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化工新型材料 2024年第11期52卷 7-13页

作者：刘昱彤王甲钧王汉坤钟土华国际竹藤中心竹藤生物质新材料研究所北京100102 国家林业与草原局/北京市共建竹藤科学与技术重点实验室北京100102

纳米纤维素作为一种新型的生物基天然功能纳米材料,其在复合材料、包装、医药材料、涂料、化妆品和电子产品等领域具有广阔的应用前景。但是,目前纳米纤维素在制备过程中仍然存在着高能耗和高水耗等问题,导致其生产成本高。另外,传统纳... 详细信息

纳米纤维素作为一种新型的生物基天然功能纳米材料,其在复合材料、包装、医药材料、涂料、化妆品和电子产品等领域具有广阔的应用前景。但是,目前纳米纤维素在制备过程中仍然存在着高能耗和高水耗等问题,导致其生产成本高。另外,传统纳米纤维素制备方法通常在较低纤维素浆料浓度条件下进行(浓度小于5%),这导致单位体积的生产效率低以及终产物含水率高,给运输、储存和应用都带来极大的困难和挑战,制约着其素进一步市场推广和实际应用。因此,纳米纤维素高浓制备技术受到越来越多的关注。开发纳米纤维素高浓制备技术可解决其生产过程中能耗高、水耗高和终产物含水率高等问题,有望进一步降低其生产成本和应用成本。

关键词：纤维素纤维纳米纤维素高浓制备

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毛竹谷胱甘肽过氧化物酶基因分子特征及其表达模式分析

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植物科学学报 2022年第3期40卷 344-354页

作者：单雪萌杨克彬李广柱王新悦李英高志民国际竹藤中心竹藤资源基因科学与产业化研究所北京100102 国家林业和草原局/北京市竹藤科学与技术重点开放实验室北京100102

利用生物信息学以及分子生物学方法对毛竹(Phyllostachys edulis(Carriere)***)谷胱甘肽过氧化物酶基因(GPX)的分子特征以及表达模式进行分析。结果显示,在毛竹中共鉴定出9个GPX家族成员基因(PeGPX1-PeGPX9),均具有6个外显子以及5个内含... 详细信息

利用生物信息学以及分子生物学方法对毛竹(Phyllostachys edulis(Carriere)***)谷胱甘肽过氧化物酶基因(GPX)的分子特征以及表达模式进行分析。结果显示,在毛竹中共鉴定出9个GPX家族成员基因(PeGPX1-PeGPX9),均具有6个外显子以及5个内含子,PeGPXs编码蛋白的长度为168~235 aa,相对分子量在18.41~25.54 kD,等电点范围为5.88~9.48。亚细胞定位预测结果发现,除PeGPX5定位在线粒体上,其他PeGPXs都定位在叶绿体上。在PeGPXs启动子中含有多种与胁迫和激素相关的顺式作用元件。qRT-PCR分析结果表明,强光、低温、GA_(3)、NAA和MeJA处理均可引起毛竹叶片中PeGPXs表达量发生明显变化。

关键词：毛竹谷胱甘肽过氧化物酶分子特征基因表达模式

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不同介质对毛竹润胀效果的影响

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浙江农林大学学报 2019年第1期36卷 170-176页

作者：郭西萌朱家伟黎静王汉坤王传贵安徽农业大学林学与园林学院安徽合肥230036 国际竹藤中心北京100102 国家林业和草原局北京市共建竹藤科学与技术重点实验室北京100102

以毛竹Phyllostachys edulis为研究对象,采用不同浓度无水碳酸钠(Na_2CO_3),氢氧化钠(NaOH),氯化锌(ZnCl_2)水溶液(结合硝酸蒸煮)及去离子水对毛竹材进行润胀处理,以体积、面积变化率作为润胀效果的影响指标,观察毛竹宏观、微观构造的变... 详细信息

