【摘要】：苧麻是我國特有的纖維作物,苧麻纖維制品具有輕盈、透氣、防霉等許多優良的品質,在紡織工業中占據重要地位。然而,由于抗皺性差和織物刺癢感等原因,使得苧麻纖維在其產品內銷上受到諸多限制。解決這些問題的前提條件之一是對苧麻的纖維發育規律和機理進行系統研究,前人主要從生理及細胞水平開展了較為系統的研究,而關于纖維發育的分子機理較少報道。本研究選用“大葉綠”、“華苧5號”、“1504”三個品種結合生理、細胞水平和分子水平兩個方面研究苧麻纖維發育的規律,一是對苧麻生長發育不同時期纖維細胞發育狀態進行顯微觀察,研究在纖維發育過程中纖維組分含量的變化;二是研究與纖維組分合成相關基因在苧麻纖維發育不同時期的表達模式。以期通過兩方面的研究探索苧麻纖維發育的一般規律,為進一步調控纖維發育、提高纖維品質提供理論依據,并初步為從分子生物學水平解析發育機理提供參考。主要研究結果如下:1.苧麻韌皮纖維發育主要經歷纖維細胞起始分化、細胞伸長、次生壁加厚三個階段。同一部位纖維層厚度隨著纖維發育不斷增加,三個品種各時期反映纖維細胞數量的纖維層數均沒有發生變化,說明苧麻韌皮纖維層在發育早期已經形成了一定數量的纖維細胞,纖維層厚度增加是細胞變大及次生壁不斷加厚的結果。各時期“1504”纖維層厚度/纖維層數顯著低于“大葉綠”與“華苧5號”,該結果與“1504”成熟纖維品質性狀纖維直徑也顯著低于“大葉綠”與“華苧5號”具有一致性。初步得到纖維發育早期對纖維品質的影響更加重要的結論。2.隨著生育進程的推進,苧麻莖桿同一部位的纖維組分中纖維素、木質素含量增加,果膠、半纖維素含量下降;各時期均是纖維素含量最高,木質素含量最低。三個品種各組分含量存在差異,成熟纖維中“華苧5號”與“1504”纖維素含量顯著高于“大葉綠”;“華苧5號”半纖維素含量顯著低于“1504”與“大葉綠”;“大葉綠”果膠含量最高,“華苧5號”最低,且三者之間差異顯著;“大葉綠”木質素含量顯著高于“華苧5號”與“1504”。三個品種成熟纖維各項品質指標存在差異,“大葉綠”含膠率最高,“1504”最低;“大葉綠”、“華苧5號”斷裂強力顯著高于“1504”;“大葉綠”斷裂伸長率最高,“1504”最低;“大葉綠”、“華苧5號”纖維直徑顯著高于“1504”。該項結果表明,不同品種纖維各化學組分的含量對纖維品質的影響,并不是由某一個組分單一決定的,可能與各組分的含量比例以及在不同品種內的結構有關。3.對纖維素、半纖維素、果膠、木質素等與纖維發育相關的基因進行表達模式研究,結果表明這些基因在苧麻纖維發育時期莖桿不同部位均有表達,但表達水平存在差異。CesA基因家族成員、UGPase基因家族成員以及UGlcAE基因均在二麻苗期出現相對表達峰值,GalAT基因家族成員均在頭麻旺長前期出現相對表達峰值。分析各基因間在不同時期不同部位表達相關性結果顯示,CesA1、CesA2、CesA6;CesA3、CesA4、CesA7、CesA8;GalAT1、GalAT2、GalAT6、GalAT7;COMT2、COMT3;PAL1、PAL3基因間相關性較高。除了PAL1與PAL3,其他相關性較高的基因間決定系數均大于0.85。相關性分析結果表明不同基因在參與合成相關酶時是具有協同作用的。
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【學位授予單位】：華中農業大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S563.1

【參考文獻】

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本文編號：2301635