表面活性劑在石油工程中的應用研究進展論文

摘要：表面活性劑在石油工程的油氣鉆井、開采及儲運中均有很廣泛的應用。綜述了表面活性劑在石油工程中的研究及應用現狀，由于國內一些大型油氣藏已到開采后期，油田采收率較低，利用表面活性劑可以提高采收率。高分子類型的表面活性劑既能提高波及系數，又能提高洗油效率，是很好的驅油助劑。目前不少油田在開采低滲透油藏以及頁巖油氣藏，壓裂液助劑的開發研究是現在及將來的一個研究熱點。

關鍵詞：表面活性劑；石油工程；應用；研究

表面活性劑是一類分子由極性的親水部分和非極性的親油部分組成的，少量存在即能顯著降低溶劑表面張力的物質。它們廣泛用于日常生活[1，2]，以及石油工程。例如，在油氣鉆井工作中可以用作鉆井液的殺菌劑、緩蝕劑、起泡劑、消泡劑、解卡劑、乳化劑等；在油氣開采作業中可以用作黏土穩定劑、驅油劑、清防蠟、酸壓助劑（可用于乳化酸、泡沫酸，成膠和破膠、助排劑等）；在油氣田地面工程中可以用作減阻劑、破乳劑、殺菌劑、絮凝劑等，于浩洋等[3-6]對其在油田中的主要應用及其作用機理進行過歸納。

目前國內一些大型油藏已到開發后期，原油采收率較低，可以采用化學驅進行驅油。例如，大慶油田的堿-表面活性劑-聚合物（ASP）三元復合驅為大慶油田的增產和穩產作出了巨大貢獻[7]。對低孔低滲的油氣藏如目前國內外熱門的頁巖油/氣藏的開采則多用壓裂工藝，其中關鍵的化學劑常用到表面活性劑[8-11]。

根據表面活性劑在水中起活性作用的親水基團來進行分類，可以將其分為陰離子型、陽離子型、兩性離子型、非離子型及特種類型（包括含氟和含硅、Gemini、Bola及生物表面活性劑等）表面活性劑。現根據其類型對其在石油工程尤其是在低孔低滲油氣藏中的研究及應用現狀進行綜述，以供我國頁巖油/氣藏開采技術的研究人員作參考。

1普通表面活性劑的研究及應用

【第1句】：1陰離子型

在水中起活性作用的部分為離子的表面活性劑。常見的陰離子表面活性劑有羧酸鹽型（可用作肥皂）、磺酸鹽型（可用作洗衣粉）、硫酸酯鹽型（可用于牙膏）及磷酸酯鹽型（可用于織物的去靜電）等[12，13]。

在油田應用中，硫酸酯鹽型如十二烷基硫酸鈉可用于泡沫及微泡沫鉆井液的起泡劑；石油磺酸鹽[14]可以將油水界面張力降至超低界面張力（10-3mN/m），用于堿-表面活性劑-聚合物（ASP）三元復合驅，可以極大地提高原油的采收率。

【第1句】：2陽離子型

季銨鹽型、吡啶鹽型及咪唑啉型等陽離子表面活性劑可用農藥、殺菌、緩蝕劑、防靜電等；在石油工程中多用作殺菌劑、潤濕劑和緩蝕劑，不過使用量不太大。例如，將季銨鹽型表面活性劑用于地層的降壓增注，效果明顯[15]。

【第1句】：3兩性離子型

甜菜堿等氨基酸類的兩性表面活性劑分子中既有陰離子又有陽離子，在水中由于pH值的不同可以表現出兩種類型的電性，可用作驅油劑。

栗原君[16]研究了十六烷基羥丙基磺基甜菜堿在低滲多孔介質中的流動特征及驅油特征，發現低礦化度地層水與甜菜堿溶液與巖石表面作用更強、流動阻力更小，高礦化度水驅、低礦化度水驅的采收率可分別達到【第32句】：5%和【第33句】：8%，而低礦化度水驅加后續低礦化度表面活性劑驅的組合方式可使采收率達最高。

