卓越农林人才培养模式——生物工程绍骙实验班教学改革探索与实践

为探索"拔尖创新型"卓越农林人才培养模式,以本硕连读生物工程专业绍骙实验班为切入点,实施小班授课、突出因材施教,探索多种形式的研究型教学方式,拓宽学生国际化视野,培养学生的创新思维和创新能力,并着力实施本科教育与研究生教育的有效衔接,为快速发展的生物学基础研究及农业领域各应用学科的研究和开发输送优秀的骨干力量。绍骙实验班的人才培养模式探索了立足于省属院校条件的优秀拔尖型卓越农林人才培养的有益机制。     

几种化学物质对稻草秸秆酶解糖化的影响

在木质纤维素酶解研究领域,高浓度还原糖的获得是实现其能源转化的基础。以稀硫酸预处理后的稻草秸秆为原料,初始酶解物料条件为20%(重量/体积),木聚糖酶220U.g-(1底物),纤维素酶6FPU.g-(1底物),果胶酶50U.g-(1底物),选取吐温80(Tween80)、MgSO4、FeSO4、聚乙二醇(PEG)和牛血清白蛋白(BSA)作为酶解体系添加物,分别考察了其添加量对还原糖浓度的影响。试验结果表明:在稻草秸秆酶解体系中,Tween80、MgSO4、FeSO4、PEG和BSA5种化学物质各自最佳添加量分别为0.05、0.0005、0.02、0.01g和0.0005g.g-(1底物);助催化作用强度依次为MgSO4>Tween80>BSA>FeSO4>PEG。添加MgSO40.0005g.g-(1底物),48h糖化后,还原糖浓度达到72.45g.L-1,比对照提高了7.98%。试验结果表明添加适量化学物质可以有效提高还原糖浓度。     

发酵性丝孢酵母产生油脂条件的优化研究

通过摇瓶培养优化试验,对发酵性丝孢酵母菌体生长与产油脂相关影响因素进行了单因子试验,确定了发酵性丝孢酵母最佳生长及产脂条件:葡萄糖质量分数12%,碳氯比75,乙醇体积分数0.2%,接种量10%,发酵时间4 d,温度27℃,产脂培养基初始pH值5.8,震荡培养150 r·min~(-1),300 mL三角瓶装液量25 mL,优化后可得生物量31.26 g·L~(-1)发酵液,油脂含量60.20%,产油率迭15.81%.     

响应面法优化玉米秸秆蒸汽爆破预处理条件

在木质纤维素利用研究领域,高浓度还原糖的获得是实现其能源转化的基础。基于Box-Behnken试验设计,选取维压时间、蒸汽压强和碳酸氢铵浓度为主要影响因素,采用响应面分析法优化了玉米秸秆蒸汽爆破预处理的工艺条件,并建立了工艺数学模型。结果表明：最佳蒸汽爆破预处理条件维压时间227?s,蒸汽压强3.08?MPa,碳酸氢铵2.11%。爆破后的物料经48?h糖化,还原总糖浓度达到60.04?g/L,糖化率达到理论值（71.7%）的83.7%,并验证了数学模型的有效性。试验结果表明蒸汽爆破预处理可以有效提高还原糖浓度。     

丙酮丁醇梭菌钙离子结合蛋白多样性研究

为了探讨钙离子对产溶剂梭菌的影响,通过生物信息学方法对丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)ATCC824进行蛋白质组学分析,预测可能存在的钙离子结合蛋白(calcium binding proteins,CaBPs)。利用EF手型(EF-hand)、希腊钥匙(Greek key)、β桶状结构(β-roll)、免疫球蛋白质类似蛋白质(Big-like)结构域基序预测丙酮丁醇梭菌蛋白质组中含有钙离子结合区域的蛋白质,建立本地BLAST数据库,通过GO和KEGG数据库分析所预测到的蛋白质。研究最终预测出228个含有相关位点的蛋白质,利用GO注释在生物过程、细胞组分和代谢过程对蛋白质进行了功能分类。KEGG代谢通路分析表明,该类蛋白质主要参与代谢途径、生物抗性基因合成、次级代谢物生物合成和信号传导等过程。     

