木薯淀粉对人工胚乳性能及对人工种子发芽率的影响

研究了四种高聚化合物对人工胚乳性能及对人工种子发芽率的影响。结果表明,l％的木薯淀粉与1．5％的海藻酸钠制作的复台胚乳改善了单一海藻酸钠制作的人工种子胚乳的暖水性．从而提高了人工种子的发芽率     

木薯α-羟腈酶的克隆、表达及其初步应用

木薯α-羟腈酶是一种催化羟腈化合物分解和合成的裂解酶,它在不对称合成手性羟腈化合物和手性药物等方面具有广泛的应用前景。通过RT-PCR从木薯叶组织总RNA中扩增出α-羟腈酶基因的cDNA序列,并将其克隆于质粒pPIC9K。序列分析表明,克隆的基因和文献报道的3个木薯羟腈酶的cDNA序列不完全一致,可能是木薯羟腈酶基因家族的新成员。通过一系列步骤,将获得的α-羟腈酶基因cDNA序列插入表达载体pET30a,在大肠杆菌获得高效表达。每升发酵液获得2100单位的羟腈酶,粗酶液的比活为8.5u/mg蛋白质,并首次利用热变性法纯化重组羟腈酶。重组羟腈酶催化合成的(S)扁桃腈的ee值达95.2%,转化率为98.2%。     

亚东鲑幼鱼饲料中适宜淀粉种类与水平的研究

为考察淀粉种类与水平对亚东鲑(Salmo trutta)幼鱼生长性能、饲料利用、消化酶活性、肝脏生化指标和组织学的影响, 实验采用2×3双因素设计, 选取玉米淀粉和木薯淀粉, 分别以5%、10%和15%水平添加, 共配制6种等氮等脂饲料, 饲喂初始体重为(0.50±0.03) g的亚东鲑幼鱼84d。结果表明, 随着饲料中玉米淀粉和木薯淀粉水平的提高, 增重率呈现先上升后下降的趋势, 饲料系数则先下降后上升(P<0.05), 其中10%木薯淀粉组增重率最高(518.8%), 饲料系数最低(1.32)。各组成活率、脏体比、肥满度和全鱼水分、粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量均没有显著差异(P>0.05), 粗蛋白沉积率随淀粉水平的提高呈下降趋势, 其中15%水平组显著低于其他水平组(P<0.05), 而脂肪沉积率则随着淀粉水平的升高先上升后下降, 且10%木薯淀粉组显著高于玉米淀粉组(P<0.05); 淀粉种类和水平对胃蛋白酶和胃淀粉酶无显著影响(P>0.05), 15%淀粉水平组肠淀粉酶和肠蛋白酶活性显著高于其他水平组(P<0.05)。饲料中淀粉种类和水平对肝脏谷丙转氨酶、谷草转氨酶、总胆固醇和甘油三酯均无显著影响(P>0.05), 15%淀粉组的肝糖原含量显著高于其他水平组(P<0.05)。在肝脏组织学方面, 15%水平组较其余两个水平组表现出明显的细胞核移位和细胞空泡化现象。上述结果表明, 在实验条件下, 亚东鲑幼鱼饲料中淀粉的适宜添加水平为10%, 木薯淀粉的效果优于玉米淀粉。     

木薯粉与甘蔗汁混合发酵生产高浓度乙醇

对木薯粉和甘蔗汁混合原料进行高温高浓度乙醇发酵的条件进行了优化,在单因素实验的基础上,先应用Plackett-Burman试验设计筛选出影响发酵的重要参数,再利用正交试验设计确定重要因素的最佳水平,即:木薯粉与甘蔗汁的比例为1∶5(W/V),发酵初始pH为4.0～4.5,尿素添加量为0.25%(W/W),硫酸镁添加量为0.04%(W/W)。最后在发酵过程中采用梯度温度控制,可显著提高发酵效率。在技术集成的基础上,进行了2L发酵罐放大实验,经过48h发酵,发酵成熟醪乙醇浓度可达17.84%(V/V),发酵效率达91.82%。     