以毛竹Phyllostachys edulis为研究对象,采用不同浓度无水碳酸钠(Na_2CO_3),氢氧化钠(NaOH),氯化锌(ZnCl_2)水溶液(结合硝酸蒸煮)及去离子水对毛竹材进行润胀处理,以体积、面积变化率作为润胀效果的影响指标,观察毛竹宏观、微观构造的变化,探究在不同水溶液中毛竹材的润胀效果。结果表明:氢氧化钠水溶液与碳酸钠水溶液对毛竹的润胀效果较好;润胀效果随水溶液浓度的变化而变化,氢氧化钠水溶液浓度越低,润胀效果越好,而碳酸钠水溶液则相反,其中0.5 mol·L^(-1)氢氧化钠水溶液和1.0 mol·L^(-1)碳酸钠水溶液对毛竹的润胀效果最佳,体积增大率分别为9.69%和10.57%;直接使用氯化锌水溶液对毛竹进行润胀,润胀效果较差,但低浓度硝酸水溶液预处理可提高氯化锌水溶液对毛竹的润胀效果,其中500 g·L^(-1)氯化锌水溶液浸泡后(100 g·L^(-1)硝酸水溶液预处理)体积增大率为7.98%。同时,通过对润胀前后毛竹横切面不同区域面积的计算,显示在润胀过程中,纤维鞘区域面积变化幅度明显大于薄壁细胞区域面积变化幅度,说明毛竹润胀后体积变化的因素主要来源于纤维鞘分布面积的变化。

关键词：木材学润胀效果水溶液细胞壁微观构造毛竹

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黄秆乌哺鸡竹转录组EST-SSR分子标记开发与应用

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植物科学学报 2022年第3期40卷 355-364页

作者：娄永峰甘然朱成磊肖复明高志民江西省林业科学院江西省植物生物技术重点实验室南昌330032 国际竹藤中心国家林业和草原局/北京市竹藤科学与技术重点开放实验室北京100102

基于黄秆乌哺鸡竹(Phyllostachys vivax McClure *** ***)转录组数据,利用生物信息学方法分析其SSR位点分布特征,同时针对“黄秆”和“绿秆”两种类型差异表达基因序列中的SSR位点设计引物,并利用刚竹属(Phyllostachys)材料验证其通用... 详细信息

基于黄秆乌哺鸡竹(Phyllostachys vivax McClure *** ***)转录组数据,利用生物信息学方法分析其SSR位点分布特征,同时针对“黄秆”和“绿秆”两种类型差异表达基因序列中的SSR位点设计引物,并利用刚竹属(Phyllostachys)材料验证其通用性。结果显示,从黄秆乌哺鸡竹89874个Unigenes序列中,共鉴定出12651个SSR位点,分布频率为14.07%;其中单核苷酸重复基序最多(51.02%)、其次为3核苷酸(25.61%)和2核苷酸(21.94%);共发现80种重复基序,其中出现频率最高的为A/T(46.60%),其次是AG/CT(13.97%)和CCG/CGG(9.90%)。在设计的51对引物中,44对(86.27%)能有效扩增,在刚竹属材料中平均通用性为92.41%,其中39对具有多态性,多态性EST-SSR标记能区分同属的不同种,但不能有效区分种内种质资源。

关键词：黄秆乌哺鸡竹转录组 EST-SSR标记通用性

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根系-菌根-土壤微生物对毛竹林土壤氮矿化过程的贡献

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生态学杂志 2024年第5期43卷 1234-1242页

作者：包涛涛李丝雨王一蒋文婷蔡延江孙连鹏栾军伟浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室浙江农林大学环境与资源学院杭州311300 国际竹藤中心竹藤资源与环境研究所国家林业和草原局/北京市共建竹藤科学与技术重点实验室北京100102 国际竹藤中心三亚研究基地海南三亚572022

