【目的】以南方红壤中储量较大的难溶性铁磷为对象,研究杉木根系细胞壁活化难溶性铁磷的能力,分析林龄、根径级、以及木质部和韧皮部等不同组织部位对杉木根系细胞壁活化铁磷能力的影响情况,以期为南方林区红壤潜在可利用磷素含量的研究提供理论依据。【方法】在福建三明莘口教学林场的10年生杉木幼龄林、22年生杉木中龄林和34年生杉木老龄林中各选择3株平均木作为研究对象,按根直径30 mm等6个径级进行分组,分别从不同径级根系的木质部和韧皮部中提取细胞壁,采用钼锑抗比色法测定细胞壁对难溶性铁磷活化的有效磷含量,分析比较杉木根系细胞壁...

选择杉木种子园9个半同胞家系种子培育的幼苗作为研究对象,通过室内模拟磷胁迫盆栽试验,从根系增生觅磷能力角度比较分析不同家系杉木幼苗在低磷胁迫下根系形态指标生长的差异,结合苗高、地径和根冠比等生长指标,利用隶属函数法并结合权重进行综合评价,旨在筛选出具较强觅磷能力的杉木优良种质材料.结果表明:供磷处理和家系对杉木幼苗根体积、根生物量和根冠比的影响均存在明显的交互作用,而对苗高、地径、根长和根表面积的影响无明显交互作用.从单个因素来看,家系对杉木苗高、地径和根系形态指标的影响均达显著水平;供磷处理对根系指标和地径的影响均达显著水平,而对苗高的影响不显著.轻度与重度磷胁迫下,杉木家系地径增量比正常供磷处理显著降低22.9%和25.4%,且这两种低磷胁迫处理均明显促进根长、根体积、根生物量和根冠比等指标的增加.综合评价结果表明低磷环境中, 25号、20号和41号家系杉木根系觅磷能力较强,有利于对土壤磷斑块的觅食,从而维持地上部的正常生长.

对浙江省５个杉木１代种子园结实、气候和土壤条件进行了多年监测。该地区杉木种子园种子产量和品质的影响因子可总分为生物因子、环境因子和人为因子（栽培管理）３个方面。无性系遗传特性（即生物因子）是影响种子园产量的基础条件；而种子产量年度变动的首要影响因子是球花授粉不良，其次是病虫危害，两者可造成球果损失６５％左右。生物（遗传）因子和自然环境因子均是杉木种子产量和品质的客观影响因子，而人为的栽培管理是提高种子产量和品质的主动影响因子。建园初期注意选择遗传增益大、结实量多的无性系建园，无性系配置时注意小区内花期的一致性，以提高球花授粉机率；选择地形开阔、坡度平缓、肥力中等偏上的阳坡或半阳坡建园。种子园投...

木素的存在及其分布对木材加工工业和制浆造纸业有着重要影响。该文对木素分布测定的主要方法和木素标记方法进行了论述,同时还对木素在针叶材、阔叶材和应力木中的局部分布进行了概述。迄今为止,没有一种单一的方法或联合方法能清晰明确地提供完全的木素及其分布的定量分析,对木素及其分布研究还有待于进一步完善。

为研究人工边坡立地条件下木本植物根系固土护坡的力学机制，以京承高速（３期）边坡为例，对榆树、紫穗槐、刺槐、胡枝子４种木本植物共３９５个根样进行室内单根拉伸试验，然后按５个根系径级分类并分别测定其半纤维素、纤维素、木质素含量，系统分析植物根系材料的力学性能。结果表明：４种木本植物根系直径为０．９５～５．４２ｍｍ，抗拉强度为７．６６～３６．９４ ｍＰａ，抗拉力为２２．１８～４６４．５０ Ｎ。４种植物之间抗拉力、抗拉强度差异显著，从大到小依次为榆树＞紫穗槐＞胡枝子＞刺槐，根系抗拉力随根系直径增大以幂函数增大，抗拉强度随根系直径增大以逆函数或幂函数减小。４种木本植物５个径级根系半纤维素质量分数为１．３．．．

为探讨不同施磷方式对杉木光合系统的影响机理,以同一无性系杉木幼苗为研究对象,采用室内盆栽模拟试验,以不施磷处理为对照,分别设置叶面施磷、根系施磷2种处理,分析不同试验时期杉木光合特性、叶绿素荧光参数、叶绿体超微结构以及磷素分配格局的变化.结果表明,参试苗木培养60 d时,不施磷处理下杉木叶片基础荧光参数显著大于叶面施磷与根系施磷处理,最大光学量子产量显著小于叶面施磷与根系施磷处理;试验持续至120 d时,叶面施磷与根系施磷处理下,叶片净光合速率、蒸腾速率均显著大于不施磷处理,而根系施磷处理基础荧光参数显著小于叶面施磷与不施磷处理,最大光学量子产量显著大于叶面施磷与不施磷处理;随着试验持续时间的延长,叶面施磷与根系施磷处理叶绿体超微结构呈现一定程度的损坏,不施磷处理叶绿体较为饱满,但数量减少且向细胞中心移动.根系施磷能显著提高根部、茎部磷分配量,叶面施磷能显著提高叶部磷分配量.

