苎麻木质纤维高效降解菌的分离与鉴定

利用羧甲基纤维素钠培养基,从腐烂苎麻秆堆中分离到1株高效纤维降解细菌,形态学观察结合16S r RNA基因分子鉴定。结果表明,该菌属于蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus),发酵进行产酶的最适温度和p H分别为42℃和7.0,在该条件下,于100 m L发酵体系中发酵降解苎麻纤维,发酵96 h后纤维素酶活力达到最高值24.3 U/m L,发酵8 d后其纤维降解率为45.1%。     

苎麻骨纤维餐具降解性能研究

为了了解苎麻骨纤维餐具的降解规律,为其规模化生产提供依据,采用活性污泥法对其生物降解性能进行了研究。以生物降解率为考察指标,分析活性污泥对于聚丙烯(PP)、滤纸、苎麻骨纤维餐具、纸浆模塑餐具和塑料淀粉餐具的降解能力。结果表明,在降解期间（28天）,滤纸降解速度最快,纸浆模塑餐具次之,苎麻骨纤维餐具降解程度低于纸制,生物降解率达到60.59%。而聚丙烯餐具和塑料淀粉餐具基本不降解。增加降解物的表面积和提高活性污泥与降解物的比值,有利于苎麻骨纤维餐具的降解。     

甲酸、乙酸体系分离苎麻麻骨纤维素和木质素的研究

为了系统分离苎麻麻骨中的纤维素和木质素,并对此进行开发利用,采用甲酸-乙酸体系对苎麻麻骨中的纤维素和木质素进行提取分离,探讨了甲酸乙酸水配比、固液比和温度对纤维素和木质素提取效果的影响,同时对分离的纤维素进行了红外分析和部分金属元素含量分析。结果表明,最优工艺条件为甲酸/乙酸/水(45/35/20),固液比为1/20(g/mL),提取温度100℃,在此条件下,纤维素得率为66.54%,木质素提取率为35.1%。提取分离的纤维素中重金属Pb的含量为0。本研究结果为苎麻资源综合开发利用提供技术支持,也为其他植物生物质资源利用提供了理论参考。     

苎麻脱胶菌株的原生质体紫外线诱变育种及应用

为实现苎麻的生物脱胶,本研究对苎麻脱胶菌株HY11原生质体进行紫外诱变筛选,以诱变菌株的果胶酶活性为筛选指标,筛选出脱胶菌株HY11-73,并对该菌株进行形态观察及脱胶试验.结果表明,菌株HY11-73果胶酶产量高于出发菌HY11 123.3%,生长速度提高了42.86%;诱变菌HY11-73对苎麻具有较好的脱胶效果,3 d可以完成脱胶,苎麻的失重率为34.04%;脱胶后纤维的化学成分分析结果表明,诱变菌HY11-73除水溶物含量外其余指标均优于出发菌HY11.     

萝卜芥蓝异源四倍体 与埃塞俄比亚芥属间杂交

萝卜芥蓝异源四倍体(Raphanobrassica, RRCC, 2n = 36)与埃塞俄比亚芥(B rassica carinata, BBCC, 2n = 34)正反交,结果表明:萝卜芥蓝异源四倍体×埃塞俄比亚芥可交配率为7. 3% ,反交为64. 6%。正反交F1 植株均 呈双亲中间形态,体细胞染色体数目为35,花粉母细胞减数分裂染色体主要配构型为10Ⅱ + 15Ⅰ。62个F2 植株 和22个与埃塞俄比亚芥的回交植株的形态为中间类型、偏萝卜芥蓝异源四倍体或偏萝卜。AFLP检测到F2 和BC1 植株均含有大量双亲特异片段,聚类分析表明,这些植株独立于亲本种聚成一组。     