土壤氮矿化是土壤氮素循环的关键过程之一,决定了土壤的供氮能力。然而,有关植物根系、共生菌根菌丝体和土壤微生物等不同生物因素对土壤氮矿化的贡献缺乏了解。本研究以浙江省庙山坞自然保护区毛竹(Phyllostachys edulis)林为对象,利... 详细信息

土壤氮矿化是土壤氮素循环的关键过程之一,决定了土壤的供氮能力。然而,有关植物根系、共生菌根菌丝体和土壤微生物等不同生物因素对土壤氮矿化的贡献缺乏了解。本研究以浙江省庙山坞自然保护区毛竹(Phyllostachys edulis)林为对象,利用阴阳离子树脂芯原位培养技术研究毛竹林土壤氮矿化过程,并结合不同网孔大小(1.45 mm:允许所有组分进入,53μm:排除根但允许菌丝进入,1μm:排除根和菌丝进入)微宇宙进一步区分根系、菌丝体和土壤微生物的作用。结果表明:(1)通过不同孔径微宇宙装置处理,53μm微宇宙较1.45 mm微宇宙对根系的排除效果达到了100%,1μm微宇宙较53μm微宇宙对菌丝的排除效果达到了70%;(2)不同生物组分参与土壤氮循环过程主要改变了土壤氨化速率,增加根系参与土壤氮循环过程后(1.45 mm微宇宙)土壤净氨化速率较排除根系参与时(53μm微宇宙)低36.58%;而不同孔径微宇宙装置间土壤净硝化速率、净矿化速率无显著差异;(3)1.45 mm微宇宙中土壤亮氨酸氨基肽酶(LAP)和酚氧化物酶(POX)较53μm微宇宙分别高27.59%和61.54%,可能是土壤净氨化速率降低的主要原因。本研究量化了根际(根系、菌根真菌)介导驱动对毛竹林土壤氮矿化过程贡献,土壤微生物是影响毛竹林土壤净硝化作用和矿化作用的重要生物因子,而根系和共生菌根则在土壤净氨化作用中发挥重要作用。

关键词：竹林土壤氮循环根际菌根真菌净硝化速率净氨化速率净矿化速率

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基于响应面法研究梁山慈竹材梯度结构理化性能的相关性

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中南林业科技大学学报 2021年第7期41卷 165-172页

作者：李明鹏李文婷王翠翠程海涛王戈张文福王丹国际竹藤中心国家林业和草原局/北京市共建竹藤科学与技术重点实验室北京100102 浙江省林业科学研究院浙江杭州310023

【目的】为了提高竹材的高附加值和利用率,竹材梯度结构理化特性相关性的研究对复合材料结构的优化设计显得尤为重要。【方法】以梁山慈竹为研究对象,从竹黄至竹青逐层制备厚度为1 mm的薄竹篾,通过环境扫描电镜(ESEM)、X-射线衍射(XRD)... 详细信息

【目的】为了提高竹材的高附加值和利用率,竹材梯度结构理化特性相关性的研究对复合材料结构的优化设计显得尤为重要。【方法】以梁山慈竹为研究对象,从竹黄至竹青逐层制备厚度为1 mm的薄竹篾,通过环境扫描电镜(ESEM)、X-射线衍射(XRD)仪等对其梯度结构的力学性能、化学成分和维管束分布进行表征;利用聚类分析和响应面法对影响薄竹篾力学性能的主要因子进行深入研究。【结果】竹篾取样部位随竹黄至竹青的变过过程中,维管束占比逐渐增加3~4倍,木质素含量增高3.54%,半纤维素含量下降4.39%,纤维素结晶度呈先增后降并趋于稳定的变化规律,灰分介于2.55%~3.53%之间,抽提物含量在10%左右。通过聚类分析发现,梁山慈竹中部1~8层(竹黄至竹青)呈梯度结构,分成四大类:Ⅰ类={1层,2层},Ⅱ类={3层,4层},Ⅲ类={5层,6层,7层},Ⅳ类={8层};拉伸强度逐渐增加,维管束个数与力学强度呈线性递增关系。梁山慈竹力学强度与化学成分和维管束分布存在线性关系,呈梯度分布趋势。【结论】通过响应面分析木质素、结晶度和维管束分布对力学强度的贡献,发现各因素对梁山慈竹抗拉强度的影响顺序为:维管束占比>结晶度值>木质素含量,且模型预测误差值不高于1.78%,为竹基复合材料体系配比和结构设计的优化提供基础理论和科学依据。