【第1句】：4非離子型

非離子型表面活性劑分子在水中不帶電性，故而受水中礦化度的影響非常小，物理化學性質較穩定，例如聚氧乙烯烷基醇醚可用于驅油及原油的破乳等[17，18]。

章楊等[19]研究了壬基酚聚氧乙烯醚系列非離子表面活性劑，利用高溫高壓可視化泡沫儀對不同溫度、壓力和礦化度條件下CO2泡沫的性能進行了測試，分析了各因素及聚氧乙烯基的聚合度對CO2泡沫性能的影響。結果表明：EO聚合度越大，表面活性劑的親水性越強，泡沫性能及穩定性均有所提高；相反，礦化度、壓力和溫度的升高使泡沫性能下降。

2特種表面活性劑的研究及應用

【第2句】：1含氟/硅型

主要是含氟表面活性劑及含硅類型的表面活性劑。很特殊的既憎水又憎的含氟表面活性劑，可以在凍膠壓裂液中作為熱穩定性較好的助排劑；含硅表面活性劑如有機硅則是很好的消泡劑，還可以用作驅油劑及凍膠壓力液破膠后的返排劑等[20-25]。

例如李凡等[26]以烯丙基聚乙二醇、環氧氯丙烷、含氫硅油和有機胺等作為原料，制備出多種有機硅，其水溶液與勝利油田某區塊原油的界面張力可低至0.025mN/m，將其進行CO2驅油實驗，可進一步提高【第11句】：44%的原油采收率。

【第2句】：2Gemini（雙子、孿生或雙生）型

Gemini型表面活性劑是一類雙親水基雙親油基的兩親物質。有較高的界面活性、很低的臨界膠束濃度以及較低的Krafft點，具有較好的`增溶、潤濕、起泡和鈣皂分散作用。在低濃度時其增粘效果顯著，有較好的黏彈性和膠凝作用。目前已報道的的Gemini型有磺酸鹽型、季銨鹽型、二壬基苯酚綜合型、甘氨酸衍生物等，除了用于個人護理和其它一些化工用途外，在石油工程中可用于三采及清潔壓裂液的增稠[27-30]。陽離子的雙子表面活性劑有較好的協同效應[31]。Oliviero等[32，33]研究了雙子水溶液的物理化學性質，而朱森[34]研究用計算機模擬雙子表面活性劑的性能表征。

唐善法等[35]合成了表征系列羧酸鹽雙子表面活性劑，可以配制新型低傷害耐溫性清潔壓裂液，將其與納米粒子復配成清潔壓裂液，黏度測試結果表明疏水鏈碳數越多，該雙子型表面活性劑的增稠能力越強，溶液黏度突變升高對應活性劑濃度越小；疏水鏈碳數相同時，聯結基碳數越多，其增稠能力越強，熱穩定性越好；0.04%納米ZnO可提高高溫下的溶液黏度（100℃下由10mPa·s升至30mPa·s）。優化配方有良好的抗高溫性能和剪切穩定性，攜砂穩定性好且能快速破膠。該清潔壓裂液在塔里木盆地致密砂巖氣藏的應用效果良好。

3表面活性劑在致密油氣藏的研究及應用

單一的表面活性劑固然能降低溶劑的表面張力，但其形成洗油能力較強的膠束、乳液及微乳液的能力較弱，因此在提高原油采收率時多需和多種化學劑復配使用。例如，加入適量的無機鹽可以調整乳狀液及微乳液的親水親油平衡值（HLB值），利于膠束的形成；加入適當的表面活性物質可以減少價格昂貴的表面活性劑的使用。配乳狀液及微乳液時，由于油品的來源不同，故而乳化時所需乳化劑的HLB值也不同，若不能研制出合適的表面活性劑，則需要用兩種或多種表面活性劑進行復配，調整到油-水乳化所需的HLB值，如此才能配制出穩定的水/油型乳狀液或油/水型乳狀液，可用于提高原油采收率。

