亚麻微生物脱胶技术的研究──1脱胶菌株的筛选

采用不同地域的１６个样品．分离脱胶菌１４８株，其中麻田土获脱胶菌１０５株，获得率居首位（３５％）．复选后６０ｈ完成亚麻脱胶的有９株，占所分离脱胶菌的６．１％；７２ｈ完成亚麻脱胶的１９株，占所分离脱胶菌的１２．８％，５株６０ｈ完成脱胶的菌株性能测定表明，它们均不分解纤维素，亚麻沤制后纤维外观性状优良；亚麻纤维中果胶残留量均合要求，Ｋｅ３４和Ｌｅ１０两株脱胶菌尤为突出，果胶钙含量为４．４３％和４．８％，折合果胶酸量为４．０７％和４．４１％；出麻率以Ｋｅ３４和Ｌｅ１０两株脱胶菌最高，分别为３１．１３％和３０．９２％，故均为微生物脱胶的优选菌株．     

亚麻脱胶技术

亚麻纤维包埋于茎秆的韧皮部,必须经过“脱胶”,去除果胶、半纤维素和木质素等非纤维素物质（统称为胶质）,才能获得用于轻纺的纤维,实现其使用价值。脱胶是连接亚麻种植与纺织加工的桥梁和纽带,是亚麻产业中的关键环节,脱胶质量的好坏直接影响着亚麻纤维的产量、质量乃至农民、企业的经济收入。目前,生产上普遍采用雨露沤麻法和生物脱胶法,均利用微生物及其酶对亚麻的胶质进行降解,下面简单介绍技术方法特点等。     

射频脱胶介质与参数对亚麻原茎脱胶质量的影响

亚麻原茎收获后需要经过水沤或雨露脱胶以制取纤维,但这2种方法耗时长、有污染,本文利用射频介电加热进行亚麻原茎脱胶。为研究射频脱胶方法,明确脱胶介质与功率、温度和处理时长对亚麻脱胶质量的影响方式,进行了3组对比试验,脱胶质量则通过脱胶效果和纤维力学性能两类指标进行综合评价。通过组内与组间麻茎失重率的分析得出,无水射频较有水射频脱胶会增加脱胶效果;并且不管何种脱胶介质,增加射频功率、温度和处理时长都会改善脱胶效果。通过亚麻纤维力学性能的比较分析得出,相比于原麻纤维,无水射频频脱胶后纤维的拉伸性能显著降低(P0.05),而有水射频脱胶时增加温度和处理时长则有使拉伸强度增大的趋势。综合考量,亚麻原茎短时水沤后采用有水射频脱胶能够获得较优的脱胶质量,可以成为一种亚麻原茎绿色、高效的增值化处理方法。     

南方亚麻天然水沤法脱胶影响因子的研究

为建立南方亚麻天然水沤法脱胶技术体系,通过不同水源、温度、pH值、浴比、化学助剂的脱胶试验,研究了外界因子对亚麻天然水沤法脱胶的影响。结果表明,亚麻天然水沤麻以果胶分解菌含量丰富的池塘水,在30～35℃,浴比1：20～25,pH7．0～7．5为最佳,加入1．5％～2．0％的尿素能够显著提高果胶酶的活性,加快沤麻进程。     

中国雨露沤麻技术的引进应用现状

雨露沤麻是利用好气性微生物,在适当的温度和湿度条件下(温度18℃,相对湿度50%-60%),利用生物发酵,把亚麻原茎中的韧皮果胶分解,使筒状纤维脱离木质部的沤麻方法.     

不同品种茎用芥菜瘤状茎膨大过程中细胞壁成分的变化

对不同品种茎用芥菜的瘤状茎在膨大过程中细胞壁成分的研究表明，瘤状茎在膨大过程中，细胞壁中果胶、半纤维素２、纤维素、醛酸和总糖含量逐渐下降，特别是膨大后期下降幅度较大。其中，果胶和总糖含量不同品种间差异较大，纤维素的含量在膨大后期，不易空心品种Ｔ８４－６１高于易空心品种Ｔ８４－６６．β－１，３－葡聚糖含量在膨大后期不易空心品种Ｔ８４－６１高于易空心品种Ｔ８４－６６，这与膨大后期Ｔ８４－６１品种β－１     

