检索结果-内蒙古大学图书馆

分子植物育种 2023年第21期21卷 7215-7224页

作者：钟姗辰武舒王黎苏晓华张冰玉中国林业科学研究院林业研究所国家林业和草原局林木培育重点实验室林木遗传育种国家重点实验室北京100091

毛状体是植物地上部的特化的表皮细胞结构,在胁迫响应过程中发挥着各种作用,如提高耐寒性和耐旱性、抵御紫外线和昆虫食草动物等。随着生物技术的发展,植物表皮细胞起始及发育的分子调控机制渐渐明了,尤其是以模式植物拟南芥为代表的单... 详细信息

毛状体是植物地上部的特化的表皮细胞结构,在胁迫响应过程中发挥着各种作用,如提高耐寒性和耐旱性、抵御紫外线和昆虫食草动物等。随着生物技术的发展,植物表皮细胞起始及发育的分子调控机制渐渐明了,尤其是以模式植物拟南芥为代表的单细胞表皮毛调控机制的研究尤为深入。鉴于此,本研究综述了植物毛状体腺毛及非腺毛特征功能,阐述了以R2R3MYB-bHLH-WD40三聚体复合物为核心的植物毛状体分子调控网络机制,并介绍了拟南芥、棉花及杨树等典型单细胞毛状体发育调控关键基因,以期为研究其他植物毛状体的分子调控模式及新品种改良提供参考。

关键词：毛状体表皮细胞分子模式基因调控

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银腺杨生长素受体基因PagFBL3对茎生长发育的影响

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林业科学 2023年第11期59卷 59-67页

作者：左雯腾孟佳慧卢孟柱王留强林木遗传育种全国重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091 南方现代林业协同创新中心南京林业大学南京210037 省部共建亚热带森林培育国家重点实验室浙江农林大学林业与生物技术学院杭州311300

【目的】本研究分析了银腺杨生长素受体基因PagFBL3的序列结构、组织表达特异性和亚细胞定位,并创制了过表达PagFBL3转基因杨树,探讨其对茎次生生长的影响,为进一步阐明生长素受体在茎次生生长中的作用机制提供帮助。【方法】利用生物... 详细信息

【目的】本研究分析了银腺杨生长素受体基因PagFBL3的序列结构、组织表达特异性和亚细胞定位,并创制了过表达PagFBL3转基因杨树,探讨其对茎次生生长的影响,为进一步阐明生长素受体在茎次生生长中的作用机制提供帮助。【方法】利用生物信息学方法及相关软件分析系统进化关系、序列相似性及生化特征;克隆并鉴定了银腺杨PagFBL3基因,利用实时荧光定量PCR技术,分析该基因在根、幼叶、成熟叶、幼茎、维管形成层、木质部和韧皮部中的表达;利用Gateway技术,构建融合表达载体35S::PagFBL3-GFP,通过瞬时转化烟草叶片表皮分析PagFBL3的亚细胞定位;同时,将PagFBL3编码区序列重组进入pMDC32载体,构建植物过表达载体35S::PagFBL3,利用农杆菌介导法创制转基因银腺杨,通过表型观察和组织切片分析过表达PagFBL3基因对转基因杨树茎部生长发育的影响。【结果】PagFBL3基因可编码571个氨基酸残基,其编码蛋白定位于细胞核。PagFBL3基因在根、茎和叶中均有表达,并在成熟叶和次生茎中表达量较高。基于抗性筛选和分子水平鉴定,创制了11个过表达PagFBL3转基因杨树株系,选择两个表达量较高的转基因株系进行功能分析。与非转基因植株相比,过量表达PagFBL3基因促进转基因杨树木质部发育,显著增加了转基因杨树的木质部宽度,提高了转基因杨树的径向生长,地径分别增加6.7%和8.5%,第15节间木质部宽度分别增加17.3%和19.9%。此外,过量表达PagFBL3基因也增强了植株的高生长,株高分别增加6.3%和6.9%。【结论】PagFBL3基因主要在成熟叶和次生茎中表达并发挥作用,通过影响木质部发育,提高木质部宽度,进而参与调控杨树的径向生长,该研究为进一步揭示PagFBL3基因参与杨树茎部生长发育的分子机制提供了参考。