例如，利用陰離子/非離子表面活性劑進行驅油，模擬效果表明，可以顯著降低界面張力能力，濃度范圍在0.05%～0.30%；熱穩定性較好，乳化性能較好，可以使水驅的采收率提高12%左右[36]。

針對致密油氣藏，將表面活性劑復配至壓裂液中，對比研究發現陽離子表面活性劑改變潤濕性的效果較好，若是延長燜井時間，則開井后的產量會有所提高[37]。利用納米乳液針對超低滲透油藏利用納米乳液進行降壓增注，不僅可以降低油水界面張力，還可以提高原油采收率[38]。

邱正松等[39]針對頁巖儲層的水敏等儲層傷害問題，采用兩步稀釋法，研備出極小粒徑且分散性好的水包油型納米乳液。選取Gemini季銨鹽型表面活性劑與Tween80等復配。

羅明良[40，41]等以氨基聚硅氧烷和綠色表面活性劑脂肪酸甲酯磺酸鈉合成，得到致密氣井壓裂控水性良好的納米乳液。納米乳液的液滴中值粒徑平均為【第28句】：5nm。其中的氨基、硅氧烷與硅氫鍵等極性基團通過物理化學吸附作用可以牢固吸附到巖石表面，分子鏈中的疏水基團硅甲基可以改變巖石表面的潤濕性。

4結論

石油工程中鉆遇的儲層有時會很復雜，現有的表面活性劑不太適用，目前主要的研究熱點是環保型表面活性劑的研制及作用機理的研究，用于驅油及壓裂的新型表面活性劑及其作用機理的研究。例如，任立偉[42]提出鉆井液用表面活性劑今后的研究工作應充分利用表面活性劑之間的協同效應，提高表面活性劑的抗溫、抗鹽及抗鈣的能力，盡量開發出環保產品如烷基糖苷類，以及雙子型表面活性劑及含硅或氟等的新型表面活性劑，還要注重各種類型表面活性劑的作用機理的研究。對于開發后期的油氣藏，采用化學驅進行驅油時的驅油機理由于采用的化學劑的不同，尤其是新型化學劑（如有機堿、生物表面活性劑等）的應用，其作用機理還有待進一步研究[7]。遼河、新疆油田等一些稠油油藏可以利用乳狀液驅油，但是采出液及采出水的破乳是個難題，有必要針對復配表面活性劑及用有機堿穩定的稠油O/W型乳狀液的破乳脫水進行研究[43]。對于國內外較熱門的頁巖油/氣的開采，即特低滲油氣藏的開發，表面活性劑的作用機理還需加大研究。例如，對勝利油田某區塊的特低滲巖心進行的驅替研究表明[44]，表面活性劑可以顯著降低最小（擬）啟動壓力梯度，且其濃度對含水飽和度的影響較大。

石油工程畢業論文

【文章導讀】石油被譽為工業的“血液”，是石化工業原料，是重要戰略物質。中國想要走向工業化，實現經濟目標離不開石油，甚至國防建設與人民生活也離不開石油下面是小編為您整理的石油工程畢業論文，供您參考和借鑒。

摘要  工程造價管理是石油工程建設單位對投資進行的估算、編制石油工程發包項目標的、石油工程的決算和工程施工企業在努力爭取建設市場工作量時進行科學定價投標的重要工具。本文主要分析了當前石油工程建設在造價管理方面存在的一些問題，并提出了如何加強石油工程建設造價管理有效對策，建立以石油工程項目管理為中心的工程造價管理體系;建全科學完善的造價運行機制和管理體制等。

關鍵詞  石油工程;工程造價;管理方法;改進措施

【第1句】：石油工程建設造價管理現存在的問題

【第1句】：1石油工程造價管理體系單一，使石油工程建設企業缺乏市場競爭力

我國石油工程建設企業內部存在長期的自行循環特點，石油工程項目很多都是在行業內部自行進行設計、自行進行投資計劃的編制，石油工程建設企業內部主要注重石油工程投資額編制工程的預算造價，使得現行的使用工程項目計價體系具有相對比較重的工程計劃經濟和工程壟斷性，盡管政府相關石油工程造價管理部門實施了一些有針對石油工程造價管理的政策，但是對石油企業工程項目的造價模式沒帶來任何的影響，不但沒有將投資降下來，還經常遭受國家審計部門的質疑，同時還造成我國石油工程建設企業在市場中缺乏競爭力。