不同品种茎用芥菜瘤状茎膨大过程中细胞壁成分的变化

对不同品种茎用芥菜的瘤状茎在膨大过程中细胞壁成分的研究表明，瘤状茎在膨大过程中，细胞壁中果胶、半纤维素２、纤维素、醛酸和总糖含量逐渐下降，特别是膨大后期下降幅度较大．其中，果胶和总糖含量不同品种间差异较大，纤维素的含量在膨大后期，不易空心品种Ｔ８４－６１高于易空心品种Ｔ８４－６６．β－１，３－葡聚糖含量在膨大后期不易空心品种Ｔ８４－６１高于易空心品种Ｔ８４－６６，这与膨大后期Ｔ８４－６１品种β－１，３－葡聚糖合成酶活性增加有关．瘤状茎中的Ｃａ含量Ｔ８４－６１品种在膨大后期高于Ｔ８４－６６，而Ｍｇ含量品种间无明显差异．由此可见，细胞壁中果胶、总糖、Ｃａ和β－１，３－葡聚糖含量的降低，可能与瘤状茎空心的形成有关     

南方亚麻微生物脱胶技术及其理论研究Ⅳ.酶法脱胶菌种的分离与鉴定

为了克服传统沤麻工艺的不足,提高沤麻的效率,以亚麻原茎为菌种筛选的来源,通过初筛、复筛得到了1株产果胶酶和木聚糖酶活性较高,不产纤维素酶的脱胶菌株A6．摇瓶脱胶试验表明,A6菌能24h完成亚麻脱胶．脱胶后,纤维残胶率为20．63％,胶质脱除率达38．80％,比天然水脱胶高出11％．初步鉴定并命名为环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)A6．     

南方亚麻微生物脱胶技术及其理论研究Ⅵ.酶学特性及脱胶试验

为提高亚麻酶法脱胶的效率，对环状芽孢杆菌（Bacillus circulans）A6以亚麻为碳源产生的酶制剂特性及脱胶条件进行了研究．结果表明，A6菌是1株高效的脱胶菌，摇瓶振荡加菌脱胶，12h即能完成，其产生的酶制剂包含大量的果胶酶，酶作用的最适反应pH为9．0，酶作用的最适反应温度为50～60℃，酶在pH7～8，30℃条件下能保持稳定，高温（30℃以上）下易失活，利用酶液进行亚麻脱胶的纤维光泽明亮，颜色呈黄白色，纤维表面残留物少，手拉纤维强度大于水沤法脱胶纤维．     

亚麻快速生物脱胶技术工厂化生产研究

 工厂化条件下对亚麻快速生物脱胶技术进行了规模化生产试验。结果表明，亚麻高效脱胶菌株Ym68＇（E.herbicoli）的适宜培养条件为：35℃搅拌、pH6.5～7.5、通气量0.02 m3·m-3water·min-1、培养时间5～6 h。与传统温水沤麻方法相比，其脱胶时间缩短70%以上，长麻率提高31%左右，纤维强度提高25.9%；BOD5和SS排放总量分别减少33%和89%以上。     

低磷胁迫下大麦不同基因型磷高效特性的差异

[目的]为了解二棱大麦和多棱大麦对磷高效的差异,以及不同性状磷高效的差异,探讨棱型和农艺性状与磷高效的关系。[方法]分别在土壤有效磷质量分数为1.32和36.6 mg/kg的条件下,对172个大麦品种其中国外大麦二棱的有79个,多棱22个,国内二棱58个,多棱13个进行磷高效相关性状的差异比较研究,调查株高,穗长,实粒数,秕粒数,主穗重,总穗重,总杆重,地上重,抽穗期并进行相关统计分析。[结果]结果发现,除秕粒数,抽穗期为施肥〉不施肥,其余性状都为施肥〉不施肥。不施肥情况下株高,穗长,地上重,抽穗期差异大,而在施肥情况下实粒数,秕粒数,总杆重等性状差异大。二棱大麦中,除株高、实粒数是国内〉国外,其余性状穗长,秕粒数,主穗重,总穗重,总杆重,地上重,抽穗期都是国外〉国内;穗长和地上重两个性状在多棱和二棱大麦中是国外〉国内;多棱大麦中,株高、秕粒数、总穗重、总杆重在不施肥情况下是国外〉国内,在施肥情况下是国内〉国外;多棱大麦中,实粒数、主穗重、抽穗期在不施肥情况下是国内〉国外,在施肥情况下是国外〉国内。[结论]抽穗期、实粒数、秕粒数、总杆重对磷高效更敏感,多棱大麦比二棱大麦对磷高效更敏感。     

亚麻纤维产量构成因素的相关与通径分析初报

分析结果表明，原茎产量、干茎制成率和出麻率与纤维产量的单相关系数是不确定的，但是偏相关系数均为正相关，而且原茎产量、出麻率与纤维产量均为极显著正相关．干茎制成率的作用较小。原茎产量与出麻率间存在极显著负相关，因此提高纤维产量要兼顾二者．     