关键词：银腺杨生长素受体 PagFBL3 过量表达木质部发育

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小叶杨PsWOX11基因对侧根生长发育的影响

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林业科学研究 2024年第6期37卷 54-61页

作者：孟佳慧刘宏超武志左雯腾王留强中国林业科学研究院林业研究所林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091 南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 北京市大兴区林场北京102699

[目的]分析小叶杨PsWOX11基因对侧根生长发育的影响,为研究木本植物WOX11基因调控侧根生长发育的分子作用机制提供参考。[方法]利用生物信息学方法鉴定小叶杨PsWOX11基因,并对基因、蛋白结构以及保守序列等进行分析。利用qRT-PCR技术分... 详细信息

[目的]分析小叶杨PsWOX11基因对侧根生长发育的影响,为研究木本植物WOX11基因调控侧根生长发育的分子作用机制提供参考。[方法]利用生物信息学方法鉴定小叶杨PsWOX11基因,并对基因、蛋白结构以及保守序列等进行分析。利用qRT-PCR技术分析PsWOX11基因组织特异性表达模式。创制转基因植株35S::PsWOX11(OE)和35S::PsWOX11-SRDX(DR),分析过表达和显性抑制PsWOX11基因对转基因杨树侧根生长发育的影响。[结果]PsWOX11基因编码区核苷酸序列长度为768 bp,编码255个氨基酸残基,在杨树主根和侧根中表达丰度相对较高。创制了7个PsWOX11过表达转基因杨树株系和8个显性抑制转基因杨树株系,对不同基因型杨树进行表型及显微形态观察发现,与非转基因84K杨相比,过表达PsWOX11转基因杨树的侧根长度、直径均显著增加,而显性抑制转基因杨树表型相反。[结论]PsWOX11基因参与调控杨树的侧根的生长发育,促使侧根的长度和直径增加,该研究为进一步揭示WOX11基因参与调控小叶杨根系生长提供了参考依据。

关键词：小叶杨 PsWOX11 侧根根生长根直径

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落叶松LkTCTP启动子的克隆及表达分析

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林业科学研究 2025年第2期38卷 48-57页

作者：黄雨芹张如鑫张馨元王俊臣齐力旺张立峰中国林业科学研究院林业研究所林木遗传育种全国重点实验室国家林业和草原局林木育种与培育重点实验室北京100091 河北农业大学生命科学学院河北保定071001 北京林业大学林学院北京100083

[目的]通过研究落叶松LkTCTP及其启动子的表达特性,揭示该基因在体细胞胚发育中的功能,评估它作为组成型启动子的可行性。[方法]利用染色体步移技术,获得LkTCTP启动子序列;采用qRT-PCR检测其在不同温度、激素处理下的表达模式;构建2.0 k... 详细信息