【第1句】：2輕視石油工程設計的經濟價值，不能有效的控制石油工程建設造價

近年來，我國石油工程建設在工程造價控制方面大多都是將注意力集中在石油工程施工組織和工程發包上，側重的是石油工程項目建設的后期階段甚至是石油工程的決算階段，使得有些石油工程項目在建成后出現投資量大幅超過了計劃的造價，石油工程項目建成后評估效益不好。個人認為其主要的原因是石油工程在設計階段就缺少一定的經濟價值。一方面我國的石油工程建設大多數是自成體系，同時也包括石油工程的設計業務，缺乏石油工程設計招標的競爭模式，因此，我國就出現了重功能設計而輕視石油工程設計的經濟價值的現象，造成石油工程在設計階段就沒有明確的工程造價控制責任。另一方面普遍忽視石油工程項目建設前期階段的重要性，使得經常出現所謂的“三邊”石油工程，在客觀上體現了工程決策的草率，石油工程造價通常都是在工程竣工后進行算賬，控制工程建設投資沒有發揮其作用。

【第1句】：3嚴重缺乏石油工程建設企業工程造價控制管理人才

目前，我國石油工程建設施工企業的造價管理大多都是由經營管理部門或市場開發部門進行管理，而這些部門的業務人員或者是業務部門的相關負責人通常都是“門外漢”，經常出現官僚簽字、拿意見拍“腦門子”的腐敗現象。另外，從事石油工程造價管理的相關業務人員很多都是“無證上崗”，有些業務人員雖然取得石油工程造價師執業資格，但缺乏綜合素質或者是缺乏承擔石油工程責任的能力，缺少具體的`實踐經驗和實際工作能力，甚至有的石油工程造價業務人員在其領導的主觀意見下進行工程預算的編制。因此，迫切需要一大批能夠為石油工程項目投資、石油工程造價控制管理提供科學有效的決策依據的具有較高素質綜合型石油工程造價專業人才，并強化石油工程造價管理的職能。

【第2句】：加強石油工程建設造價管理的對策

【第2句】：1充分認識石油工程建設造價管理的重要意義

我國石油工程建設企業和施工企業經濟活動的重要組成部分是石油工程造價管理，處于工程管理的核心地位。它是石油工程建設單位進行工程投資估算、編制發包項目標的以及工程決算的關鍵環節;是石油工程施工企業能夠爭取建筑市場工作量時進行科學定價投標的重要工具;是石油工程施工企業對工程整體實行工程實施計劃管理、編制石油工程施工作業計劃的依據;是優化石油資源配置、是搞好石油工程施工項目管理、是實行石油工程項目全面經濟核算、是將石油工程施工成本最大化的降低、向工程作業單元向施工企業簽發施工任務書的重要依據;是用工程定額組織生產、開展經濟活動分析和計算經濟效益的基本依據。因此，石油工程造價管理是石油工程建設單位和施工企業不可缺少和不可替代的工程管理手段，只能對其不斷的進行強化和完善。

【第2句】：2建立完善以市場為導向的造價控制機制

以市場為導向的石油工程造價控制，就是通過市場競爭進行優勝劣汰，達到控制石油工程造價的目的。眾所周知，在石油工程施工企業中降低石油工程項目成本、控制石油工程造價最有效的途徑就是堅持規范的石油工程招標。因此，一是要堅持工程設計招標，以石油工程標準設計和工程限額設計作為根本依據，并在具體的石油工程設計中運用價值工程，將石油工程功能設計進行優化，將多中設計方案進行比較，綜合衡量石油工程設計成果的實用性、先進性以及經濟性，從源頭保證石油工程項目在設計過程中堅持科學和客觀性，避免那種由于指定石油工程設計單位進行授意性設計，形成石油工程設計單位與工程施工企業成為一個利益共同體的現象;二是堅持石油工程建設項目造價的第三方監督，石油工程建設單位應委托石油工程造價咨詢機構進行工程造價的審核，要求其對石油工程造價進行合理的評估，對石油工程合同價的工程量清單、單價及有關文件進行詳細的審核，指導石油工程建設單位對施工組織設計進行合理的優化。

