短轮伐期杨,柳材的制浆性能研究

对３年生杨柳无性系木材的纤维素含量和纤维形态的测定分析表明，各无性系之间无显著差异，而同一无性系木材纤维长度则随密度提高而变长，其中Ｉ—７２杨的５个造林密度，Ｉ—６９杨的１ｍ×１．５ｍ、１ｍ×３ｍ、２ｍ×２ｍ，Ｊ—１７２柳和Ｊ—１９４柳的１ｍ×１．５ｍ、１ｍ×２ｍ、１ｍ×３ｍ以及Ｊ—３３３柳的１ｍ×１．５ｍ、１ｍ×２ｍ等１６个处理的木材均达到中级优质造纸纤维原料要求。     

日本落叶松纤维素合酶基因片段的克隆及单核苷酸多态性分析

[目的]纤维素合酶(cellulose synthase,CesA)在植物纤维素合成途径中发挥主要调节作用,是控制木材纤维品质和产量的重要基因.从日本落叶松中分离克隆与纤维素合成相关的LkCesA基因,并对其进行核苷酸多样性以及连锁不平衡分析,为在日本落叶松中开展基于LkCesA基因的连锁不平衡作图及其辅助日本落叶松木材纤维性状的分子育种提供理论依据.[方法]依据日本落叶松转录组数据库检测到的纤维素合酶(CesA)基因ESTs序列设计引物,从日本落叶松中分离获得LkCesA基因片段.在此基础上,利用DnaSP5.0软件对日本落叶松40株基因型个体的LkCesA序列进行核苷酸多样性和连锁不平衡分析.[结果]从日本落叶松中成功克隆了CesA基因片段:该片段长1 209 bp,包含部分开放阅读框,长度为1 053 bp,可编码350个氨基酸,所推导的蛋白质氨基酸序列与火炬松Pt-CesA2的蛋白质氨基酸序列同源性为95.4％.在日本落叶松40株基因型个体的LkCesA序列中共检测到83个SNP位点,SNP发生频率为1/21 bp,多样性指数πT为0.006 05.在这些SNPs中,69个属于转换,14个属于颠换,其中19个为常见SNPs,64个为罕见SNPs.在外显子区域,共检测到54个SNP位点,其中34个为错义突变,20个为同义突变.进一步的连锁不平衡分析显示,随着核苷酸序列长度的增加,SNP连锁不平衡程度逐渐减弱.[结论]克隆到的LkCesA为植物CesA基因家族中的一员.LkCesA基因的连锁不平衡在基因内部就已衰退,说明选择该基因作为候选基因,在日本落叶松中开展连锁不平衡作图用于指导日本落叶松的定向培育及木材品质改良是可行的.此外,在LkCesA基因中检测到多个常见SNP位点,为进一步开展该基因的连锁不平衡作图提供了材料.     

超声波辅助碱法提取酒糟中纤维素和半纤维素

为了获取酒糟中优质的纤维素和半纤维素组分,采用超声波辅助碱提法进行同步提取。以酒糟为原料,以纤维素得率和半纤维素得率为指标,研究KOH溶液质量分数、浸提温度和超声波时间等因素对纤维素和半纤维素提取效果的影响,通过正交试验优化了提取条件。结果表明,在KOH溶液质量分数为7.5%,浸提温度为55℃,超声波时间为10 min条件下,酒糟中纤维素和半纤维素得率分别为38.72%和26.34%,说明采用超声波辅助碱法分离纤维素和半纤维素的工艺是可行的。傅里叶变换红外光谱分析表明,该工艺所提取的纤维素和半纤维素组分为预期产物,符合其结构特征。     

杉木纤维素合成酶类似蛋白基因ClCslD1的克隆及其生物信息学分析

纤维素合成酶类似蛋白(CSL)作为一种重要的膜蛋白与纤维素合成酶具有相类似的蛋白结构,都含有D,D,D,QXXRW保守区.利用其他物种中的CesA基因的保守序列设计简并引物,采用反转录-聚合酶链式反应(RTPCR)结合cDNA末端快速扩增技术(RACE)成功地从杉木Cunninghamia lanceolata中扩增出一个含有完整阅读框架的cDNA序列,长度为4 150 bp,开放阅读框架为3 396 bp,编码1 132个氨基酸并含有保守的D,D,D,QXXRW天冬氨酸残基序列.应用美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库对获得的基因进行序列分析比对,发现它属于CslD基因家族,命名为ClCslD1基因.多重序列比对结果分析表明,该蛋白与来自颤杨Populus tremuloides,水稻Oryza sativa,拟南芥Arabidopsis thaliana等的同源基因相似性高达71％以上.利用生物软件对其进行生物学分析,为进一步研究其在植物纤化中的功能奠定基础.     

