FTIR及CLSM对转基因杨木细胞壁木质素含量及微区分布研究

摘要：

通过木质素基因工程能够有效降低杨木细胞壁木质素含量,从而改善人工林杨树作为木质纤维材料的利用现状.选取C3H基因活性抑制表达的转基因杨树和其对照组杨树为实验材料,利用傅里叶红外光谱(FTIR)技术快速表征C3H基因表达活性降低后幼龄杨木细胞壁木质素的含量,并结合激光共聚焦显微镜(CLSM)和组织化学染色技术原位表征木质素含量微区分布变化规律.结果表明转基因杨树与对照组杨树红外谱图的形状和特征峰数目、位置基本一致,表明C3H基因活性降低并未改变杨木细胞壁主要化学成分及结构,但I 1508/I 1379,I 1508/I 1425和I 1508/I 1740木质素特征峰高度比值结果表明转基因杨木木质素含量下降了8.2％～9.5％,峰强度的区别说明C3H基因活性抑制表达能够改变杨木细胞壁上木质素等化学组分含量;CLSM观察发现转基因杨木木质素微区分布含量均为纤维细胞角隅>复合胞间层>次生壁,与对照组木质素呈现相同的沉积规律,且转基因杨木细胞壁木质素浓度低于对照组杨木;组织化学染色的结果同样表明杨木S单体木质素均匀分布于纤维细胞壁上,而G单体木质素微区沉积规律为纤维细胞角隅>复合胞间层>次生壁,进一步揭示了C3H基因活性的降低并没有改变转基因杨木G和S木质素单体的沉积规律,但对其纤维和导管壁上木质素单体含量分布有一定影响.

关键词：转基因杨木、木质素、傅里叶红外光谱、激光共聚焦

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分类号：S781.42(森林采运与利用)

资助基金：国家自然科学基金项目31370562;中央级公益性科研院所重点实验室专项课题CAFYBB2012044

在线出版日期：2017-11-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：3404-3408