【第2句】：3建立完善以項目管理為中心的工程造價管理體系

有效控制石油工程建設投資非常重要的一個環節就是石油工程造價管理，如同工程項目管理一樣搞好石油工程造價全過程控制是一項復雜的系統工程。只有將石油工程造價管理人員與工程設計、工程監理以及工程施工等有關各方進行密切的配合，共同對工程進行監管，才能不斷提高石油工程造價的管理水平，使石油工程造價管理工作對石油工程建設項目投資的合理控制乃至對石油工程施工企業的促進作用得到充分發揮。

【第2句】：4建立并完善石油工程造價管理人員培養機制

加強對石油工程造價專業人員進行專業知識和職業道德的教育，是保證石油工程建設造價管理工作能夠不斷發展的重要基礎。由于石油工程造價管理在石油工程建設項目中和各方有著非常密切的經濟利益關系，且對全社會的經濟活動起著一定的導向作用，它要求石油工程造價專業技術人員應首先具備非常廣泛的專業知識，同時除了掌握過硬的專業技能外，還應對石油工程設計內容、工程的設計過程、工程的施工技術、工程項目的管理以及工程涉及到的經濟法律法規等都要有全面而深刻的了解，更需要具有崇高的職業操守。

【第3句】：結束語

總而言之，隨著我國石油工程造價管理工作的不斷深入開展，我國對石油工程造價分析就顯現尤其的重要。在實際工作中只有全面了解石油工程造價的特殊性，只要充分利用詳細的基礎資料和科學的分析方法才能準確的得到石油工程造價的分析結論，促進我國石油工程造價管理工作水平的整體提高。

參考文獻

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[2]王有青.淺談通過加強石油工程定額管理來提高企業效益[J].中國石油和化工標準與質量.2011

[3]孫曉斌.試論石油工程造價分析及其應用[J].勝利油田黨校學報.2010

[4]李青松.石油企業工程建設造價管理方法研究[J].勝利油田職工大學學報.2011

項目合同石油工程論文

【第1句】：石油工程項目合同管理的特點

【第1句】：合同管理持續時間長

合同的形成和履行是一個持續過程，因此，合同管理必然在項目周期內長時間連續地、不間斷地進行，它不僅包括施工期，還包括招投標和合同談判以及保修期，一般時間持續１—２年，長的可達５年或更長時間。

【第2句】：合同管理對工程經濟效益影響很大

由于石油工程項目規模大，合同價格高，合同管理對經濟效益影響很大。據相關統計，對于正常的工程，合同管理成功和失誤對經濟效益產生的影響之差能達工程造價的20％。

【第3句】：合同管理影響因素多、風險大

由于石油管線及站場類項目的復雜性，使合同關系越來越復雜、合同管理受外界環境的影響大，并且許多因素難以預測，不能控制，容易造成經濟損失，使合同管理極為復雜、繁瑣，也充滿風險。

【第2句】：石油工程項目合同管理要點

【第1句】：合同管理的前期工作

石油工程總承包企業在決定對某個項目投標之前，要對該項目進行徹底的了解，了解內容大致包括業主資質、項目資金、項目立項、業主需求、資金給付等。在對項目的基本情況了解并決定投標后，為了獲得更高的中標率，造價人員首先要對工程所需當地主要材料、勞動力供應數量及價格、社會化協作條件和當地物價水平等做到準確了解、掌握，這樣有利于投標書的編制。其次，造價人員應到當地建設主管部門、稅務主管部門、會計師事務所進行咨詢，對項目所在地的經濟、文化、法規等進行全面的了解。接下來要做的就是對業主提供的招標文件進行仔細研讀，因為招標文件中包含業主針對合同總價風險控制方法、付款方式、結算方式、質保金及保修服務條款等等內容分，總承包方掌握這些內容后，就可以從業主的要求出發，編著投標書、確定工程預算，只有符合業主的要求才能中標，簽下合同。