苎麻脱胶共生菌群RAMCD407中两株优势菌的分离、鉴定和脱胶能力分析

为了从苎麻脱胶共生菌群RAMCD407中分离高效脱胶菌种,利用苎麻发酵物培养基分离筛选高效脱胶菌株;形态、生化结合16S rDNA分子方法鉴定菌株;水解圈法结合酶活力测定验证入选菌株产酶能力;苎麻脱胶试验核实入选菌株脱胶能力;分离出K30和L11两个菌株。K30和L11都能在果胶和木聚糖平板上形成水解圈,K30的果胶酶和木聚糖酶活力分别为238.47 U/mL和 98.36 U/mL,L11的果胶酶和木聚糖酶活力分别为 170.79 U/mL和 64.11 U/mL;K30和L11进行苎麻生物脱胶时,能使纤维残胶率由32.3％下降为1243％和15.70％, 纤维强力均超过5.5 cN/dtex。VITEK系统生化鉴定和16S rDNA序列分析都一致表明,K30与枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis相似性高达99％,L11与蜡样芽胞杆菌Bacillus cereus相似性达到99%。     

苎麻纤维不同发育时期差异表达miRNAs的表达谱分析

miRNA在植物生长发育过程中起着重要的调控作用。本研究从苎麻纤维伸长期和胞壁加厚、端壁溶合期的中苎1号苎麻韧皮组织为材料的miRNA芯片中筛选出3个差异表达的miRNAs：miRl450、miRl56h和miRl72bl。利用半定量RT—PCR技术对3个差异表达miRNAs在4个苎麻纤维发育时期（苎麻纤维分生期,纤维伸长期,胞壁加厚端壁融合期和纤维成熟期）的韧皮组织以及花、叶、根和地下茎等组织和器官中的表达情况进行研究。结果表明供试的3个miRNA在苎麻纤维伸长期和胞壁加厚端壁融合期的表达量均为差异表达,进一步验证了芯片结果,其中mi1450在纤维成熟期表达量最高,在纤维伸长期的表达量最低;mi156h在花、地下茎、根和叶中的表达量显著高于4个苎麻纤维发育时期;mi172bl在纤维分生期的表达量最高,在花中的表达量最低。本研究建立了苎麻miRNA的茎环RT．PCR检测体系,为进一步研究miRNA在苎麻纤维发育过程中的作用奠定了基础。     

蜡样芽孢杆菌用于苎麻脱胶研究

通过定期测定高效菌株L11在对苎麻进行脱胶处理过程中发酵液中有机物的相关含量,探究其变化规律,阐明苎麻生物脱胶机制。结果表明,在脱胶前期,残胶率降低幅度较大,中期趋于平缓,后期下降幅度再次增大;脱胶前期和中期脱胶菌活菌数量不断增加,后期有下降趋势;脱胶前期果胶酶和木聚糖酶酶活增加缓慢,中期迅速增加,后期成下降趋势,纤维素酶酶活很低,变化不大;pH脱胶前期和中期降低,后期增加,呈“V”字型;蛋白质含量先增后降,出现1个峰值;还原糖出现2个峰值,呈“M”型变化。     

苎麻生物脱胶复合菌群的构建

分别从沤麻池、苎麻脱胶厂污泥、老麻园土和腐烂麻堆等生境收集自然菌群,采用室内温水沤麻的方法检测它们的原始脱胶能力,结果表明:这些自然菌群的脱胶能力较弱,使苎麻分纤分别需要12 d、18 d、14 d和10 d,脱胶后的纤维强度极低,最高只有2.83 cN/dtex,失去了工业利用价值.将不同来源的菌群等比例混后用于脱胶试验,其分纤周期为8d,分纤时纤维强为2.58 cN/dtex.以苎麻为唯一碳源和能源对复合菌群进行长期驯化,分别在驯化至69 d、89 d、182 d和407 d发现其分纤周期缩短到了5d、4d、3d和2.2 d,而且随着分纤周期的缩短,纤维强度也逐渐提高.复合菌群驯化407d后,分纤周期稳定在50h左右,分纤状况良好,纤维强度达到了5.52 cN/dtex.     

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。