水稻显性脆秆突变体Bc18的鉴定和基因定位

从三交组合Ⅱ-32B//协青早B/Dular的F₂群体中获得了1个脆性突变体,整个植株表现全生育期脆性。根据该突变体的表型,将其命名为Bc18(Brittle culm 18)。为了更好地鉴定该突变体,用正常茎秆强度品种中9B作轮回亲本与Bc18杂交,创制了Bc18脆秆近等基因系中脆B和中9B。表型鉴定显示,突变体Bc18在生育期、株高、单株穗数、每穗粒数、结实率和千粒重等主要农艺和产量性状上与野生型中9B 无显著差别,但茎、叶的机械强度分别下降了70.70%和47.16%。细胞壁组分分析表明,突变体Bc18茎、叶的纤维素和木质素含量与野生型中9B 无显著差异,但半纤维素含量分别提高了31.84%和17.35%。6个杂交组合F₂和12个回交BC₁F₁群体的遗传分析证明Bc18 脆性突变由单显性基因控制。采用图位克隆技术,构建了Bc18/02428和Bc18/9311的F₂定位群体,并利用网上公布的SSR标记和新设计的InDel标记,最终将Bc18基因定位在第1染色体长臂端InDel标记PBC22与PBC33之间约154 kb的区间内。     

氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans)对重金属富集植物腐蚀作用研究

为了获得重金属富集植物生物法预处理的最佳工艺条件,实现其资源化利用,以黑麦草(Lolium perenne)为材料,探究氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans,T.f)在不同接种量和不同浓度底物添加剂(S0、Na2S2O_3、Fe SO4、Fe S和Fe0)条件下对黑麦草的腐蚀作用,通过扫描电镜进一步观察其对细胞壁的破坏情况。结果表明:氧化亚铁硫杆菌对黑麦草具有较好的腐蚀作用,各接种量(5%~15%)之间差异较小,反应第10 d,10%接种量处理组中黑麦草的纤维素降解率达40.97%,半纤维素降解率达77.49%,木质素降解率达19.33%。投加底物添加剂后,氧化亚铁硫杆菌对纤维素降解率有明显提高。总体来看,添加14 g·L~(-1)的S0对黑麦草的降解效果较好,纤维素、半纤维素及木质素的降解率分别达到81.31%、82.29%、26.02%,此条件下铀、铬、镉的浸出效率均较高。在氧化亚铁硫杆菌及底物添加剂的作用下,除Fe S、Fe0处理组外,其他各处理组的pH值均呈下降趋势,反应10 d后,pH值最低降至1.0左右,pH值的降低能有效提高半纤维素降解率,但与纤维素及木质素的降解率无明显关系。扫描电镜结果表明氧化亚铁硫杆菌对黑麦草细胞壁有较强的破坏作用。氧化亚铁硫杆菌对黑麦草具有很好的腐蚀效果,并且能充分利用底物添加剂提高黑麦草中纤维素降解率。后期需进一步考虑提高氧化亚铁硫杆菌对木质素的降解效率及黑麦草中重金属的回收率。     

木质纤维素预处理技术

纤维质物料的预处理是木质纤维素原料生产燃料乙醇的关键步骤。介绍了木质纤维素的组成结构及其对纤维素水解的影响,概述了酸碱处理、湿氧处理、爆破处理、氨爆破处理等方法,对预处理技术的发展前景进行了展望。     

Klebsiella oxytoca发酵木糖生产2,3-丁二醇的研究

利用一株克雷伯氏菌(Klebsiella oxytoca ZU-03)发酵木糖生产2,3-丁二醇,并对主要发酵工艺参数进行了优化.实验结果表明:在木糖质量浓度 90 g/L、玉米浆质量浓度 6 g/L、接种量 10 %(体积分数)、初始pH值5.5、 30 ℃的条件下发酵 96 h,木糖利用率为 89 %, 2,3-丁二醇的质量浓度为 36.22 g/L,得率为 0.45 g/g,达到了理论值的 90 %.     

