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聚电解质—胶体溶液的分子模拟研究

聚电解质—胶体溶液的分子模拟研究

作者：胡义钰北京化工大学

学位级别：硕士

聚电解质—胶体络合物由于其在很多领域内的重要应用,如胶体稳定性,电动力学性质、悬浊液粘性以及生物体系络合物等,已经成为国际上的一个研究热点。本文研究工作包括两个部分:聚电解质的桥链结构对胶体颗粒静态和动态行为的影响和水溶... 详细信息

聚电解质—胶体络合物由于其在很多领域内的重要应用,如胶体稳定性,电动力学性质、悬浊液粘性以及生物体系络合物等,已经成为国际上的一个研究热点。本文研究工作包括两个部分:聚电解质的桥链结构对胶体颗粒静态和动态行为的影响和水溶液中非均匀带电的类富勒烯结构的纳米颗粒在平板聚电解质刷上的吸附的布朗动力学(BD)研究。首先基于粗粒度模型我们用布朗动力学模拟的方法考察了以两端带电的聚电解质为媒介的桥链结构对水溶液中胶体的径向分布函数(RDF)和扩散行为的影响。为便于比较,我们还考察了由一端带电的聚电解质与胶体形成的体系的各种相对应的性质。模拟结果显示,当体系浓度较小时两端带电的聚电解质会引起胶体的聚集。这是由于在低浓度的情况下,聚电解质的回转半径小于体系胶体间的平均距离。当两端带电的聚电解质同时吸附在两个不同的胶体上时,聚电解质的桥链作用将主导胶体的RDF及其扩散行为。随着体系浓度的增大,聚电解质的回转半径将大于体系中胶体间的平均距离,这时聚电解质的桥链作用就可以忽略了。通过考察两端带电的聚电解质对胶体静态和动态行为的影响,有助于我们进一步的合成胶体溶液的稳定剂或聚沉剂。另外,随着高分子合成技术的发展,很多具有新结构的聚电解质被合成出来,其中包括一些聚电解质刷子系统。基于粗粒度模型,我们用BD的模拟方法在水溶液中考察了类富勒烯结构的纳米颗粒在平板聚电解质刷上的吸附。模拟发现,整体为电中性的纳米颗粒能够吸附在聚电解质刷上。这是由聚电解质刷对纳米颗粒表面正电区域的吸引和对其负电区域的排斥而引起的静电非对称作用力所导致的。模拟结果显示,当纳米颗粒的偶极矩非常大时,纳米颗粒在主体相中容易发生团聚形成纳米团簇,它的形成不利于纳米颗粒在分子刷上的吸附。当纳米颗粒偶极矩较小时,其吸附量随分子刷嫁接密度的增加而单调递减;但纳米颗粒的偶极矩较大时,其吸附量与分子刷嫁接密度的关系表现为非单调性。另外我们还发现分子刷的嫁接密度是影响分子刷厚度和体系渗透压的一个重要因素。

关键词：聚电解质胶体络合物聚电解质刷纳米颗粒偶极矩渗透压

橡胶树割面涂施制剂载体黏度及其成膜性比较研究

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应用化工 2023年第9期52卷 2539-2541,2546页

作者：胡义钰刘辉冯成天袁坤何其光王真辉中国热带农业科学院橡胶研究所、农业农村部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地-海南省热带作物栽培生理学重点实验室海南海口571101

针对现有橡胶树割面涂施制剂,其载体成膜粘附性不是很理想,存在容易被雨水冲刷、成膜不均匀、容易干裂等缺陷。选择聚乙烯醇(17-88)、聚乙烯醇(24-88)、聚乙烯醇(22-99H)、壳聚糖、海藻酸钠、聚甲基纤维素钠6种常见的胶体制剂载体,对其... 详细信息

