果显示,伸展蛋白也参与细胞壁的初始形成过程,这是不同于以往对细胞伸展蛋白认识的新发现。伸展蛋白翻译后修饰包括脯氨酸残基羟基化、羟脯氨酸与丝氨酸残基糖基化,在过氧化物酶催化下,形成分子间与分子内交联,通过直链和支链连接进行分子组装。由于伸展蛋白是细胞壁结...

利用人工气候箱,在黑暗条件下培养幼苗,采用石蜡切片法对杂草稻WR04-6和栽培稻秋光的中胚轴伸长进行细胞形态学观察。研究结果表明:杂草稻幼苗的中胚轴只有在黑暗条件下才进行伸长生长,两材料幼苗初期苗高的差异主要来自中胚轴的伸长。中胚轴伸长初始阶段,其细胞数目达到整个时期数目的 80%以上,随后分裂增殖基本停止;杂草稻WR04-6在纵向长度上细胞数目比秋光高100%,而细胞长度比秋光长400%以上;初期细胞分裂增殖和细胞伸长共同促进中胚轴伸长生长,后期则依靠细胞纵向延伸促进中胚轴伸长生长。杂草稻中胚轴的伸长生长由细胞数量增加和细胞伸长共同起作用,细胞长度纵向延伸对中胚轴伸长生长起决定作用。

【目的】研究竹纤维单细胞中重要化学组分的分布,揭示竹纤维细胞壁中化学组分的分布规律。【方法】以6年生毛竹为研究对象,取竹壁中部竹材,制成超薄切片,利用高分辨率激光共聚焦拉曼显微镜对纤维细胞进行原位光谱采集,通过光谱成像技术分析毛竹纤维单细胞中重要化学组分的分布。【结果】S型木质素和G型木质素广泛分布于细胞壁各壁层中,而H型木质素则主要分布在细胞外缘。羟基肉桂酸的分布与H型木质素类似,也主要存在于细胞外缘的壁层中。纤维素在细胞壁宽壁层中的分布相对稳定,且比窄壁层具有更高的分布密度;从细胞外围向细胞内部,木质