1绪论 1
1.1 白桦与白桦木材特点 1
1.1.1 白桦生物学特征 1
1.1.2 白桦的分布 1
1.1.3 白桦的木材特点 2
1.1.4 国内外白桦研究历史与现状 3
1.2 木材与木材材性 5
1.2.1 木材 5
1.2.2 木材材性 6
1.3 木材腐朽菌 11
1.3.1 木材腐朽菌的特征与分布 11
1.3.2 木材腐朽菌的研究现状 14
1.3.3 木材腐朽菌的酶学特性 16
1.4 木材腐朽的特点与木材天然抗腐性 20
1.4.1 木材腐朽与腐朽类型 20
1.4.2 木材腐朽后的主要成分变化 21
1.4.3 木材腐朽的酶学原理 22
1.4.4 木材的天然耐腐性与木材主要化学成分的关系 23
参考文献 28
2白桦天然种群木材材性变异 39
2.1 白桦天然种群木材物理性质的变异 39
2.1.1 实验材料 39
2.1.2 实验方法 39
2.1.3 白桦种群木材纤维性状变异 43
2.1.4 白桦种群木材基本密度变异 50
2.1.5 白桦木材胞壁率变异分析 52
2.1.6 白桦木材微纤丝角变异 54
2.1.7 白桦木材组织比量变异 56
2.1.8 白桦木材小拉伸强度变异 60
2.1.9 白桦木材年轮宽度变异 61
2.1.10 白桦木材性状的相关性 63
2.1.11 结论与讨论 67
2.2 白桦天然种群木材化学性质的变异 68
2.2.1 实验材料与方法 68
2.2.2 白桦化学成分在种群间与种群内的变异 76
2.2.3 白桦种群间木材化学成分含量与地理、气候因子的相关性分析 89
2.2.4 白桦种群间木材化学成分含量与材性性状相关性分析 90
2.2.5 小结 91
参考文献 91
3白桦木材腐朽的耐受性变异 93
3.1 实验材料 93
3.2 实验方法 93
3.2.1 白桦木材天然耐腐性测定 93
3.2.2 白桦木材总酚含量检测 94
3.2.3 白桦木材总黄酮含量检测 95
3.2.4 数据处理 96
3.3 白桦木材腐朽后重量损失率的株间方差分析 96
3.4 白桦木材腐朽后重量损失的频度分布 97
3.5 白桦抗腐和易腐群体的筛选 98
3.6 抗腐和易腐白桦群体木材主要化学成分比较 99
3.6.1 抗腐和易腐白桦群体腐朽木材的主要化学成分比较 99
3.6.2 抗腐和易腐白桦群体新鲜木材的主要化学成分比较 101
3.7 抗腐和易腐白桦群体总酚和总黄酮含量比较 104
3.7.1 总酚含量测定方法的比较 104
3.7.2 抗腐和易腐白桦群体新鲜木材总酚含量比较 107
3.7.3 总黄酮含量测定的标准曲线的绘制 108
3.7.4 抗腐和易腐白桦群体新鲜木材中总黄酮含量比较 109
3.8 白桦耐腐和易腐群体木材理化性质间的相关分析 111
3.9 不同菌种对白桦木材降解能力比较与菌种选择 112
3.9.1 木材腐朽菌腐朽白桦木材后的质量、纤维素与木质素损失率比较 113
3.9.2 白桦腐朽木材与新鲜木材主要化学成分比较 113
3.9.3 腐朽后白桦木材主要化学成分含量与木材纤维素、木质素损失率的相关分析 115
3.9.4 小结 115
参考文献 116
4木材腐朽菌的生物学及酶学特性 117
4.1 实验材料 117
4.2 实验方法 117
4.2.1 木材腐朽菌菌株的鉴定、组织分离和保存 117
4.2.2 木屑麦麸培养基的配制 118
4.2.3 菌丝生长速度的测定 118
4.2.4 菌丝体干重的测定 118
4.2.5 木质素降解相关酶活性检测 118
4.2.6 纤维素降解相关酶活性检测 119
4.3 木材腐朽菌的生长速度与生物量 121
4.3.1 3种层孔白腐菌的生长特性 121
4.3.2 3种海绵状白腐菌的生长特性 122
4.3.3 4个地点木蹄层孔菌的生长特性 124
4.3.4 5种不同木材腐朽菌的生长特性 126
4.4 木材木质素降解相关酶活性变化 131
4.4.1 3种层孔白腐菌木质素降解相关酶的活性 131
4.4.2 3种海绵状白腐菌木质素降解相关酶的活性 132
4.4.3 4个地点木蹄层孔菌木质素降解相关酶的活性 135
4.4.4 5种不同木材腐朽菌木质素降解相关酶的活性 138
4.5 木材纤维素降解相关酶活性变化 143
4.5.1 3种层孔白腐菌纤维素降解相关酶的活性 143
4.5.2 3种海绵状白腐菌纤维素降解相关酶的活性 144
4.5.3 4个地点桦剥管菌纤维素降解相关酶的活性 146
参考文献 155
5几种木材腐朽菌种内和种间分子标记遗传变异 157
5.1 同一地点不同菌种TRAP分子标记遗传变异 157
5.1.1 3种海绵状木材白腐菌TRAP分子标记遗传变异 157
5.1.2 3种层孔白腐菌TRAP分子标记遗传变异 166