【第2句】：合同談判與鑒定階段的管理

合同的談判有兩個方面：一方面是與甲方的談判，一方面是與供貨商或服務商的談判。以公司瑞麗站項目為例，在與甲方（中緬EPC第五合同項目部）簽訂瑞麗站樁分包合同時，本著“為公司追求利益最大化”的態度選擇適合我方的合同類型（綜合單價），在合同主要條款約定上與甲方人員多次磋商，力求做到公平、公正、互惠共贏，并及時向公司匯報溝通。在與材料供應商、設備租賃商和技術服務商簽訂現場材料、機械、服務合同時，嚴格執行上級公司和公司內部的合同管理細則。堅持做到所有款項的支付都以合同為依據通過公司財務，如超過固定金額的支付限額時及時簽訂相應補充合同。截止2023年5月，公司所承建瑞麗站總圖部與業主方共簽訂2份合同；與分包商簽訂共計簽訂合同140份（含10份補充合同），其中技術服務合同5份，材料采購合同125份，租賃合同3份，供電合同1份，加工定做合同1份，其它合同5份。

【第3句】：合同履行階段的管理

(1)建全合同管理臺賬和歸檔制度建全合同管理臺賬和歸檔制度，對合同編號、標的類別、標的名稱、雙方當事人、標的的規格和數量、交付期限、執行記錄等情況進行登記，以便隨時掌握合同訂立及履行情況；對已經生效的合同要編號登記，逐個建立檔案，與合同有關的文書也要附在合同卷內歸檔；履行完畢的合同按檔案保管期限保管。(2)通過合同管理實現成本控制目前項目進場的所有供應商和服務商都是通過單一采購、競爭性談判、多家比選等方法確定。作為現場經營管理人員，全程參與公司瑞麗站項目物質采購定價，服務商比選等工作。選擇服務商或供應商在談價時，嚴格以公司與業主簽訂合同中的綜合單價為準繩，結合實際人、材、機的測算后，在保證公司利潤的前提下再尋找最優合伙商，最后對合同細則進行談判。加強與現場管理人員的溝通，做好合同內、外工作量的界定，定期到工地巡視并核對。每天歸集入場材料和定期更新各服務單位的工程進度（統計一手資料），為撥付進度款和后期結算提供依據。在施工前確定各分部分項工程的目標綜合單價，定期將目標綜合單價和實際綜合單價定期對比、分析、如出現偏差，及時制定方案糾偏、通過現場精細化管理，準確收集數據分析進而提高成本控制力度。(3)簽訂補充合同瑞麗站項目特殊性、施工和設計同時進行等原因，前期施工圖紙未能及時到位，加上石油單位合同定理繁瑣，為不影響資金撥付和工程進度、部分合同的簽訂都是暫定工程量，導致后期大量服務合同都簽訂了補充合同。(4)加強合同變更管理瑞麗站的初設與竣工圖紙差距太多，公司所承包的總圖與建構筑物部分存在很多的現場變更及合同外變更，需要做好現場簽證單并收集好各項附件。如瑞麗站的初設地基處理為灌注樁，施工前變更為振沖碎石樁，作為這類金額較大的'設計變更需要多次配合業主代表、監理代表等相關人員上報變更預算、變更施工方案，做好變更合同的解釋工作。

【第4句】：協助做好供方材料、構配件和設備管理

協助公司其他管理職能部門收集產品信息和選擇產品供方。合同立項前期要求供方提供生產經營資質，證明是經國家工商部門批準、頒發營業執照的生產企業或經銷商。瑞麗站采購范圍主要有鋼材、水泥、砼、機磚、砂子、石子、防水材料、主要裝飾材料及安裝用零和電料、電器、五金、工具、計量器具、電焊條及一般裝修材料等，對各類物資供方的供貨和服務情況作記錄（包括產品質量、價格、服務等），同時便于今后在其他項目中對同類供貨商進行比選。

