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南方丘陵地区山桐子育苗技术及生长规律研究

山桐子(Idesia polycarpa Maxim.)为大风子科山桐子属落叶乔木,自然生长于海拔400m-1500m的华东,西南和长江流域地区丘陵山地.树皮淡灰色,花期5-6月,圆锥花序,花序长达15cm,果成熟期10-11月,红色,肉质浆果,形态优美,种子含油率≥20%,可提炼加工优质的保健食用油,生物柴油或润滑油等,可广泛应用于生活生产和工业行业,油脂经深加工还可用于制药业,有降低血脂,降低血压等功效,被誉为"美丽的树上油库",是优良的景观,用材和能源油料树种.具有重要的经济价值,开发潜力巨大.

植物营养组织油脂代谢工程

长久以来,常规化石能源一直支撑着人类文明社会的发展.化石能源最终将在人类高强度开采与消费下消耗殆尽,并且还会引起气候变化,环境污染等一系列问题.由于与化石石油在化学结构上相似,人们认为植物油脂可以作为可再生能源来替代化石能源,从而为人类源源不断提供清洁的,环境友好型能源资源.三酰基甘油(triacylglycerols,TAGs)作为植物油脂的主要成分,不仅为人类和动物提供了重要的营养来源,也应用于生产人造奶油,色拉油等的食品工业和生产润滑剂,干性油与生物燃油等各种化工行业.然而,植物油脂的生产在全球范围内主要集中在棕榈,大豆,油菜等少数几种油料作物,受可利用耕地面积限制与人类社会未来对植物油脂营养需求不断增长的影响,这些常规油料作物很难大规模用于生产生物燃油.另外,包括C16:1△9与C18:1△11等脂肪酸在内的ω-7脂肪酸具有重要的食品营养,医药保健与工业应用价值.如,ω-7脂肪酸在降低胆固醇含量,防止心律失常与抑制肿瘤发生等方面具有良好的医药功能;而且采用富含C16:1A9脂肪酸的油脂生产的生物燃油在抗低温,抗氧化与燃烧性等方面具有优良的性能.但是,在常规油料作物中ω-7脂肪酸的合成与积累量很少,有的甚至不能合成.在自然界中仅有少数几种野生植物,如Dolichandraunguis-cati,Kermadecia sinata等植物与个别微藻中可以高水平合成积累ω-7脂肪酸.合成ω-7脂肪酸的前体物质C16:0脂肪酸在绝大多数植物中都含有.预示着通过基因修饰与代谢工程组装等现代生物技术手段,可以在常规油料作物种子或其他组织中实现ω-7脂肪酸大量合成.因此,急需建立一种可持续发展的,培育新的油料作物大规模生产富含优质脂肪酸的植物油脂策略,用于满足未来人类社会生产生活对植物油脂不断增长的需求.为此,本文以生物量巨大的普通烟草为研究材料,采用"开源","增库","通流"结合的方式,培育烟草营养组织富含ω-7脂肪酸且油脂大量合成积累的新型烟草种质资源.本文的主要研究内容:一,以普通烟草为宿主材料,通过组成型超表达从种子高含油的Vernonia(Vernonia galamensisL)分离到的VgDGATla基因,以达到提高烟草营养组织油脂合成积累的目的.构建VgDGATla基因植物瞬时表达载体,利用本氏烟草(Nbenthamiana)瞬时表达系统检测该基因产物的催化活性,结果表明该基因在烟草叶片中表达可以提高植物叶片的油脂含量,并且对植物细胞内叶绿素含量无不良影响.进而构建VgDGATla基因组成型植物超表达载体,根瘤农杆菌介导法转化普通烟草叶盘,获得转基因阳性植株.通过检测,与对照相比发现转基因烟草的营养组织油脂含量,增长了 3.5-5.0倍,最高可占干重比例的9.2%;并且脂肪酸成分发生了改变,C18:2脂肪酸含量显著增加,而C18:3脂肪酸含量则显著减少;同时出现了叶片中原来没有的C20:0脂肪酸.二,构建了来自猫爪草MucACP-△9D基因的植物表达载体,农杆菌介导转化烟草叶盘,获得转基因植株.通过蛋白印迹法检测基因表达的亚细胞定位,检测表明该基因在植物细胞叶绿体中表达,发挥催化作用;MucACP-△9D基因的表达使烟草叶片油脂的脂肪酸组分发生显著的改变,饱和的C16:0脂肪酸含量下降了 30-50%,C16:1A9与C18:1A11这两种ω-7脂肪酸含量均显著增加,分别由对照的微含量提升至16.4～20.4%,9.0%,分析表明C16:0脂肪酸与这两种ω-7脂肪酸含量之间呈负相关,达到差异极显著水平.另外,C18:2与C18:3多不饱和脂肪酸在转基因烟草叶片中的含量均显著减少,二者含量与C16:1△9及C18:1△11两种ω-7脂肪酸的含量呈负相关关系.说明在超表达MucACP-△9D基因的转基因株系中,该基因酶发挥了将C16:0的脂肪酸转化为C16:1△9脂肪酸的生物催化作用,并且具有较高的催化活性,而C16:1△9脂肪酸进一步延伸产生了 C18:1△11脂肪酸.最终实现了超表达MucACP-△9D基因,C16:1△9与C18:1△11两类co-7脂肪酸的含量从对照极低含量总共提高到25.4～29.7%,实现了烟草叶片中ω-7脂肪酸的大量合成与富集.三,针对烟草中的AGPase和FatB基因为靶标基因,设计特异的gRNA,体外检测靶点活性后,构建CRISPR/Cas9-AGP和CRISPR/Cas9-FatB两个植物表达载体,将CRISPR/Cas9-AGP分别转化普通烟草与表达VgDGATla基因D8株系,获得阳性TO代植株.经测序分析同一载体转化不同类型烟草,突变率与阳性植株率之间存在差异.但是阳性植株中碳水化合物变化趋势一致,都是淀粉减少,可溶性总糖与还原性糖含量增加.在只敲除AGPase基因,油脂含量增加不明显,当敲除AGPase基因与超表达VgDGATla基因共同作用时,油脂含量则显著提高.表明在植物油脂代谢工程,想要增加油脂含量必须同时考虑源,库及路径的关系,只有做到碳源多,路径畅通,库容大,才有可能实现植物营养组织中油脂的高效合成,并大量积累.本文研究所获得新发现有助于全面解析植物油脂及脂肪酸合成代谢,调控机制,特别是获得了关于CRISPR/Cas9技术在植物营养器官油脂合成调控的新知识,为烟草等生物量巨大植物营养器官组装富含优质脂肪酸的油脂代谢工程提供了新思路,有利于以生物量巨大的非粮食作物营养器官为平台生产优质生物燃油的研发.