中国木薯乙醇的资源潜力及其空间分布

利用气候、土壤、地形和土壤等数据,运用ArcGIS的空间叠加分析功能,分析了中国木薯乙醇的分布生产潜力及空间分布.结果表明:中国适宜木薯分布的区域主要在广西、广东、福建、云南、江西和海南等广大南部地区,这些地区的木薯乙醇生产潜力也最高;适宜木薯种植的未利用地面积较少,仅有1.53×104hm2,其乙醇生产潜力仅能满足目前中国E10汽油约1.0%的乙醇需求量;要满足中国目前E10汽油的全部乙醇需求,需要扩大目前木薯总种植耕地面积的4.4～5.7倍,而中国的粮食安全需求则限制了该目标的实现;中国木薯乙醇满足未来生物乙醇的需求前景不容乐观,中国木薯乙醇企业的发展规划要充分考虑原料的可获性,切不可盲目扩大生产.     

土壤水分、光照和空气湿度对木薯气孔导度的影响

为探讨土壤水分、光照等环境因子对华南8号木薯气孔导度的影响,构建气孔导度与相关环境因子的数学模型,设置7个土壤水分梯度(相对含水量20%～80%),盆栽华南8号木薯,测量净光合速率、气孔导度和空气相对湿度等参数.结果表明:空气相对湿度与气孔导度之间呈极显著正相关;光合有效辐射、土壤相对含水量与气孔导度之间呈显著正相关,但它们对气孔导度的影响程度随土壤相对含水量的变化而变化,当土壤相对含水量较低时,土壤相对含水量是影响气孔导度的主导因子,而当土壤相对含水量较高时,光合有效辐射是影响气孔导度的主导因子;土壤相对含水量、光合有效辐射、空气相对湿度与气孔导度的关系可用指数模型表达;华南8号木薯的适宜土壤相对含水量的低限临界值为52%.     

能源木薯高淀粉抗逆分子育种研究进展与展望

木薯(Manihot esculenta Crantz)是全球重要的粮食作物,也是我国非粮生物质能源发展的主要原材料。长期以来,传统杂交育种是木薯新品种培育的主要手段。随着全球生态的变化和木薯产业发展的推进,需要加速培育抗逆能力强、高淀粉的木薯新品种,因此,利用基因工程针对特定性状开展品种创新表现出巨大的潜力。随着组学技术的发展,在木薯基础研究领域,特别是针对储藏根发育、淀粉富集、逆境响应与调控等方面的研究逐步深入。强化木薯基础理论研究和发展应用技术,对推动能源木薯的产业化发展具有重要意义。     

木薯商业品种的指纹图谱构建

利用SSR分子标记技术构建10个木薯商业品种的指纹图谱。通过基因组多态性分析,从已定位于木薯连锁群的44对SSR引物中筛选到22对扩增效果好的引物,经统计分析发现,用其中4对引物ssry-13、ssry-19、ssry-23和ssry-45的组合能够建立该组木薯商业品种的指纹图谱,品种鉴定的置信概率达到99.9985%。     

广西中粮20万吨/年木薯燃料乙醇净能量分析

广西中粮20万吨/年木薯燃料乙醇装置建成后经历多次工艺改造,为了评估广西装置的能量投入/产出,利用国内已有的全生命周期模型进行了净能量分析。计算结果表明,广西装置的净能量为9.56 MJ/L乙醇。其中乙醇转化环节的能量投入占总能量投入的51.3%,而其中精馏工序仅蒸汽消耗即占乙醇转化总能耗的61.5%。副产品提供的能量可补偿5.03 MJ/L乙醇。因此,原料的综合利用是广西装置提高能源利用效率的重要措施,精馏工序的节能改造对净能量具有重要影响。最后展望了木薯燃料乙醇的发展前景。