碱性过氧化氢预处理糠醛渣超声波辅助酶解研究

以糠醛渣为原料进行碱性过氧化氢法预处理,采用超声波辅助酶解法,比较分析不同模式下的葡萄糖转化率及水解液残存酶活。研究结果表明:酶解2 h时辅以超声波是糖转化的最佳条件,超声波辅助酶解及分段加酶使糖产率由55.01%提高到73.35%。超声波的机械作用影响着酶的吸附与脱附,有利于其与底物的充分结合。不同超声波酶解模式对糖产率的影响较大,且U-C模式效果较好,使糖产率提高46.35%。同时,酶解前超声波可以使糖产率提高33.34%。可见,低能耗,低污染的碱性过氧化氢预处理糠醛渣超声波辅助酶解为工业化生产乙醇提供了良好的发展方向。     

低能离子注入法诱变选育纤维素酶产生菌的研究

以纤维素酶产生菌里氏木霉(Trichoderma reesei)为实验菌株,研究了低能N+注入对T.reesei存活率、菌体总抗氧化能力(T-AOC)、蛋白质含量以及产酶能力的影响.结果表明,T.reesei经N+注入后存活率曲线呈现“双马鞍型”,这与离子注入典型的“马鞍型”曲线不同.菌体总抗氧化能力与注量之间的关系曲线同样在1.50×1016和2.50×1016 cm-2注量处呈现两个峰,与存活率曲线的变化趋势一致.由此推测,离子注入微生物所诱导的总抗氧化能力的强弱变化很有可能决定微生物的存活情况.实验通过诱变筛选得到3株纤维素酶高产菌株150-1,150-2和250-6,高产菌株纤维素酶的平均活力比出发菌株提高24.3％,均表现出很强的发酵积累纤维素酶的能力,尤其在发酵后期更为突出.     

纤维体及其在瘤胃纤维素降解中的作用

纤维体是某些厌氧微生物产生,降解纤维素的一种多酶复合体。它能够将纤维素和微生物紧密连接起来,相比于游离酶,纤维体中的酶浓度更高且具有协同作用,进而实现对纤维素的高效降解。文章综述了纤维体的结构,纤维体各部分有序组合,纤维体在瘤胃消化中的作用及可能的作用机理。     

膨化预处理玉米秸秆提高还原糖酶解产率的效果

为了提高玉米秸秆的可发酵还原糖转化率,采用膨化技术对玉米秸秆木质纤维素进行预处理。扫描电镜观察,玉米秸秆的纤维束受到破坏,木质素包裹作用减弱,纤维素酶的空间作用面积提高。红外光谱分析表明有部分半纤维素和少量木质素水解;X射线衍射测定纤维素结晶度降低了12.68%。通过进一步纤维素酶解试验,与未处理的相比膨化处理后原料酶解时间可缩短16 h,未经膨化处理原料还原糖的酶解产率为13.48%,膨化处理后原料还原糖的酶解产率可达24.91%。结果表明,膨化预处理技术可明显提高玉米秸秆木质纤维素的能源化利用效率。该     

41种葡萄枝条废弃物中膳食纤维及营养成分研究

研究不同品种的葡萄枝条的基本组成成分含量,并对不同品种、不同来源的葡萄枝条中各组分含量的差异性进行比较。以41种葡萄枝条为试验材料,对膳食纤维、果胶、半纤维素、纤维素、木质素,可溶性蛋白、可溶性糖进行测定。结果表明:部分葡萄品种的枝条中同一组分的含量存在显著差异。41种葡萄枝条中纤维素的含量范围为284.2～418.0mg/g;半纤维素的含量范围为7.6～25.6mg/g;果胶的含量范围为81.6～209.6mg/g;木质素的含量范围为283.6～491.6mg/g。总膳食纤维的含量范围为927.0～981.2mg/g,可溶性膳食纤维的含量范围为81.0～108.2mg/g,不溶性膳食纤维的含量范围为801.4～904.4mg/g,蛋白质的含量范围为4.928～8.627mg/g,可溶性糖的含量范围为47.9～186.7mg/g。葡萄枝条中含有较高的膳食纤维,不同品种的葡萄枝条中同一组分含量不同,部分品种间有显著差异。