茶油的保健功能及开发前景

茶油是我国特有的木本油脂,其脂肪酸组成与世界上公认的最好的植物油脂橄榄油相似,有＂东方橄榄油＂之美称。油茶系常绿小乔木。因其种子可榨油(茶油)供食用,故名。茶油色清味香,营养丰富,耐贮藏,是优质食用油;也可作为润滑油、防锈油用于工业。

生物柴油技术开发几个关键问题的探索研究

从植物油生产的柴油称为生物柴油(Biodiesel),它是一种长链脂肪酸的单烷基酯,在工业应用上主要指脂肪酸甲酯.天然油脂多由直链脂肪酸的甘油三酯组成,与甲醇酯交换后.分子量降至与柴油的接近,从而使其具有更接近于柴油的性能.从植物油生产的生物柴油不含硫和芳烃,十六烷值高,并且润滑性能好,所以是一种优质清洁柴油.同时这些长链脂肪酸单烷基酯可生物降解,高闪点,无毒,VOC低,具有优良的润滑性能和溶解性,所以也是制造可生物降解高附加值精细化工产品的原料.本文探讨了生物柴油产业的发展前景,分析了原料供应的基础对生产技术的要求以及产品应用市场和质量要求.

面粉企业质量与工艺控制的一些思考

1原粮1)众所周知,原粮品质的优劣,直接关系到一个制粉企业的产品质量和经济效益.因此,我们一定要把握好原粮采购质量关.做到责任到人,奖罚分明,稳 中求优,尽最大努力去多收粮,收好粮,争取把优质小麦源源不断地收进来.2)搞好原粮化验,做好原粮品质鉴定,杜绝人情粮,陈化粮等.3)做好原粮接收设 备的保养,维护,千方百计地管理好设备,使用好设备.

生物柴油技术开发几个关键问题的探索研究

从植物油生产的柴油称为生物柴油(Biodiesel),它是一种长链脂肪酸的单烷基酯,在工业应用上主要指脂肪酸甲酯.天然油脂多由直链脂肪酸的甘油三酯组成,与甲醇酯交换后.分子量降至与柴油的接近,从而使其具有更接近于柴油的性能.从植物油生产的生物柴油不含硫和芳烃,十六烷值高,并且润滑性能好,所以是一种优质清洁柴油.同时这些长链脂肪酸单烷基酯可生物降解,高闪点,无毒,VOC低,具有优良的润滑性能和溶解性,所以也是制造可生物降解高附加值精细化工产品的原料.本文探讨了生物柴油产业的发展前景,分析了原料供应的基础对生产技术的要求以及产品应用市场和质量要求.

开发树皮资源前景看好

提取油脂 不少树皮是好油脂原料,一般含量占树皮的10%~15%,可作工业润滑油和燃料。如桦树皮含油量高达30%左右。 提取化工原料 一部分树的树皮,可提取化妆品、油漆染料、添加剂等各类化工原料。如枋树、栀树、栎树就能提取廉价的红、黄色等优质染料。 提取医药原料 数百种树皮均可入药,如桉树皮可制取治疗疟疾的药品。