玉米秸秆纤维素提取及半纤维素与木质素脱除工艺探讨

为了获取优质的纤维素,以玉米秸秆为原料,通过对纤维素提取工艺的探讨,确定了既能保持纤维素提取量,又可较多脱除半纤维素和木质素的工艺条件。试验结果表明,在NaOH溶液的质量分数为5%、反应温度为55℃、反应时间为1.5 h条件下,半纤维素的脱除率达到92.82%;在NaClO2溶液浓度为9.5 g/L、处理温度75℃条件下,木质素脱除率达到64.32 %。在此工艺条件下,玉米秸秆纤维素含量达到70.12%。     

金属阳离子促进酸预处理玉米秸秆效果

0.01%稀硫酸辅助超声波洗涤玉米秸秆可除去大量K、Ca、Mg及P元素。洗涤后秸秆用0.1%硫酸预处理时,硫酸中添加金属氯盐预处理时半纤维素降解率达37%,预处理渣的酶解率最高达23%;经洗涤的秸秆在未添加金属氯盐时,其值分别为17%和 12%。添加金属氯盐使反应体系溶液pH值降低,但添加与金属氯盐溶液的pH值相同的纯硫酸预处理经洗涤的玉米秸秆时,半纤维素降解率为19%,低于添加金属氯盐预处理的半纤维素降解率37%。几种氯盐中,FeCl3促进酸预处理半纤维素降解率高于其他几种。可知,金属氯盐特别是氯化铁能促进稀硫酸预处理玉米秸秆半纤维素降解率,且pH值降低不是引起预处理效率提高的关键原因。     

Preliminary evaluation of purified lignin and hemicellulose as prebiotics candidates for Atlantic Salmon,Salmo salar L.

A study was conducted to investigate the potential of purified lignin and hemicellulose as prebiotics in diets for Atlantic salmon, Salmo salar L., postsmolt in seawater (30 ppt) at 14.9 ± 1.2°C. Triplicate groups of fish (initial individual body mass of 101.6 ± 1.2 g) were fed either the fishmeal-dense (32% of fishmeal) control diet (A) or one of the nine diets (15% fishmeal) supplemented with lignin:hemicellulose ratios (% diet:% diet) of 0.05:0 (B), 0.25:0 (C), 0.50:0 (D), 1.00:0 (E), 0:0.05 (F), 0:0.25 (G), 0:0.50 (H), 0.05:0.25 (I), and 0.25:0.50 (J) for 12 weeks in a complete randomized experimental design. At the end of the experiment, the thermal-unit growth coefficient (TGC) was significantly lower in salmon fed diets with 0.50% and 1.00% purified lignin than those fed the control diet, while there was no significant difference between the other treatments and the control diet (P < 0.05). The feed efficiency (FE) was significantly lower in salmon fed diets with 0.50% and 1.00% purified lignin and 0.05% hemicellulose than those fed the control diet, while there was no significant difference between the other treatments and the control diet (P < 0.05). The hepatosomatic index (HSI), intestinal villus length, and apparent digestibility coefficient (ADC) of nutrients in diets were similar (P > 0.05) among all the diets. This study demonstrated that inclusions of up to 0.25% of dietary purified lignin alone, and 0.25%–0.50% of dietary hemicellulose alone or in combination with dietary lignin can be considered as candidate prebiotics in Atlantic salmon nutrition.     

基于近红外技术的苎麻叶半纤维素、纤维素、木质素及Cd含量快速测定

为了快速、高效、准确地测定苎麻叶中半纤维素、纤维素、木质素和Cd含量,研究采用近红外光谱技术的扫描光谱结合苎麻叶半纤维素、纤维素、木质素和Cd含量的化学测定值,基于化学定量学方法,采用定量偏最小二乘分析法(QPLS),运用不同预处理方法和化学计量学方法建立校正模型,对比各模型性能参数,筛选出最优定标模型并用检验集对模型进行验证。结果表明:纤维素、半纤维素、木质素和Cd建立模型相关系数分别为0. 9838、0. 9810、0. 9882、0. 9874。半纤维素绝对误差均在1以下,误差较小;Cd的预测值和化学值的绝对误差在0. 04以下,误差小,故可选择该模型对苎麻叶半纤维素和Cd含量进行快速准确预测。     

木糖乙醇发酵技术研究进展与前景

本文对木糖乙醇发酵技术的国内外研究进展状况进行了综述。阐述了半纤维素（占纤维质的20％-35％）的充分利用是植物纤维质资源生产燃料乙醇经济可行的关键，其中成熟的木糖乙醇发酵技术是实现纤维质能源产业化的关键技术。并针对目前国际上木糖发酵生产乙醇技术的研究现状和最新进展，提出了未来的研究方向。