【第5句】：EPC工程總承包項目合同收尾管理

在EPC工程總承包項目合同收尾階段，還應當對合同管理進行評估，通過對合同管理的評估，我們可以對整個項目的全過程：準備階段--執行階段-收尾階段進行分析，對其中好的管理工作經驗進行總結，從而為下次管理提供優勢，對不好的管理工作進行改進。在評估工作中重點評估以下內容：合同簽訂情況的評估：

(1)合同目標同實際完成情況的比較；

(2)投標報價同實際工程價款的比較；

(3)測定的成本目標同實際成本的比較。合同執行情況的評估：

(1)在合同管理過程中對風險的應對是否合理

(2)合同管理過程中存在無法根據合同解決的問題，對這些問題要特別注意，并要防治其發生。

基因工程在林木抗寒中的應用研究論文

摘要：文章綜述了基因工程在林木抗寒方面的研究進展，包括結構基因、順式作用元件、轉錄因子和轉基因技術。

關鍵詞：基因工程；林木；抗寒；

逆境會傷害植物，嚴重時會導致死亡。當溫度下降到0℃以下時，植物體內發生冰凍，因而受傷甚至死亡，這種現象稱為凍害。樹木在生長期中如遇到溫度的突然變化，會打亂植物生理進程的程序而造成傷害，迄今為止，尚沒有解決低溫凍害的根本辦法。隨著基因工程的發展，在樹木的抗寒性研究方面取得了進展。本文就結構基因、順式作用元件、轉錄因子和轉基因技術在林木抗寒中的應用與研究進展進行了闡述，以期為林木抗寒相關研究提供參考。

1結構基因

結構基因是一類編碼蛋白質的基因，大多數真核生物的基因是不連續基因。所謂不連續基因就是指基因的編碼序列在DNA分子上是不連續的，被非編碼序列所隔開。編碼的序列稱為外顯子，是一個基因表達為多肽鏈的部分；非編碼序列稱為內含子，又稱插入序列。內含子只轉錄，在前mRNA時被剪切掉。一些抗寒相關的結構基因，通過轉錄形成RNA，再通過翻譯形成相關的蛋白質，進而表現出抗寒的特性。2003年，李春霞從胡蘿卜中克隆得到抗凍蛋白基因，并轉入山楊，得到轉基因植株后經PCR檢測獲得1株卡那霉素的轉基因株系，結果表明目的基因AFP基因已被整合進山楊基因組中[1]。2007年，Benedict等將擬南芥抗寒相關基因CBF1基因轉化到楊樹基因組中，并證明該基因的成功表達可提高楊樹的抗寒性。

2順式作用元件

順式作用元件，位于結構基因的旁側，包括啟動子、增強子、應答元件。它是轉錄因子的結合位點，并通過這種結合進而調控下游基因轉錄，確保轉錄的精確起始和轉錄效率。目前此方面在林木中研究較少，相對滯后。此外，Li等[2]研究表明不同基因啟動子對抗逆基因的表達作用不同，其中cor15基因啟動子要弱于cor15b基因啟動子對抗逆基因表達活性的影響，此外還發現這種影響不僅與順式作用元件種類有關，也與其數量密切相關。Khurana等[3]發現CCAAT—box和HSEs作為小分子熱激蛋白sHSP26啟動子中重要的熱激元件在表達調控中起了決定性的作用。