[目的]通过研究落叶松LkTCTP及其启动子的表达特性,揭示该基因在体细胞胚发育中的功能,评估它作为组成型启动子的可行性。[方法]利用染色体步移技术,获得LkTCTP启动子序列;采用qRT-PCR检测其在不同温度、激素处理下的表达模式;构建2.0 kb的LkTCTP启动子融合GUS载体,在模式植物及落叶松中研究其启动子活性及组织定位。[结果]获得了长度约为3.0 kb的LkTCTP启动子序列,生物信息学预测该区域含有多个与激素和抗逆相关的顺式作用元件,如AuxRR-core/TGA-element、TATC-box、TCA-element、LTR、MBS/TC-rich repeats等;高温(42、37℃)和激素(75μmol·L^(-1)ABA、50μmol·L^(-1)GA、50μmol·L^(-1)IAA、50μmol·L^(-1)SA)处理均可诱导LkTCTP上调;LkTCTP 2.0 kb启动子在拟南芥中驱动GUS呈组成型表达,也可用于目的蛋白的亚细胞定位研究;落叶松胚性细胞瞬时侵染6 d时表现出明显的GUS染色,引入P19蛋白可增加外源基因的表达强度;转基因体细胞胚苗的子叶、下胚轴以及根部均可观察到GUS染色,且子叶基部表达量明显高于叶尖,但在落叶松中的表达具有组织特异性。[结论]本文克隆了LkTCTP的启动子序列,发现其表达水平受温度、激素影响;在拟南芥幼苗及落叶松体细胞胚发育阶段均呈组成型表达,但在落叶松幼苗的表达具有组织特异性。上述结果表明LkTCTP参与落叶松体细胞胚发育,揭示了其启动子作为组成型启动子的应用潜力。本研究为开发适用于落叶松的基因工程元件提供理论依据。

关键词：落叶松 TCTP 启动子克隆体细胞胚表达分析

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盐胁迫下不同基因型核桃实生幼苗生长及生理响应

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林业科学 2024年第2期60卷 65-77页

作者：姬新颖唐佳莉李敖郑旭王红霞张俊佩林木遗传育种全国重点实验室、国家林业和草原局林木培育重点实验室、中国林业科学研究院林业研究所北京100091 河北农业大学山区研究所、河北省山区农业技术创新中心、国家北方山区农业工程技术研究中心保定071000

【目的】研究不同基因型核桃实生幼苗对盐胁迫的生长及生理响应状况,综合评价其耐盐能力,为盐碱地区耐盐品种的筛选提供参考。【方法】以新新2号(JX2)、温185(JW185)、扎343(JZ343)和辽宁1号(JL1)共4种基因型种子的当年生实生苗为材料,... 详细信息

【目的】研究不同基因型核桃实生幼苗对盐胁迫的生长及生理响应状况,综合评价其耐盐能力,为盐碱地区耐盐品种的筛选提供参考。【方法】以新新2号(JX2)、温185(JW185)、扎343(JZ343)和辽宁1号(JL1)共4种基因型种子的当年生实生苗为材料,以不同浓度NaCl溶液(0、50、100、200和300 mmol·L^(-1))进行胁迫处理,观测幼苗生长状况,测定处理不同天数(6、12、18和24天)的光合参数、膜透性、渗透调节物质、酶活性和内源激素含量等相关生理指标,对4种基因型的耐盐能力进行综合评价。【结果】1)盐胁迫条件下,4种基因型幼苗的生长受到不同程度的影响,各基因型的叶片均表现出了不同程度的枯黄、卷曲和脱落等盐害症状,苗高增量、地径增量及植株干质量等生长指标随NaCl浓度的增加呈下降趋势,其中,JX2生长状况相对较好,受抑制程度较轻。2)随盐浓度的增加和胁迫时间的延长,各基因型的叶绿素含量和光合参数总体呈下降趋势,JX2较对照的降幅较小,表现较好。3)随盐浓度的增加和胁迫时间的延长,相对电导率(REC)和丙二醛(MDA)含量总体呈上升趋势,其中,JX2的REC值和MDA含量较低,较对照增幅较小,JZ343则相反。4)随盐浓度的增加和胁迫时间的延长,脯氨酸(Pro)含量总体呈上升趋势,可溶性糖(SS)和酶活性总体表现为先增加后减少,其中,JX2积累的Pro和SS较多,并且JX2的酶活性较高。5)在内源激素方面,促进脱落酸(ABA)生成的同时抑制了生长素(IAA)等的合成。【结论】盐胁迫显著影响各基因型幼苗的生长和光合作用,使其叶片细胞光合活性降低,植株生长减缓,幼苗能够通过增加渗透调节物质含量、提高酶活性、调节自身激素平衡等机制来应对盐胁迫。通过综合评价可知,4种基因型耐盐能力的大小顺序为:JX2>JW185>JL1>JZ343。