针对现有橡胶树割面涂施制剂,其载体成膜粘附性不是很理想,存在容易被雨水冲刷、成膜不均匀、容易干裂等缺陷。选择聚乙烯醇(17-88)、聚乙烯醇(24-88)、聚乙烯醇(22-99H)、壳聚糖、海藻酸钠、聚甲基纤维素钠6种常见的胶体制剂载体,对其黏度及成膜性进行评价。评价结果表明,聚乙烯醇(17-88)、聚乙烯醇(24-88)、聚乙烯醇(22-99H)三种材料黏度及成膜性相对较好,适宜作为橡胶树割面涂施制剂载体,其中聚乙烯醇(24-88)载体最佳,其浓度为5%~10%适宜。聚乙烯醇(24-88)载体黏度适中,易于配制,成膜均匀,附着力强,耐折性好,机械性能稳定,是一种较理想的橡胶树割面涂施制剂载体。

关键词：橡胶树载体涂施制剂黏度成膜性

死皮橡胶树恢复产胶过程中树皮结构及胶乳生理动态分析

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西南林业大学学报（自然科学） 2023年第3期43卷 10-16页

作者：袁坤何晶冯成天胡义钰刘辉何其光王真辉中国热带农业科学院橡胶研究所农业农村部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地−海南省热带作物栽培生理学重点实验室海南海口571101 海南大学热带农林学院海南海口570100

采用1-MCP促进死皮树恢复产胶,测定死皮树恢复产胶过程中树皮结构及胶乳产量、无机磷、硫醇、蔗糖、黄色体破裂指数等生理参数的变化。结果表明:促进死皮树恢复产胶过程中,死皮树的树皮结构发生明显变化,树皮中黄皮有效乳管列数增加,石... 详细信息

采用1-MCP促进死皮树恢复产胶,测定死皮树恢复产胶过程中树皮结构及胶乳产量、无机磷、硫醇、蔗糖、黄色体破裂指数等生理参数的变化。结果表明:促进死皮树恢复产胶过程中,死皮树的树皮结构发生明显变化,树皮中黄皮有效乳管列数增加,石细胞和膨大乳管面积减少。从胶乳生理参数的变化来看,胶乳产量呈显著上升趋势,处理前死皮树的胶乳产量为19.89 mL,死皮树恢复产胶后胶乳产量显著增加至最大值,达151.17 mL;硫醇和无机磷含量均呈先下降后上升趋势。处理前死皮树硫醇和无机磷含量分别为0.64 mmol/L和11.26 mmol/L,死皮树恢复产胶后,硫醇和无机磷含量均显著增加至最大值,分别为1.19 mmol/L和14.56 mmol/L;蔗糖含量的变化趋势与胶乳产量的变化趋势一致,也呈显著上升趋势;黄色体破裂指数在死皮树恢复产胶后显著下降至最低值,为13.47%。总体来看,死皮树恢复产胶过程中,硫醇、无机磷和蔗糖含量的变化与胶乳产量的变化呈正相关,而黄色体破裂指数的变化则与产量呈负相关。

关键词：巴西橡胶树死皮产胶树皮胶乳生理参数

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乙烯利过度刺激诱发橡胶树死皮的生理效应

林业科学 2021年第6期57卷 46-55页

作者：刘辉胡义钰冯成天袁坤王真辉中国热带农业科学院橡胶研究所省部共建国家重点实验室培育基地-海南省热带作物栽培生理学重点实验室农业农村部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室海口571101

【目的】研究乙烯利过度刺激采胶所诱导的橡胶树死皮发生、发展过程中的胶乳产量和生理变化规律,为利用乙烯利刺激增产以及采取有效措施预防死皮发生提供理论依据。【方法】选择橡胶树品种‘热研7-33-97’健康植株,通过乙烯利过度刺激... 详细信息

