中国小麦燃料乙醇的能量收益

分析了燃料乙醇能量收益问题提出的背景,国外有关燃料乙醇能量收益研究的最新进展及国内研究现状,采用全生命周期分析方法,计算了小麦燃料乙醇净能量值和能量产投比,对中国小麦燃料乙醇的能量收益进行了评价。主要结论有:如不考虑副产品能量价值,旧工艺和新工艺的NEV分别为-17022MJ/t燃料乙醇和-11778MJ/t燃料乙醇,R值分别是0.64和0.72;如考虑副产品能量价值,旧工艺和新工艺的NEV值分别为2271MJ/t燃料乙醇和11249MJ/t燃料乙醇,R值分别是1.05和1.27,从能源经济性角度看,旧工艺和新工艺的能量收益已是正效益,且新工艺的能量收益显著提高;与美国玉米燃料乙醇生产相比,如考虑副产品能量价值,新工艺和美国玉米燃料乙醇的NEV分别为11249MJ/t燃料乙醇和7457MJ/t燃料乙醇,R值分别是1.27和1.34。由于小麦转化率要低于玉米,因而小麦燃料乙醇的R值会低于玉米燃料乙醇。中国小麦燃料乙醇生产(新工艺)NEV大于美国玉米燃料乙醇的原因在于:中国小麦燃料乙醇副产品综合利用水平(23027MJ/t燃料乙醇)已明显优于美国玉米燃料乙醇(5078MJ/t燃料乙醇)。     

真菌毒素玉米赤霉烯酮生物降解的研究进展

玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)及衍生物是一类主要由镰刀菌属的真菌产生的非甾体雌激素类真菌毒素,广泛存在于玉米、大麦、小麦和高粱等谷物饲料及其副产品中,严重危害牲畜及人类健康,迫切需要相关的技术对ZEN进行降解脱毒。传统的物理化学方法不能有效去除谷物中的毒素,并会破坏谷物的营养成分,影响食物口感,甚至造成二次污染,因此利用生物工程技术对ZEN及其衍生物进行脱毒是未来解决这一问题的主要方法。文中简要介绍了ZEN及衍生物和降解ZEN的微生物种类、降解特性,然后详细介绍了目前研究的ZEN降解酶种类、解析唯一的蛋白结构及其异源表达和应用情况,以期为通过分子酶工程和发酵工程等生物工程技术降低ZEN降解酶的成本提供指导,从而提高食品安全。     

谷物醇溶蛋白研究进展

目前研究较多的谷物醇溶蛋白有玉米醇溶蛋白、小麦醇溶蛋白、大麦醇溶蛋白及大米醇溶蛋白等,本文综述了近年来对谷物醇溶蛋白的研究进展,包括谷物醇溶蛋白的提取方法、理化性质及应用领域等。     

长期施肥和不同生态条件下我国作物产量可持续性特征

采用产量可持续性指数（SYI）法,研究了我国不同生态条件下20个长期试验点8个肥料处理的水稻、玉米和小麦产量的可持续性.结果表明：作物SYI值因施肥、作物种类和水热因子不同而呈显著差异.长期不施肥（CK）条件下,水稻、玉米和小麦的SYI值较低,分别为0.55、0.44和0.43;施肥尤其是NPK化肥配施有机肥可显著提高作物产量的可持续性,水稻、玉米和小麦的SYI值分别为0.66、0.58和0.57;单施N肥或NK肥的玉米和小麦的SYI值在0.36～0.47.SYI值大于0.55表明可持续性较好,小于0.45表明可持续性差.经纬度和气象因子对作物SYI也有不同程度的影响,3种作物不施肥时,水稻SYI变异较小,与各因子间没有显著相关性,玉米SYI变异最大且与各因子间存在显著的相关关系,小麦介于两者之间.因此,NPK配施有机肥有利于作物高产稳产,是维持系统可持续性的最优施肥模式.     

有助于小麦遗传学家的玉米

不象某些作物,小麦及其同类谷物——玉米、水稻、燕麦、大麦和黑麦——已证明对它们应用遗传工程是极其困难的,成功地把新基因插入西红柿或矮牵牛之类作物的技术对这些顽固的谷类不起作用。但,现在加利福尼亚州、奥尔巴尼的一个研究小组成功地把新基因插入玉米。曾在美国农业局和加州大学合办的植物基因中心工作过的分子生物学家Michael E.Fromm指出:这项研究工作有可能帮助研究人员设法把新基因导入其它谷物,如小麦。在玉米试验中,细胞吸取从基因枪发射来的基因,这种设备是利用22型口径弹药筒的力量来推进带有基因的钨微粒进入细胞。科学家们将带有新基因的细胞培养成可育的植株,     