关键词：核桃盐胁迫生长指标生理响应主成分分析

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幼龄楸树生物量分配规律与异速生长模型

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植物生态学报 2025年第2期49卷 356-366页

作者：陈文义王智勇周梦岩麻文俊王军辉罗志斌周婧林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局森林培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091 西北农林科技大学林学院陕西杨凌712100 中国林业科学研究院黄河三角洲综合试验中心山东东营257000 国家林业和草原局盐碱地研究中心中国林业科学研究院生态保护与修复研究所北京100091

为了探究幼龄楸树(Catalpa bungei)主干、枝条、叶、粗根、细根、整株、地上部分和地下部分各组分生物量分配规律并建立相应的异速生长模型,在3个相邻省份4个取样点的3–8年幼龄期楸树人工林中,选取41株胸径(D)范围为3.2–24.8cm的样木... 详细信息

为了探究幼龄楸树(Catalpa bungei)主干、枝条、叶、粗根、细根、整株、地上部分和地下部分各组分生物量分配规律并建立相应的异速生长模型,在3个相邻省份4个取样点的3–8年幼龄期楸树人工林中,选取41株胸径(D)范围为3.2–24.8cm的样木,采用全称质量法测量楸树各组分生物量并分析其分配规律。分别以D、树高(H)及其复合形式D^(2)H为预测变量,利用简单幂函数的形式,构建楸树主干、枝条、叶、粗根、细根、整株、地上部分和地下部分的生物量模型并验证其准确性。幼龄期楸树各组分生物量存在明显异速生长关系。地上部分生物量平均占比为80.54%,其中主干生物量平均占比为49.29%,远高于地下部分,而细根生物量仅占整株的0.29%。在D≤10 cm时,随D增大,枝条生物量占比逐渐增大,而粗根生物量占比减小,导致地上和地下生物量差距增大;10 cmD^(2)H>H,以D为单一预测变量拟合的主干、枝条、叶、粗根、整株、地上部分和地下部分异速生长模型精度较高,以D^(2)H为预测变量拟合的细根异速生长模型精度较高;以不同径级楸树进行抽样,验证模型准确性的结果显示,各组分最优预测变量所构建的异速生长模型估测准确度高。幼龄期楸树各组分生物量平均占比顺序为:主干>枝条>粗根>叶>细根;随着楸树D增大,地上部分生物量分配比例呈上升趋势。综合评估异速生长模型的拟合效果可知,D是预测楸树除细根外其他各组分生物量的最可靠变量,D^(2)H是估算细根生物量的可靠变量。利用构建的异速生长模型可预测幼龄楸树的生长规律,为选育优良楸树无性系提供重要参考。

关键词：楸树生物量分配异速生长模型生长规律

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成龄转基因银中杨试验林外源基因水平转移及土壤微生物连年监测

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林业科学 2022年第1期58卷 52-61页

作者：张伟溪王颜波丁昌俊朱文旭苏晓华林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091 南昌工程学院南昌330099 沈阳农业大学沈阳110866

【目的】对成龄转JERF36基因银中杨——抗逆1号杨试验林进行连年生物安全性监测,评价抗逆1号杨可能引起的生态风险,为评估转基因杨树及转基因植物土壤环境安全性提供依据。【方法】以11年生抗逆1号杨、非转基因银中杨对照、林下杂草、... 详细信息