【目的】研究乙烯利过度刺激采胶所诱导的橡胶树死皮发生、发展过程中的胶乳产量和生理变化规律,为利用乙烯利刺激增产以及采取有效措施预防死皮发生提供理论依据。【方法】选择橡胶树品种‘热研7-33-97’健康植株,通过乙烯利过度刺激采胶诱发不同等级死皮,测定分析不同等级死皮植株胶乳产量和相关生理指标的变化规律,包括pH值、黄色体破裂指数、干胶含量、总固形物含量、硫醇含量、无机磷含量、橡胶粒子粒径分布及平均粒径等。【结果】1)在乙烯利过度刺激采胶过程中,胶乳产量呈先升后降的变化趋势。在刺激割胶早期阶段,胶乳产量不断增加,普遍增产3倍以上,但很快会诱发死皮。随着死皮发生、发展,胶乳产量逐渐下降,最终低于健康植株。2)黄色体破裂会导致乳管堵塞,黄色体破裂指数随植株死皮等级提高而显著提高,这与死皮发生有直接关系。死皮植株的胶乳pH值也略有上升,但仅3级死皮植株与健康植株具有显著差异。3)乙烯利过度刺激对胶乳具有稀释效应,死皮植株胶乳干胶和总固形物含量均低于健康植株,其中2~3级死皮植株中的含量递减,而4~5级死皮植株中的含量逐步回升。4)2~3级死皮植株的胶乳硫醇含量递增,均显著高于健康植株,而4~5级死皮植株中的含量逐步回落,与健康植株无明显差异。2~5级死皮植株的胶乳无机磷含量呈递减趋势,但均高于健康植株。5)健康植株的胶乳橡胶粒子粒径在0.09~2.27μm范围呈单峰分布。随植株死皮发生发展,胶乳橡胶粒子粒径分布向小粒径方向逐步偏移,且峰值逐渐下降。与之相符,胶乳橡胶粒子平均粒径亦随死皮等级提高而逐渐变小,2~5级死皮植株的平均粒径均显著低于健康植株。健康植株的胶乳橡胶粒子平均粒径为0.89μm,而5级死皮植株的平均粒径仅0.79μm。【结论】乙烯利过度刺激采胶会促使胶乳黄色体破裂增加、硫醇和无机磷大量外排、橡胶粒子变小,从而导致乳管系统受损与堵塞,影响橡胶生物合成和胶乳外排,表现出死皮症状。天然橡胶生产中应合理使用乙烯利刺激,避免因过度刺激诱发死皮造成减产。

关键词：橡胶树死皮生理效应乙烯利刺激胶乳

橡胶树硫氧还蛋白基因HbCXXS1的克隆及表达分析

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生物技术通报 2022年第12期38卷 214-222页

作者：王帅袁坤何其光胡义钰冯成天王真辉刘进平刘辉海南大学热带作物学院海口570228 中国热带农业科学院橡胶研究所农业农村部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地-海南省热带作物栽培生理学重点实验室海口571101

硫氧还蛋白通过调控细胞内的氧化还原状态在植物生长发育及非生物胁迫应答等过程中发挥重要作用。研究硫氧还蛋白基因HbCXXS1在橡胶树各组织以及激素和非生物胁迫处理下的表达,为解析其生物学功能奠定基础。采用RT-PCR克隆HbCXXS1,对其... 详细信息

硫氧还蛋白通过调控细胞内的氧化还原状态在植物生长发育及非生物胁迫应答等过程中发挥重要作用。研究硫氧还蛋白基因HbCXXS1在橡胶树各组织以及激素和非生物胁迫处理下的表达,为解析其生物学功能奠定基础。采用RT-PCR克隆HbCXXS1,对其进行生物信息学分析,并采用实时荧光定量PCR分析该基因在橡胶树不同组织及不同激素和非生物胁迫条件下的表达模式。结果表明,HbCXXS1开放阅读框为372 bp,编码123个氨基酸。HbCXXS1蛋白为亲水性蛋白,具有硫氧还蛋白保守结构域,活性中心为CXXS,属于h型硫氧还蛋白的第III组。HbCXXS1在橡胶树胶乳中的表达显著高于其他组织,且在死皮植株胶乳中的表达显著低于健康植株。脱落酸、茉莉酸甲酯、干旱和盐胁迫处理抑制了HbCXXS1的表达,乙烯利和低温处理上调了HbCXXS1的表达,而水杨酸和过氧化氢处理的不同时间点,HbCXXS1的表达既有上调也有下调。HbCXXS1可能在橡胶树产排胶和非生物胁迫应答中发挥重要调控作用。