近暗散白蚁 β-葡萄糖苷酶RpBgl7的异源表达及酶学性质研究

为研究近暗散白蚁(Reticulitermes perilucifugus)β-葡萄糖苷酶RpBgl7,利用生物信息学分析β-葡萄糖苷酶RpBgl7的家族及结构特点,构建RpBgl7的重组表达载体pCold-TF-RpBgl7,在大肠杆菌中过量表达并纯化,分析其最适反应条件和酶动力学参数。结果表明,RpBgl7属于糖苷水解酶1家族,具有2个保守的谷氨酸催化残基Glu187和Glu394。RpBgl7在BL21(DE3)中过量表达,经过镍离子亲和层析1步纯化可得到高纯度RpBgl7重组蛋白。以4-硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷为底物,测得RpBgl7的最适pH值为6.0,最适温度为70℃;动力学参数K_m=0.13 mmol/L,k_(cat)=3.15 s~(-1)。RpBgl7可耐受Na~+、K~+、Mg~(2+)、Cu~(2+)和Ba~(2+),而Ca~(2+)、Hg~(2+)和Fe~(3+)明显抑制RpBgl7的酶活力。     

培养料微波灭菌对平菇子实体营养成分的影响研究

对传统湿热高温灭菌和微波灭菌培养料栽培的平菇子实体的营养成分进行了对比研究.结果表明,氨基酸、蛋白质、粗脂肪及水分的含量,2种子实体间相差不大,而总糖、粗纤维、粗灰分、矿物元素和维生素的含量有明显的区别.主要表现为总糖、铜、铁和钙在湿热高温灭菌培养料栽培的平菇子实体中的含量较高,而粗纤维、磷、锌、硒、VB1及VB2含量在微波灭菌培养料栽培的子实体中较高.试验证明,微波灭菌培养料栽培平菇对其营养价值没有不利影响,硒、VB1等营养成分还有明显提高,微波灭菌技术可以在平菇培养料灭菌中应用.     

苹果酒酵母菌的诱变试验

以野生型苹果酒酵母菌Y02为出发菌株,以8×1015cm-2注入剂量对出发菌株Y02进行诱变处理,得到1株形态特征具有明显差别的特异突变株ION -11dry。发酵试验表明,该特异突变株的产酒率比出发菌株提高22.4%,是一株优良的产苹果酒酵母菌菌株。对特异突变株与出发菌株在碳源同化、氮源同化、酵母菌菌体蛋白SDS-PAGE凝胶电泳等方面的研究结果表明,特异突变株ION -11dry是一株与出发菌株Y02有显著差别的优良菌株。     

耐高温东方伊萨酵母乙醇发酵特性

燃料乙醇作为一种可再生清洁能源,越来越受到人们的广泛关注,选育出一株耐高温乙醇发酵菌株对于提高乙醇发酵效率、降低能耗和生产成本具有重要意义。该文对分离自烟叶腐解物中的耐高温乙醇发酵菌株HN-1进行生理生化特性试验及分子生物学鉴定,并对其发酵特性进行初步研究。结果表明:HN-1菌株为东方伊萨酵母,能够利用葡萄糖和果糖发酵生产乙醇,但不能利用木糖、半乳糖等。该菌株的最适生长温度为38℃,乙醇发酵的合适温度范围为38~45℃,且随着发酵温度的升高,乙醇生成速率加快,发酵时间缩短。38℃乙醇发酵的最适葡萄糖浓度为120 g/L,乙醇产量为58.19 g/L,乙醇产率为0.460 g/g。利用玉米秸秆水解液发酵,乙醇产量为20.74 g/L,乙醇产率为0.468 g/g,达到葡萄糖理论转化率的91.6%。该研究为生物乙醇的高温发酵提供了宝贵的菌种资源和技术支撑。     

生物柴油原料的种类及其特性

生物柴油是由植物油，动物油，废弃油脂或微生物油脂经转化而形成的脂肪酸甲酯或乙酯。生物柴油是典型的“绿色能源”，具有环保性能好，发动机启动性能好，燃料性能好，原料来源广泛，其有可再生性等特性。