关键词：梯度结构理化性能聚类分析响应面优化

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DNA甲基化在解析毛竹自然变异中的应用

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生物技术通报 2023年第7期39卷 48-55页

作者：李英岳祥华国际竹藤中心竹藤资源基因科学与基因产业化研究所北京100102 国家林业和草原局北京市竹藤科学与技术重点开放实验室北京100102 国际竹藤中心三亚研究基地三亚572000

DNA甲基化能够在不改变DNA序列的情况下改变基因的表达和引起可变剪切等,进而改变细胞的表型甚至功能;并且这种修饰能够随着DNA的复制过程遗传给子代DNA,因而在植物体细胞突变过程发挥重要调控作用。虽然长期以无性繁殖为主,毛竹(Phyllo... 详细信息

DNA甲基化能够在不改变DNA序列的情况下改变基因的表达和引起可变剪切等,进而改变细胞的表型甚至功能;并且这种修饰能够随着DNA的复制过程遗传给子代DNA,因而在植物体细胞突变过程发挥重要调控作用。虽然长期以无性繁殖为主,毛竹(Phyllostachys edulis)却存在丰富的自然突变类型,但是至今其遗传调控机制尚不清晰。本文综述了毛竹自然变异研究现状、植物DNA甲基化及其转录调控机制在植物发育过程中的研究进展,展望了DNA甲基化在解析毛竹自然变异现象的潜在应用,以期为竹类植物精准育种提供理论指导与技术支持。

关键词：表观转录调控 DNA甲基化分化和发育自然变异竹类植物

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毛竹纤维鞘的拉伸力学性能

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南京林业大学学报（自然科学版） 2014年第2期38卷 6-10页

作者：安晓静王昊李万菊王汉坤余雁国际竹藤中心生物质新材料研究中心、国家林业局北京市共建竹藤科学与技术重点实验室北京100102

以成熟毛竹为研究对象,在显微镜下从竹纤维鞘中成功切割出竹纤维束拉伸试样,并应用微拉伸技术测量其纵向拉伸强度和模量。通过对机械剥离的单根维管束以及竹片小试样进行拉伸对比,获得竹纤维鞘拉伸弹性模量和强度的间接测量值和计算值... 详细信息

以成熟毛竹为研究对象,在显微镜下从竹纤维鞘中成功切割出竹纤维束拉伸试样,并应用微拉伸技术测量其纵向拉伸强度和模量。通过对机械剥离的单根维管束以及竹片小试样进行拉伸对比,获得竹纤维鞘拉伸弹性模量和强度的间接测量值和计算值。结果显示,竹纤维束的拉伸弹性模量和强度平均值分别为42.72 GPa和729.25 MPa,介于竹纤维鞘的间接测量值和计算值之间,并与已有的研究结果也吻合得较好,表明竹纤维束试样的测试结果可以代表竹纤维鞘的整体力学性能。同时,笔者提出了在细观尺度下研究竹子力学特性的关键实验技术。

关键词：竹纤维束维管束竹片力学性能

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12种竹子的叶表型变异及其与环境因子的关系

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西北林学院学报 2024年第1期39卷 147-153页

作者：冯云张韫范少辉刘广路魏松坡国际竹藤中心国家林业和草原局竹藤科学与技术重点开放实验室北京100102 北京市农林科学院北京草业与环境研究发展中心北京100097