3轉錄因子

轉錄因子即能夠結合在基因上游的特異核苷酸序列上的蛋白質，并能調控該基因的轉錄。轉錄因子可以調控核糖核酸聚合酶（RNA聚合酶，或叫RNA合成酶）與DNA模板的結合。同時在與該基因上游的啟動子區域結合的同時，轉錄因子還可以與其他一些轉錄因子形成轉錄因子復合體，進一步影響基因的轉錄，進而影響蛋白質的合成。2023年，羅夢雪等[4]從麻瘋樹基因組中克隆到一個CBF2基因（命名為JcCBDF2）。運用生物信息學的分析手段對該基因序列及其編碼的蛋白質序列進行了分析，結果表明，JcCBDF2蛋白中不止包含AP2/EREBP保守的結合結構域，還具有CBF轉錄因子特征序列。實時熒光定量結果顯示基因主要在麻瘋樹葉片內轉錄表達，對低溫脅迫極其敏感，初步研究表明基因是低溫誘導型轉錄因子。趙天田，王貴禧，梁麗松等[5]根據平榛花芽轉錄本高通量測序的結果，采用RACE—PCR技術克隆到平榛S4OQ基因，并對基因進行實時熒光定量表達分析，表明：平榛雌花芽中的表達量最高，隨后表達量逐漸下降，在不同器官中的表達具有差異性，雄花序中表達量最高。楊杞，白肖飛，高陽等[6]以沙冬青為試驗材料，利用RT—PCR和RACE技術克隆了沙冬青CBF/DREB1基因cDNA序列，并對其進行了序列分析，運用生物信息學預測其編碼的氨基酸序列具有CBF家族基因特有的AP2結構域。為進一步研究植物抗逆和獲得抗性基因提供了新的候選基因。

4其他

4。1小G蛋白基因

小G蛋白分子量約為20—30KD具有GTP酶活性，在多種細胞反應中起開關作用。當小G蛋白與GTP結合時成為活化形式，作用于下游分子并將其活化。當GTP水解成為GDP時，小G蛋白恢復為非活化狀態。黃亞成等[7]從橡膠樹膠乳cDNA文庫中克隆1個小G蛋白的基因全長，進行了聚類和表達分析，采用實時熒光定量的方法研究該基因低溫處理下的表達水平。結果顯示4℃低溫脅迫下該基因在橡膠樹幼苗根中的表達明顯受誘導且在脅迫初期表達最強，后又有所下降，為進一步研究該基因的功能奠定了基礎。

4。2microRNA

microRNA（或miRNA）是指參與轉錄后基因的表達調控，由內源基因編碼的非編碼單鏈RNA分子，長度約為22個核苷酸。目前，關于MicroR—NA的調控機理還不太清楚。2012年，張譯云[8]以毛白楊為材料，進行不同時間段（0、【第8句】：【第14句】：20h）的低溫脅迫（4℃）處理，分別提取小片段RNAs（<200nt），利用實時定量PCR技術研究毛白楊在低溫脅迫后12種miRNAs的差異表達規律。結果顯示，miRNAs的.表達在低溫脅迫下有顯著變化，且呈現動態反應。在低溫脅迫下，大部分miRNAs的表達受到抑制。miR168a、miR169ac、miR394a—3p、miR530a的表達量在各個時間段顯著下調。表明，miRNAs在調控毛白楊對低溫脅迫的反應中起著重要作用。2012年，張譯云以毛白楊為試材，通過構建microRNA的cDNA文庫，經高通量測序獲得144個保守microRNA和29個新microRNA，并用生物信息學方法預測了新microRNA的101個靶基因，且這些靶基因均與植物生長或逆境脅迫密切相關。該研究對進一步探討microRNA在毛白楊經低溫脅迫后的調控機制具有重要意義。

5林木抗寒展望

目前，抗寒性研究是林業抗逆性研究中重要一項，并已深化到基因水平。雖然轉基因技術存在一定的爭議而且植物抗寒性狀作為質量性狀多受多基因控制，抗寒分子機制相對復雜，目前對這方面的研究仍不夠透徹，經基因轉化獲得的抗寒性植株還有很大的盲目性。但利用轉基因技術增加林木抗寒性，并不涉及食品安全問題，同時一些寒冷脅迫應答基因已陸續被鑒定，很多關鍵基因已通過轉基因技術成功提高了林木的抗寒性。近年來，在大數據時代的潮流中，基因芯片、轉錄組等高通量生物技術的成功應用進一步加快了抗寒相關候選基因的鑒定，因此運用基因工程技術改善植物抗寒性將擁有越來越好的前景。

參考文獻

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