关键词：硫氧还蛋白橡胶树克隆表达分析非生物胁迫

砷胁迫条件下接种丛枝菌根真菌对番茄生长和磷吸收的影响

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中国土壤与肥料 2015年第5期 108-115页

作者：胡义钰孙亮袁坤王真辉中国热带农业科学院橡胶研究所农业部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室海南儋州571737

采用盆栽法研究了砷（As）污染条件下（As 0,50,100和200 mg·kg-14个水平）丛枝菌根真菌（AMF）接种对全生育期番茄植株生长及其磷（P）营养的影响。试验中各接种处理均成功侵染,侵染率在11.79%~34.36%之间。砷胁迫显著影响番茄植株的... 详细信息

采用盆栽法研究了砷（As）污染条件下（As 0,50,100和200 mg·kg-14个水平）丛枝菌根真菌（AMF）接种对全生育期番茄植株生长及其磷（P）营养的影响。试验中各接种处理均成功侵染,侵染率在11.79%~34.36%之间。砷胁迫显著影响番茄植株的生物量,植株生长过程中各个时期地上部和根系干重均随As添加水平的升高而显著下降。本试验同时发现As 50 mg·kg-1是不接种番茄植株忍受砷毒害的上限,而接种丛枝菌根真菌后,番茄忍受砷毒害的上限上调到100 mg·kg-1;但200 mg·kg-1已达番茄忍受砷毒害的极限。基质中添加砷对番茄植株不同生长时期地上部和根部磷含量有显著影响。除开花期地上部与其不接种处理根部磷含量外,幼苗期和坐果期植株地上部磷含量与根部磷含量均随着砷添加量的增加而呈大致递增趋势。番茄植株生长的各个时期（幼苗期、开花期和坐果期）地上部和根部磷吸收量随砷添加水平的增加呈明显下降趋势。砷污染条件下,接种丛枝菌根在一定程度上促进了植株生长及其对磷的吸收,缓解了砷对植株生长的胁迫。

关键词：番茄丛枝菌根真菌砷胁迫磷含量磷吸收

巴西橡胶树不同死皮程度植株的胶乳生理参数分析

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南方农业学报 2016年第9期47卷 1553-1557页

作者：郭秀丽孙亮胡义钰刘进平王真辉袁坤海南大学农学院海口570100 中国热带农业科学院橡胶研究所/农业部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室海南儋州571737

【目的】分析巴西橡胶树不同死皮程度植株胶乳的各生理参数,为橡胶树死皮的早期预测及死皮发生机理研究提供理论依据。【方法】测定热研7-33-97橡胶树不同死皮程度植株胶乳产量、胶乳硫醇、无机磷、蔗糖、粗酶液蛋白、镁离子含量及黄色... 详细信息

【目的】分析巴西橡胶树不同死皮程度植株胶乳的各生理参数,为橡胶树死皮的早期预测及死皮发生机理研究提供理论依据。【方法】测定热研7-33-97橡胶树不同死皮程度植株胶乳产量、胶乳硫醇、无机磷、蔗糖、粗酶液蛋白、镁离子含量及黄色体破裂指数等生理参数,分析其与橡胶树死皮发生的相关性。【结果】随着死皮程度的增加,橡胶树胶乳产量显著降低(P0.05)。【结论】橡胶树胶乳硫醇、无机磷、镁离子含量及黄色体破裂指数等生理指标与其死皮程度密切相关,可作为橡胶树死皮早期预测的关键指标。