为了解不同竹种的叶表型变异特点及其受环境因子的影响,筛选出与抗寒性相关的叶表型性状,选取并测定分布在河南博爱和山东青岛的12种竹子的叶表型性状(长、宽、厚、长/宽、鲜质量、饱和鲜质量和干质量),进行变异分析、主成分分析、性状... 详细信息

为了解不同竹种的叶表型变异特点及其受环境因子的影响,筛选出与抗寒性相关的叶表型性状,选取并测定分布在河南博爱和山东青岛的12种竹子的叶表型性状(长、宽、厚、长/宽、鲜质量、饱和鲜质量和干质量),进行变异分析、主成分分析、性状与环境因子的相关性分析并解析性状间的异速生长关系。结果表明,由博爱引至青岛后(温度降低但降雨量增加),蓉城竹和筠竹的叶表型性状在两地间均无显著性差异(P>0.05);黄秆乌哺鸡竹等8个刚竹属竹种至少有1个叶表型性状显著减小(P<0.05);福建茶秆竹、狭叶青苦竹有多个叶表型性状显著增大(P<0.05)。所有竹种叶质量的变异系数>20%,且青岛竹种叶质量的变异系数大于博爱,主成分分析也表明叶质量基本可以反映叶表型性状的全部信息。所有竹种的叶厚与温度因子显著正相关,与降雨量呈显著负相关(P<0.05),表现出了与环境相适应的变异特点。异速生长分析表明,12种竹子引至青岛后,叶厚与叶质量的生长速率增加,且叶质量的生长速率大于叶厚。研究结果表明,相比刚竹属竹种,福建茶秆竹与狭叶青苦竹对温度降低但降雨增加的青岛适应性更强,且叶质量是叶表型变异的主要因子,可作为竹类植物耐寒性的重要评价指标。

关键词：竹子叶片表型性状变异系数叶质量异速生长

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坡度和坡位对巨龙竹发笋成竹及林下植被多样性的影响

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福建农林大学学报（自然科学版） 2021年第2期50卷 230-235页

作者：郭强辉朝茂刘蔚漪官凤英邹学明西南林业大学林学院云南昆明650224 国际竹藤中心国家林业和草原局/北京市共建竹藤科学与技术重点实验室北京100102 沧源佤族自治县林业和草原局云南临沧677400

以滇西南巨龙竹为研究对象,采用随机区组试验设计,分析坡度(陡坡、斜坡、缓坡)和坡位(上坡、下坡)对巨龙竹发笋成竹及林下植被多样性的影响.结果表明:坡度显著影响巨龙竹发笋成竹及林下植被多样性,坡位影响不显著,但2者交互效应影响显著... 详细信息

以滇西南巨龙竹为研究对象,采用随机区组试验设计,分析坡度(陡坡、斜坡、缓坡)和坡位(上坡、下坡)对巨龙竹发笋成竹及林下植被多样性的影响.结果表明:坡度显著影响巨龙竹发笋成竹及林下植被多样性,坡位影响不显著,但2者交互效应影响显著.同一坡位,随坡度增加,巨龙竹发笋数、发笋率、成竹数、退笋数和退笋率趋于增大,成竹率趋于减小,成竹胸径呈先减小后增大的变化趋势,层间植被和灌木层植被多样性呈先升高后降低的变化趋势,而草本层植被多样性呈升高趋势;同一坡度,巨龙竹发笋成竹特征总体上下坡优于上坡、林下植被多样性特征总体上上坡优于下坡.其中,试验处理组合2号即陡坡下坡位对巨龙竹发笋成竹及林下植被多样性特征影响的综合测评得分最高.因此,建议以陡坡下坡位作为巨龙竹扩繁栽植点的首选,但需注意栽后培土、疏笋等,同时应适当清除灌木植被和保留草本及匍匐藤本植被.

关键词：巨龙竹坡度坡位发笋成竹植被多样性

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