玉米MYC基因家族的结构特点和表达模式分析

MYC属于bHLH转录因子家族中的一个亚族.本研究利用生物信息学的方法在玉米(Zea mays)基因组上共鉴定到8个玉米MYC转录因子,并对其理化性质、结构特点、保守结构域、系统进化和组织表达等进行分析.结果表明,玉米MYC理化性质差异较大,每个MYC蛋白均由位于N端的bHLH_MYC_N结构域,位于C端的bHLH结构域和一个亮氨酸拉链结构组成.基因结构分析显示,有4个ZmMYC基因只有1个外显子,其他4个ZmMYC基因包含有2～6个不等的内含子.多序列比对表明玉米MYC转录因子和小麦、水稻的MYC转录因子在保守结构域上具有较高的保守性.顺式作用元件显示在玉米ZmMYC基因的启动子区域存在和生长发育、胁迫应答相关的元件.组织表达模式分析表明玉米MYC基因具有组织表达特异性.本研究为进一步研究玉米MYC转录因子家族的生物学功能提供了科学依据.     

Purdue开展谷物基因研究促进生物燃料发展

Purdue大学的2位研究人员Nick Carpita和Maureen McCann指出,鉴别与植物细胞壁生长有关的基因并研究其功能,有助于开发新的、更高产的交通运输生物燃料。他们研究包括谷物在内的草类细胞壁的构成,目的是发掘更多的富含糖类并可高效转化为生物燃料的生物质。此外,研究小组还将分析玉米和柳枝稷基因。大部分植物只运用它们基因组中的10％左右进行细胞壁构建,     

微生物降解玉米赤霉烯酮的研究进展

玉米赤霉烯酮（zearalenone,ZEN）是霉变谷物中常见的霉菌毒素之一,主要出现在霉变的玉米、小麦等谷物中,给畜禽和人类带来一定程度的健康危害,如生殖毒性、免疫毒性、肝毒性和肾毒性等。目前,解决玉米赤霉烯酮污染问题的方法包括物理、化学和生物3个途径。虽然传统的物理和化学脱毒方法已经运用在许多的饲料生产中,但同时也存在着二次污染的风险。生物降解法是一种利用微生物吸附和降解玉米赤霉烯酮的脱毒方法,具有安全环保、高效、特异性强和脱毒率高的特性,且不影响谷物的营养价值,已成为玉米赤霉烯酮降解研究的热点。本文主要介绍了近年来降解玉米赤霉烯酮的微生物种类,并将其归纳分类,从微生物的脱毒能力、脱毒方法和脱毒产物进行了叙述,综述了微生物脱毒的优点及前景,以期为微生物降解玉米赤霉烯酮的理论研究及实际应用提供新的视角。     

利用小麦图谱推进制麦粉用小麦的培育

CIMMYT(国际小麦和玉米开发中心)的研究人员正在开发一系列制麦粉用小麦,旨在为栽培者提供丰富的遗传多样化资源。以CIMMYT小麦远缘杂交实验室主任A.Mujeeb-Kazi为首的一组研究人员,将硬质小麦(用于制造干面食的硬粒小麦)与野生牧草重复杂交。产生的“杂交”子代虽然还未被种植者使用,但     

开发抗病虫害的玉米

利用基因工程的方法,现在实现了在农业方面培育高产、抗病虫害和除草剂的玉米.美国Monsanto Agricultural公司和Dekalb Genetics公司在科罗拉多州Keystone召开的讨论会上报告了可育性的基因重组玉米. 在Winston J.Brill&Associates公司从事农业生物技术的W.Brill说:“这项研究是为提高玉米、小麦、燕麦、大麦、稻等谷物产量,生物技术的重要的实际应用.这次成功所用的基因操作的材料受到注目.如果使用有效的基因重组法就能很容易跟踪基因导入后的行踪.”     

几种瘤胃细菌对大麦、玉米和小麦的消化作用

三种主要的消化淀粉的瘤胃细菌,牛链球菌(Streptococcus bovis 26),嗜淀粉瘤胃细菌(Ruminobac-ter amylophilus 50),和溶纤维丁酸弧菌(Butyrivibriofibrisolvens A38),在消化大麦、玉米和小麦时是各具特色的。S.bovis 26对所有谷物类淀粉的消化速率比R.amylophilus 50或B.fibrisolvens A38都快。S.bovis 26对小麦淀粉的消化又比大麦或玉米都快;而R.amylophilus 50对大麦淀粉的消化则快于玉米或小麦淀粉。B.fibrisolvens A38对大麦和玉米淀粉的消化程度相似,但实际上不能消化小麦淀粉。B.fibrisolvens     

世界小麦的生产与贸易

小麦是全世界分布范围最广、种植面积最大、产量最高、贸易额最多的粮食作物之一，世界上约有40％的人以小麦为主食。在三大粮食作物中，小麦产量所占的比重一直逐步提高，1992年之前一直领先于水稻和玉米，小麦的贸易额占谷物的比重一直稳定在40％上下；而中国则是全球小麦产量和消费量最大的国家，小麦作为我国最重要的粮食作物之一，     