关键词：巴西橡胶树死皮程度生理参数早期预测

死皮康复营养剂促使橡胶树死皮恢复过程中胶乳生理参数的变化

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热带作物学报 2021年第11期42卷 3284-3292页

作者：刘辉冯成天胡义钰袁坤王真辉中国热带农业科学院橡胶研究所/省部共建国家重点实验室培育基地-海南省热带作物栽培生理学重点实验室/农业农村部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室海南海口571101

为探究橡胶树死皮恢复的生理基础,本研究采用死皮康复营养剂创制死皮不同恢复程度的实验材料,分析了健康、死皮和死皮不同恢复程度植株间胶乳干胶含量、总固形物含量、pH、黄色体破裂指数、硫醇含量、无机磷含量、蔗糖含量和转化酶活性... 详细信息

为探究橡胶树死皮恢复的生理基础,本研究采用死皮康复营养剂创制死皮不同恢复程度的实验材料,分析了健康、死皮和死皮不同恢复程度植株间胶乳干胶含量、总固形物含量、pH、黄色体破裂指数、硫醇含量、无机磷含量、蔗糖含量和转化酶活性等生理参数的变化规律。结果表明:橡胶树发生死皮后,胶乳产量、无机磷含量、硫醇含量和转化酶活性显著降低,而干胶含量、总固形物含量、pH、黄色体破裂指数和蔗糖含量显著升高。死皮康复营养剂处理能促使死皮橡胶树的恢复,具有一定的防治效果,其促使死皮恢复过程中,干胶含量、总固形物含量、黄色体破裂指数和蔗糖含量逐步降低,无机磷含量、硫醇含量和转化酶活性逐渐增加,胶乳产量回升,而pH变化不明显。由此可见,胶乳生理参数的异常与死皮发生密切相关,死皮恢复过程中,干胶含量、总固形物含量、黄色体破裂指数、硫醇含量、无机磷含量、蔗糖含量和转化酶活性等胶乳生理参数趋向于正常水平,调节这些胶乳生理参数向正常水平转变将有助于橡胶树死皮的恢复。研究结果为研发高效死皮防治药剂提供了理论基础。

关键词：橡胶树死皮死皮恢复胶乳生理参数

橡胶树死皮防治缓释颗粒调理剂造粒工艺的研究

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中国农业科技导报 2018年第2期20卷 139-145页

作者：胡义钰冯成天孙亮袁坤王真辉中国热带农业科学院橡胶研究所农业部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室海南儋州571737

橡胶树死皮已成为制约天然橡胶生产发展的重要因子之一,研发轻简、高效的死皮防治技术是目前橡胶生产中亟需解决的问题。以腐植酸为载体,对橡胶树死皮防治缓释颗粒调理剂的圆盘造粒工艺进行了研究。通过设计正交试验,分析了圆盘倾斜角... 详细信息

橡胶树死皮已成为制约天然橡胶生产发展的重要因子之一,研发轻简、高效的死皮防治技术是目前橡胶生产中亟需解决的问题。以腐植酸为载体,对橡胶树死皮防治缓释颗粒调理剂的圆盘造粒工艺进行了研究。通过设计正交试验,分析了圆盘倾斜角度、圆盘转速及粘结剂对缓释颗粒调理剂的粒度、颗粒强度及颗粒崩解率的影响,确定了合理的造粒工艺:圆盘转速为60 r/min、倾角30°,粘结剂为壳聚糖。最优工艺条件下制备的缓释颗粒调理剂的粒度为91.5%、颗粒强度为34.1 N、崩解率为10%,粒度及颗粒强度已达国家复合肥标准相关要求;从崩解率看,所制备的调理剂颗粒具有一定的缓释性能。本研究的开展可为实现轻简、高效的橡胶树死皮防控提供技术支撑。

关键词：橡胶树死皮腐植酸圆盘造粒正交试验