【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。

通过纳米压痕测试技术,测定和分析了未处理材和经硅溶胶强化处理的复合木材细胞壁层面的力学性能和弹塑性,以及硅溶胶的存在位置对强化复合木材细胞壁微观力学性能的影响。结果表明:1)浸渍强化处理工艺可以使硅溶胶进入木材细胞壁,使得强化复合木材细胞壁的弹性模量和硬度达到18.64和0.64GPa,分别比未处理材提高59%和31%;2)控制改性处理工艺,可以得到改性细胞壁和既有改性细胞壁又有填充细胞腔2种改性形式的强化复合木材,并且2种改性形式下细胞壁层面上的弹性模量和硬度没有显著差异,证实了细胞腔填充对细胞壁层面的力学性能没有影响;3)复合木材细胞壁形貌表征和力学测试曲线表明,硅溶胶强化处理后的复合木材...

【目的】研究轻木化学组成、纤维细胞壁分层结构和纤维素聚集态结构，探究其对力学性能的影响，为厘清轻木细胞壁超微结构与力学性能之间关系，提高其利用附加值奠定理论基础。【方法】将轻木与我国常见阔叶木树种杨木进行对比研究，采用水解法分析两者的化学组成；用透射电子显微镜、共聚焦拉曼显微镜等表征纤维细胞壁分层结构、微区化学和纤维素聚集态结构特征。【结果】轻木与杨木乙酰基质量分数分别为9.52%和5.61%。轻木纤维细胞壁S3层厚度占细胞壁总厚度的5.49%，比杨木的（3.86%）高。轻木纤维细胞次生壁中微纤丝角最大为30°，比杨木的（40°）小。轻木胞间层、S2层中微纤丝取向排列比杨木相应壁层更加规整。【结论】与杨木相比，轻木木聚糖的乙酰化程度、细胞壁分层结构、纤维素聚集态结构均有明显差异。轻木木聚糖的乙酰化程度更高，纤维细胞壁S3层厚度占细胞壁总厚度的比例更高，S2层中微纤丝角更小，胞间层和S2层中微纤丝排列更加规整。以上发现从化学结构和超微结构方面解释了轻木高强轻质的主要原因，为解译木材细胞壁化学组成和超微结构与力学性能关系以及轻木的高值化利用提供了重要的理论参考。

通过对酶活性的分析,研究证实苹果树腐烂病菌在活体外和寄主体内均能分泌一系列的细胞壁降解酶:多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、纤维素酶(Cx)、β-葡萄糖苷酶和木聚糖酶。不同碳源培养条件下,腐烂病菌产生细胞壁降解酶的活性及达到酶活性高峰的时间存在显著差异;诱导酶液对苹果愈伤组织具有明显的浸解作用,其中木聚糖为碳源产生的细胞壁降解酶,破坏能力最强。此外,研究发现,腐烂病菌在寄主体内产生细胞壁降解酶的活性变化规律不同,PMG和木聚糖酶在接种后最先被检测到活性显著升高,PMG酶活性于接种后第13天达到高峰,随后活性降低,而木聚糖酶和其他3种酶活性则随接种天数的增加活性不断增强;...

[目的]探究干化对云杉体胚解剖结构的影响，挖掘导致解剖结构改变的关键基因，初步明确干化促进体胚萌发的原因。[方法]以高胚性粗枝云杉细胞系为研究材料诱导体胚发生，干化处理不同时间后进行体胚表型观察及萌发率的测定。利用超景深显微镜、扫描电镜和透射电镜从不同层次观察干化体胚与未干化体胚的组织和细胞结构差异，并结合转录组测序分析干化前后体胚的基因表达变化。[结果]干化显著改变了粗枝云杉体胚形态，干化后体胚胚根呈红色，子叶呈绿色。显微观察发现干化后体胚的细胞呈现皱缩且分布不规则的状态，高倍视野下细胞壁不再具有刚性，表现出松弛扭曲状。转录组分析发现参与细胞壁重塑和影响细胞壁机械性能的多个XTHs、EXPAs和PMEs转录本在干化和未干化体胚中差异表达，且多上调表达，与显微观察发现干化体胚细胞壁形态变化的结果相符，这几类基因可能协同调控该过程，影响体胚萌发。[结论]干化过程中细胞壁重塑基因差异表达导致体胚细胞壁松弛，刚性结构消失，解除细胞分化和生长的限制，是干化促进体胚萌发的潜在原因。