小麦等谷类植物种子贮藏蛋白基因的表达与调控

高等植物在成熟期的主要生理过程是将蛋白质、淀粉和脂肪等贮藏在种子中。贮藏在种子中的蛋白质称为种子贮藏蛋白。小麦、水稻、玉米等粮食作物是人类和家畜摄取蛋白质的重要来源。研究贮藏蛋白基因在种子发育过程中的表达机制,是进一步应用生物技术改良作物的基础工作。1谷物     

高必需氨基酸玉米突变体的筛选

谷物是世界上多数人的主食,但在谷物的营养成分中却缺少人类和非反刍动物所必需的氨基酸:赖氨酸、苏氨酸、色氨酸等。而氨基酸是按一定比例合成蛋白质的,缺少其中任何一种,都会限制其他氨基酸的利用。所以谷物中最缺少的赖氨酸又称为第一限制性氨基酸,水稻和小麦的第二限制性氨基酸是苏氨酸,玉米的第二限制性氨基酸是色氨酸。因此,提高这些氨基酸的含量将大大改善氨基酸平衡,改良谷     

研究称随着CO_2水平升高一些作物的营养下降

<正>来自澳大利亚、以色列、日本和美国的8个研究机构共同参与的一项研究显示,随着本世纪大气中二氧化碳(CO2)水平的升高,一些谷物和豆类的营养水平将会显著下降。研究人员将田间大气中CO2含量调节到本世纪中叶预计达到的水平,然后观察田间生长的小麦、水稻、豌豆、大豆、玉米和高粱等品种。实验结果显示小麦、水稻、豌豆、大豆中锌和铁的含量显著下降,同时发现小麦和水稻在CO2水平升高的情况下蛋白质含量明显下降。参与研究的伊利诺伊大学植物生物学教授Andrew Leakey称,需要开展     

玉米NAC家族基因的鉴定及其功能预测

本研究主要通过生物信息学法对玉米NAC转录因子家族基因进行分析,具体包括分子量、不稳定系数、基因序列、脂肪族氨基酸指数、等电点、总平均疏水指数等基本信息,并构建系统进化树和玉米NAC基序总图。结果表明玉米NAC转录因子家族含有190个蛋白质,可以分成13个亚族,有29个NAC基因可能与植物的生长发育有关,27个NAC基因可能和其抗逆性有关,6个NAC基因可能与植物的衰老和胁迫渗透相关。本研究围绕玉米NAC转录因子基因信息及其功能进行预测,为进一步研究玉米NAC基因的生物学功能提供基础,具有重要的理论和实践意义。     

基于高通量测序的长穗偃麦草功能分子标记发掘和分析

长穗偃麦草是小麦重要的近源物种,含有丰富的抗逆基因,广泛地应用于小麦的遗传改良育种。本研究利用高通量测序,获得长穗偃麦草的转录组测序信息,利用比较基因组学方法研究其与小麦、水稻和玉米等作物的遗传关系,评估它们之间的亲缘关系。同时,将长穗偃麦草的高通量序列比对到小麦基因,利用软件Freebayes和SAMtools/Bcftools发掘功能基因的变异位点,并对这些含有变异位点的功能基因进行注释分析,揭示长穗偃麦草优异性状形成的分子机制,这将为长穗偃麦草优异基因资源的开发和应用奠定重要基础。     

瑞士和美国合作进行水稻等谷物染色体分析

<日经生物技术>1999年9月27日号第16页报道:瑞士Novartis公司和美国Myriad Genetics 公司9月9日宣布合作进行谷物染色体分析.合作期为2年,投资金额为3350万美元.分析对象有水稻、玉米、小麦、大麦、燕麦等谷物类.除了探索参与品质和产量等的基因外,还打算在数据库构建完成后公布商业数据.     

粮食作物保健食品的研究进展

综述了三大主粮小麦、玉米、水稻和部分杂粮的营养功效及其生物活性物质的研究进展,分析了近年来三大主粮和杂粮相关保健功能性食品的研究现状与未来发展趋势。     

小麦EST-SSRs的通用性研究

小麦EST—SSRs是一种从小麦ESTs序列中开发的新型SSR标记。根据小麦ESTs设计的597对EST—SSRs引物在小麦、玉米、水稻和大豆中的有效扩增比率分别为80％、65．8％、62．1％和58．1％。其中,255对EST—SSRs引物(42．7％)在四种作物中都能获得预期产物。序列相似性比较发现,255个通用EST—SSRs标记所对应的基因80％功能已知,其中30％与蛋白质定位相关,其余70％参与细胞代谢、转录调控、细胞发育、防御体系及其他所涉及的生理生化过程。由于不同物种间基因保守性,本研究发掘的EST—SSRs引物对于小麦功能基因组和比较基因组研究都有重要意义。