5.2 不同地点木蹄层孔菌SRAP分子标记遗传变异 178
5.2.1 实验材料 178
5.2.2 实验方法 179
5.2.3 DNA提取结果 181
5.2.4 SRAP-PCR反应体系的优化 182
5.2.5 木蹄层孔菌SRAP分子标记的分析 183
5.2.6 讨论 190
5.2.7 小结 191
5.3 不同地点桦剥管菌的TRAP和SRAP分子标记遗传变异 192
5.3.1 材料与方法 192
5.3.2 讨论 212
5.3.3 小结 218
参考文献 219
6白桦木材木质纤维素降解的分子机制 223
6.1 材料和方法 223
6.1.1 实验木材及菌种 223
6.1.2 培养基的配制 223
6.1.3 白桦木材的腐朽实验 224
6.1.4 腐朽前后白桦试样的红外光谱检测 224
6.1.5 腐朽木材重量、纤维素和木质素损失率的计算方法 224
6.2 结果与分析 225
6.2.1 白桦木材生物降解后重量损失率的差异 225
6.2.2 白桦木材生物降解后主要化学成分变化 225
6.2.3 白桦木材腐朽的红外光谱分析 226
6.2.4 4种腐朽菌对白桦木质素官能团的降解 229
6.2.5 4种腐朽菌对白桦纤维素官能团的降解 230
6.3 结论与讨论 230
参考文献 231
7白桦木屑诱导下木材腐朽菌降解相关基因差异表达 233
7.1 材料与方法 233
7.1.1 实验材料 233
7.1.2 实验方法 233
7.1.3 总RNA提取 234
7.1.4 DDRT-PCR反应和检测 235
7.1.5 反向Northern杂交 238
7.1.6 克隆、测序及序列分析 239
7.1.7 数据处理 240
7.2 结果与分析 240
7.2.1 白囊耙齿菌腐朽木材前后的cDNA差异显示 240
7.2.2 cDNA差异片段的反向Northern杂交鉴定 242
7.2.3 白囊耙齿菌差异cDNA片段测序结果分析 242
7.2.4 桦剥管菌腐朽木材前后的cDNA差异显示 244
7.2.5 cDNA差异片段的反向Northern杂交鉴定 246
7.2.6 桦剥管菌差异cDNA片段测序结果分析 247
7.3 结论与讨论 250
7.3.1 白囊耙齿菌和桦剥管菌腐朽木材前后基因表达差异的比较 250
7.3.2 未知片段的分析 251
参考文献 251
8木材腐朽菌腐朽白桦木材过程中基因表达的转录组分析 253
8.1 材料和方法 253
8.1.1 主要培养基配制 253
8.1.2 菌种培养条件和方法 253
8.1.3 总RNA的提取 253
8.1.4 cDNA文库的制备和测序 254
8.1.5 测序数据分析 254
8.1.6 荧光定量PCR验证 254
8.2 白桦木屑诱导下木蹄层孔菌腐朽相关基因转录组结果与分析 257
8.2.1 总RNA提取与质量检测 257
8.2.2 组装结果统计 259
8.2.3 All-Unigene的功能注释 264
8.2.4 差异表达基因分析 269
8.2.5 木质纤维素酶相关基因分析 274
8.2.6 碳水化合物活性酶 282
8.2.7 产H2O2酶 285
8.2.8 细胞色素P450单加氧酶 286
8.2.9 乙二酸代谢 286
8.2.10 荧光定量PCR验证 287
8.3 白桦木屑诱导下桦剥管菌腐朽相关基因转录组差异表达结果与分析 288
8.3.1 总RNA提取质量检测与评估 288
8.3.2 转录组de novo组装 290
8.3.3 All-Unigene的功能注释 291
8.3.4 基因表达量分析 295
8.3.5 两样本差异表达基因分析 296
8.3.6 木质纤维素降解相关差异表达基因的分析 303
8.4 讨论 309
8.4.1 木蹄层孔菌转录组与其他木腐真菌转录组的比较 309
8.4.2 木蹄层孔菌中木质纤维素酶研究 310
8.4.3 木蹄层孔菌中碳水化合物活性酶研究 310
8.4.4 产H2O2酶 310
8.4.5 乙二酸代谢 310
8.4.6 细胞色素P450单加氧酶 311
8.5 结论 311
8.5.1 木蹄层孔菌 311
8.5.2 桦剥管菌 312
参考文献 313
9白桦木屑诱导下木材腐朽菌基因表达的蛋白质组研究 316
9.1 木蹄层孔菌蛋白质组的差异表达 316
9.1.1 材料与方法 316
9.1.2 结果与分析 319
9.1.3 讨论 331
9.1.4 小结 332
9.2 桦剥管菌蛋白质组的差异表达 333
9.2.1 材料与方法 333
9.2.2 桦剥管菌胞内蛋白质组差异表达 337
9.2.3 桦剥管菌部分胞外分泌蛋白的鉴定 342
9.2.4 讨论 346
9.2.5 小结 347
参考文献 348