【目的】对成龄转JERF36基因银中杨——抗逆1号杨试验林进行连年生物安全性监测,评价抗逆1号杨可能引起的生态风险,为评估转基因杨树及转基因植物土壤环境安全性提供依据。【方法】以11年生抗逆1号杨、非转基因银中杨对照、林下杂草、林下土壤、试验林旁行道树下杨树实生苗叶片、土壤中筛选出的卡那霉素抗性菌株为材料,采用PCR扩增方法检测外源基因JERF36稳定性及水平转移潜在性,利用稀释平板法对9~11年生抗逆1号杨与非转基因杨对照林地的可培养微生物(细菌、真菌和放线菌)的种群数量进行分析。【结果】外源基因JERF36在抗逆1号杨中稳定存在,林下杂草、林下土壤、试验林旁行道树下杨树实生苗叶片、土壤中筛选出的卡那霉素抗性菌株的DNA样品中均未出现目的基因片段。9~11年生抗逆1号杨与非转基因对照间林下土壤中微生物总数量均无显著差异;不同年份间的抗逆1号杨和非转基因对照的林下土壤微生物数量均略有差异且趋势一致,其中6—8月土壤中微生物总量为9年生>10年生>11年生;9~11年生抗逆1号杨和非转基因对照林地土壤3大类微生物(细菌、真菌和放线菌)数量均无显著差异,各年变化趋势一致,在树木生长季均呈现先上升后下降的变化趋势,在杨树生长旺盛的7月和8月微生物总数量达到最高,显著高于其他月份,其中细菌和放线菌的数量均在每年8月达到最高,而真菌数量在8月(9~10年生)或7月(11年生)最高。各年抗逆1号杨和非转基因对照林地土壤3大类微生物比例相似,从高到底依次是细菌、放线菌和真菌;不同年份间3类微生物所占比例略有差异,但没有出现骤升或骤减现象,表明转基因银中杨并没有破坏主要微生物种类之间的平衡。环境变化如降雨差异可能是影响不同年份微生物数量差异的主要原因。【结论】11年生抗逆1号杨中外源基因稳定存在,未检测到向周边环境发生水平转移,也未发现对林地土壤微生物的数量和种类平衡造成显著影响,环境变化可能是影响微生物数量差异的主要原因,转基因林木与非转基因对照的林地微生物数量略微差异需要结合环境因素做进一步分析。

关键词：银中杨转基因杨树基因稳定性土壤微生物外源基因水平转移

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油橄榄Ⅲ类过氧化物酶家族的进化和表达分析

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北京林业大学学报 2023年第4期45卷 36-49页

作者：薛丽刘晓霞王晨合张建国饶国栋林木遗传育种国家重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091 南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 国家林业和草原局林木培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091

【目的】Ⅲ类过氧化物酶(PRX)是一类植物特有的氧化还原酶,在植物生长发育和胁迫响应方面具有十分重要的作用。本研究拟探讨油橄榄Ⅲ类PRX基因家族的进化和表达模式,旨在为油橄榄分子育种提供参考。【方法】利用生物信息学方法鉴定并分... 详细信息

【目的】Ⅲ类过氧化物酶(PRX)是一类植物特有的氧化还原酶,在植物生长发育和胁迫响应方面具有十分重要的作用。本研究拟探讨油橄榄Ⅲ类PRX基因家族的进化和表达模式,旨在为油橄榄分子育种提供参考。【方法】利用生物信息学方法鉴定并分析了油橄榄Ⅲ类PRX基因家族的系统发育关系、分组、染色体分布、复制基因、基序分布、基因结构图、顺式作用元件分布和在不同组织和不同非生物胁迫下的表达,并对部分成员基因进行了实时荧光定量PCR验证。【结果】(1)鉴定得到了106个OePRX基因,根据其与拟南芥和毛果杨PRX蛋白序列的系统进化关系分为了14个组。(2)OePRX基因不均匀地分布于23条染色体上;片段复制是该基因家族扩张的主要动力,且复制基因在进化过程中受到了较强的纯化选择;与拟南芥相比,油橄榄PRX基因与毛果杨PRX基因的亲缘关系更近。(3)同一组中OePRX蛋白的等电点、分子量、基序分布、基因结构、信号肽分布、在不同组织中的表达模式均比较保守;OePRX基因启动子中含有较多的生长发育元件和激素应答元件;在油橄榄干热胁迫和水涝胁迫下,38%的OePRX基因显著差异表达。【结论】油橄榄OePRX基因家族明显的进化扩张和多变的表达模式暗示了其功能的复杂性,尤其是复制基因的新功能化对油橄榄在地中海地区的广泛分布具有十分重要的适应性意义。