不同玉米品种类型的生物学特性与高产栽培技术研究

通过对出苗至成熟127、131、136天3个熟期类型,6个品种的生物学特性观察研究,结果表明:生育期较短的品种,前期生育速度快,吐丝期植株不繁茂。在生育期相同的品种中,也是前期生育速度快的,吐丝期繁茂度差;吐丝前干物质积累速度在品种间差别不大,吐丝到成熟期间,特别是其后段差别较大。后段积累速度快的品种,成熟时全株干物重高;吐丝至成熟期间,子粒重量占全株绝对增重量大的品种,经济系数高;品种间田间透光率差别较大,主要取决于最大叶面积系数及吐丝后的株型特点,而与叶长、宽、茎叶夹角、叶长地面投影值及相邻叶片间距基本无关;品种的耐密性与其田间透光率基本一致;品种间的单株叶面积及产量构成要素的变化幅度也有差别,变化幅度小的以及双穗率较高的品种,较耐密植;品种间的耐密性是不同的,耐密性差的,适宜密度仅为每亩2500株,耐密性强的适宜密度为4000株;不同品种对氮素化肥施用时期的反应不同。根据品种生物学特性制定栽培技术,较“通用”高产栽培技术增产5～10％是可能的。     

杏果实发育成熟过程中细胞壁组分和水解酶活性的变化

以早、中、晚熟6个新疆杏品种为材料,测定果实坐果至成熟过程中细胞壁含量、细胞壁组成物质含量、果胶酶、纤维素酶和口一葡萄糖苷酶活性的变化,深入探究杏果实发育成熟生理机制。研究结果表明：杏果实发育成熟过程中,细胞壁含量下降;水溶性和离子型果胶含量上升,早熟品种巴都玉吕克水溶性果胶含量最高,成熟时为13．26mg／g,中熟品种轮台小白杏最低,为10．60mg／g,离子型果胶含量与其相似,两品种间差异显著（P〈0．05）;共价结合果胶含量呈先上升,至成熟期下降的趋势;纤维素和半纤维素含量整体呈下降趋势,至成熟期,纤维素下降至原含量的1／3左右;不同品种杏果胶酶活性大小依次为：早熟品种〉中熟品种〉中晚熟品种,品种间差异显著（P〈0．05）;纤维素酶活性整体由0．47U／g左右上升至1．42U／g左右,品种间差异不显著;p葡萄糖苷酶活性变化规律性不强,品种间差异不显著（P〉0．05）;其中,早、中及中晚熟果实果胶酶活性依次递减,且差异显著（P〈0．05）。     

芍药不同品种发育过程中花茎细胞壁成分变化

花茎挺直是评判芍药切花品质的重要标准之一,但目前影响芍药花茎直立性的因素尚不完全清楚。为明确直立性不同的芍药品种发育过程中花茎细胞壁成分的变化差异,利用花枝夹角指标将6个品种划分为3个直立等级,将现蕾期到花朵盛开的过程划分成S1~S5共5个阶段,观测不同直立等级品种花茎弯曲发生的关键时期及其5个发育阶段细胞壁组分的动态变化。结果表明,切花品种东方少女和杨妃出浴直立性最好,迟粉等3个品种花茎自S2时期起随发育逐渐变弯,晴雯自S4时期起迅速下垂。比较一致的规律是,3个直立等级的品种木质素含量随发育进程均呈升高趋势,水溶性果胶含量自S2时期起呈下降趋势。相关性分析表明,在发育前期花茎直立性和木质素含量极显著正相关;发育中期花茎直立性和木质素含量极显著正相关,和原果胶含量显著负相关;发育后期花茎直立性和半纤维素含量、木质素含量极显著正相关,和水溶性果胶含量显著负相关。研究为切花芍药品种的选育和栽培调控提供了理论依据。     

长江中游夏玉米成熟期茎秆力学特性及其影响因素

期望为长江中游夏玉米籽粒机械收获抗倒品种的选育及机械粒收时期提供理论依据,本文对该地区夏玉米生理成熟期前后茎杆力学特性及其影响因素进行了研究。结果表明：同品种同密度同生长时期各节位的茎杆穿刺强度、抗折力呈第3节>第4节>第5节>第6节的规律。同品种同密度同节位的茎杆穿刺强度、抗折力随生长时间延长均呈逐渐减小趋势,不同年份趋势一致。同品种同生长时期同节位的茎杆穿刺强度、抗折力随密度增加呈不同变化,3个品种各具特点。在生理成熟期,品种、密度及年份均会影响各节位的茎杆穿刺强度和抗折力变化,且三者间存在互作效应,是影响茎杆穿刺强度和抗折力的因素。     