【目的】应压木细胞壁S2层中的大微纤丝螺旋角(MFA)是树木管胞对力学环境适应性生长的结果，故它有其特别的力学功能。但目前人们还不了解S2层中大MFA对其抗压性能的增韧机理。基于应压木细胞壁S2层的超微结构所建立的复合材料力学模型，采用数值模拟方法研究应压木细胞壁S2层中MFA对其抗压韧性的影响并探究其中的力学机理，以及探索基于数值模型研究木细胞壁压缩韧性的建模与分析方法，为仿生材料设计奠定力学基础。【方法】首先将云杉木细胞壁S2层简化为连续微纤丝和基体组成的复合材料，并利用夹杂理论的自洽模型计算木细胞壁S2层基体的等效弹性常数。然后利用HyperWorks建立木细胞壁的纤维增强复合材料有限元分析模型，用Abaqus模拟不同MFA的应压木和正常木细胞壁S2层在压缩载荷下的力学行为，并用所得结果分析其MFA与抗压韧性的关系。在此基础上，对比是否考虑木细胞壁的S1、S2L和MP层对其受压力学行为的影响，并分析在应压木细胞壁数值模型中考虑各组分材料塑性行为的重要性。【结果】在压力作用下，当木细胞壁S2层的MFA增大时，其临界屈曲位移增大，临界屈曲压力先减小再增大。45°MFA应压木细胞壁S2层的临界压力与0°MFA正常木细胞壁S2层相当，但前者的临界屈曲位移是后者的3.57倍，屈曲失稳前的应变能是后者的2.95倍。在相同压力下，45°应压木细胞壁S2层微纤丝的von Mises应力低于0°正常木。由于单个应压木细胞壁S2层中螺旋状微纤丝所具有的压-扭耦合变形受到周边管胞对扭转变形的约束，其抗压刚度和抗压韧性得到增强。应压木细胞壁中的S1、S2L和MP层对其受压屈曲有显著的约束作用，完整应压木细胞壁的临界压力比只考虑S2层的临界压力增大37.6%。压力作用下木细胞壁的破坏模式为塑性屈曲，所以考虑木细胞壁各组分材料的塑性行为对准确地计算其抗压韧性十分重要，忽略其塑性行为会使其临界压力的计算结果增大2.97倍。【结论】在受压状态下，应压木细胞壁S2层中微纤丝的螺旋形貌改变了微纤丝与基体间的应力传递，使得S2层的基体承受更多的压应力，木细胞壁的破坏模式变为局部塑性屈曲。所以在压力作用下，尽管应压木细胞壁的抗压刚度随S2层MFA的增大而减小，但应压木细胞壁的临界屈曲位移随MFA的增大而显著地增大，从而增强了它的抗压韧性。当MFA为45°左右时，应压木细胞壁的抗压韧性最佳，此时不仅它的临界屈曲位移比正常木细胞壁S2层高两倍多，且它的临界屈曲压力也略高于后者。

细胞壁降解酶是植物病原菌主要致病因子之一。提取活体内、外辣椒疫霉菌（ＰｈｙｔｏＰｈｔｈｏｒａ ｃａＰｓｉｃｉ）产生的细胞壁降解酶（ｃｅｌｌ ｗａｌｌ ｄｅｇｒａｄｉｎｇ ｅｎｚｙｍｅｓ，ｃｗｄｅｓ），对其种类及活性进行分析。结果表明：辣椒疫霉菌在活体内能产生多聚半乳糖醛酸反式消除酶（Ｐｇｔｅ）、果胶甲基反式消除酶（Ｐｍｔｅ）、多聚半乳糖醛酸酶（Ｐｇ）、果胶甲基半乳糖醛酸酶（Ｐｍｇ）和纤维素酶（ｃｘ）５种ｃｗｄｅｓ；在活体外产生Ｐｇ、Ｐｍｇ、Ｐｍｔｅ和Ｐｇｔｅ等４种ｃｗｄｅｓ；Ｐｈ值为５，温度为３０℃和反应３０ｍｉｎ是Ｐｇ和Ｐｍｇ活性的最佳反应条件，Ｐｇｔｅ和Ｐｍｔｅ酶活反应的最佳条件分别是Ｐｈ．．．

【目的】亚麻在快速生长期其韧皮纤维细胞发育在SP(the snap point)点上下端分别经历细胞伸长和次生细胞壁加厚2个不重叠时期。研究亚麻快速生长期不同组织、不同时期、不同器官中与细胞壁形成相关的β-半乳糖苷酶(Lu BGALs)、纤维素合酶(Lu CESAs)等家族基因的表达谱,探讨快速生长期亚麻韧皮纤维细胞细胞壁的发育模式,为改善亚麻纤维产量提供理论依据。【方法】以生长45 d的亚麻根、茎韧皮纤维、叶为材料,用透射电镜观察并测量茎韧皮纤维细胞细胞壁结构和厚度,采用实时荧光定量(q RT-PCR)

采用水溶性低分子质量酚醛树脂处理杉木试样,使用纳米压痕测试技术对其管胞细胞壁的弹性模量和硬度进行测试。结果表明:处理试样管胞细胞壁的平均弹性模量和硬度比对照试样分别增加了32.94%和32.93%。使用紫外显微分光光度计分析得知,处理试样管胞细胞壁的吸光度远高于对照试样,说明低分子质量的酚醛树脂能够扩散进入到纳米级孔隙的杉木管胞细胞壁S2层内,并最终引起细胞壁力学性质的增加。