关键词：油橄榄 Ⅲ类PRXs 复制基因新功能非生物胁迫

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杨树杂交群体苗期生长性状的全基因组选择研究

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林业科学研究 2023年第6期36卷 11-19页

作者：杜常健张敏周星鲁张磊胡建军中国林业科学研究院林业研究所林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091 南方现代林业协同创新中心南京林业大学江苏南京210037

[目的]对杨树生长表型性状进行全基因组选择研究并且实现早期选择具有重要的意义。[方法]以母本丹红杨(美洲黑杨)和父本通辽1号杨(小叶杨)及其杂交F1代为材料,在田间进行施肥和不施肥处理,测定了生长表型性状(地径、株高、茎生物量)。利... 详细信息

[目的]对杨树生长表型性状进行全基因组选择研究并且实现早期选择具有重要的意义。[方法]以母本丹红杨(美洲黑杨)和父本通辽1号杨(小叶杨)及其杂交F1代为材料,在田间进行施肥和不施肥处理,测定了生长表型性状(地径、株高、茎生物量)。利用3个全基因组选择模型gBLUP、sBLUP、cBLUP和364个基因型的表型观测值对502个基因型进行预测育种值。[结果]丹红杨的茎生物量在高氮和低氮条件下分别比通辽1号杨提高了20倍和33倍。gBLUP对生长表型性状预测结果准确性接近于1,sBLUP预测结果的准确性范围是0.5~0.9,cBLUP预测结果的准确性小于0.2。研究结果表明gBLUP模型预测的结果最准确,cBLUP预测的结果最差。利用gBLUP模型计算的茎生物量育种值把杂交群体划分为双高效型、双低效型、低氮高效型、高氮高效型共4个类型。筛选出优良的基因型16-1-16、16-1-194、13-116、13-73、13-481、13-268、13-286、13-566、13-173、13-578、16-1-65、13-242、16-1-189、13-40、13-608、16-1-170、16-1-22、13-237、13-272、13-335。[结论]丹红杨和通辽1号杨的生长表型性状差异显著。全基因组选择研究结果帮助我们完成了杨树育种工作的早期选择,减少了表型测定成本,提高了育种效率。

关键词：杨树生长性状全基因组选择 gBLUP 氮肥

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纳米纤维素发光材料研究进展

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复合材料学报 2022年第1期39卷 39-47页

作者：钟伟婷王智鑫王堃彭霄鹏蒋建新北京林业大学材料科学与技术学院北京100083 林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091

纳米纤维素发光材料不仅具有发光基团特有的光物理或光化学性能,还具备纳米纤维素的可生物降解、生物相容、环境友好等特性,拓展了功能化纤维材料的应用领域。根据制备方法,纳米纤维素发光材料可分为三类:纳米纤维素/碳量子点复合发光... 详细信息

纳米纤维素发光材料不仅具有发光基团特有的光物理或光化学性能,还具备纳米纤维素的可生物降解、生物相容、环境友好等特性,拓展了功能化纤维材料的应用领域。根据制备方法,纳米纤维素发光材料可分为三类:纳米纤维素/碳量子点复合发光材料、纤维素发光碳量子点和纳米纤维素/荧光染料复合发光材料。纳米纤维素发光材料具有独特的光学特性及结构特点,可制成膜、纸、水凝胶、气凝胶等,在离子检测、生物成像、光电应用等领域具有巨大的应用前景。本文介绍了发光材料的发光原理,概述了纳米纤维素发光材料的制备方法及相关应用,对纳米纤维素发光材料面临的挑战及发展趋势进行了总结和展望。

关键词：纤维素纳米纤维素发光材料碳量子点荧光染料

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