大蒜可溶性糖积累与分配特性研究

以青海乐都紫皮大蒜、新疆紫皮大蒜、河南中牟紫皮大蒜及河北白皮大蒜4个大蒜品种为试验材料,研究萌芽期至成熟期大蒜植株鳞茎、假茎、叶片、蒜薹等器官的可溶性糖的积累与分配规律。结果表明: 在整个生育期中,4个大蒜品种鳞茎可溶性糖含量、积累量及分配比例均在成熟采收时达到峰值,且其值均明显高于根、假茎、叶等器官;乐都紫皮大蒜和新疆紫皮大蒜的鳞茎可溶性糖含量呈“W”型变化,河南中牟紫皮大蒜和河北白皮大蒜呈“V”型变化。研究发现,除乐都紫皮大蒜的根及假茎中可溶性糖的变化趋势在生长初期是先降后升外,其他变化趋势一致,均呈“M” 型变化,且根、假茎、叶等部位的可溶性糖含量、积累量及分配比值也因品种不同而异。同一生育期内,4个大蒜品种各器官中可溶性糖的含量及分配比例均为植株生长前期鳞茎>假茎>叶>根,生长后期则为鳞茎>假茎>根>叶,而乐都紫皮大蒜和新疆紫皮大蒜因其抽薹性在萌芽后48～60 d变化趋势有所不同。     

不同裂性葡萄品种果皮结构及代谢物质差异分析

【目的】研究不同葡萄品种从转色期至成熟期裂果特性的调控因子,为易裂果品种在新疆高效栽培提供数据支撑。【方法】以红地球、里扎玛特、新郁、无核紫、木纳格5个葡萄品种为材料,在转色期至成熟期,测定细胞壁结构性物质水溶性果胶、原果胶、半纤维素含量及代谢水解酶PG、PEP、PL、CE活性,分析采收期细胞壁结构及细胞凋亡情况,研究细胞壁组成成分和细胞凋亡与裂果之间的关系。【结果】红地球为不易裂果品种,里扎玛特为极易裂果品种,其他3个品种为易裂果品种。红地球原果胶采收期含量最高,花后80~90 d原果胶含量增幅最高达到31.6%,里扎玛特的增幅最小为1.1%;花后70~90 d新郁和里扎玛特水溶性果胶含量增幅分别为80.8%和67.2%,红地球水溶性果胶增幅最低,增幅为26.1%,采收期果胶裂解酶酶活性下降;花后80~90 d里扎玛特半纤维素含量显著升高,增幅为134.7%,红地球成熟期含量下降,增幅为-5.9%。里扎玛特角质层不平整有断口与缺链,表皮细胞排列松散细胞间有间隙;新郁亚细胞间由于胞间质降解出现空腔;红地球角质层平整光滑,细胞排列整齐,细胞间无明显间隙。采收期里扎玛特细胞凋亡现象严重,新郁、木纳格、无核紫有不同程度凋亡现象,红地球无明显凋亡现象。【结论】随着采收时间的推移,不易裂果品种原果胶含量及增速显著高于易裂品种,水溶性果胶和半纤维素含量变化规律相反;这3个指标与裂果相关。随着果实的成熟易裂品种在细胞壁代谢相关酶的作用下降解细胞壁结构多糖,果胶转化为水溶性果胶,纤维素转化为半纤维素,致使角质层不平整出现断口与缺链,细胞出现凋亡,降低了果皮的强度及细胞壁的延伸性,诱导了裂果发生。     

一株高产果胶酶菌的分离及其产酶条件的优化研究

[目的]挖掘新的高效产果胶酶菌株,为优化苎麻生物脱胶技术奠定基础。[方法]从沤麻池的厌氧泥、腐败的麻、苎麻园土壤中分离高产果胶酶菌株,在果胶平板上筛选、复筛选其中生长速度快、透明圈大、高产果胶酶的菌株,对其发酵培养基的初始pH值、发酵温度、发酵时间及接种量进行优化。[结果]获得了8株高产果胶酶的菌株,其中HY11产果胶酶活最高;该菌株在pH值为6、温度为35℃、时间为30 h、2.0%菜籽饼为碳源、1.0%NH_4H_2PO_4为氮源的培养基中为最佳发酵条件,果胶酶活力达到453 U/mL,比优化前提高了33.52%。[结论]获得了高产果胶酶菌株HY11,优化后的条件大大提高了其产酶活力。