[發明專利]一種促進紫萍淀粉高產又簡單環保的方法

在審

• 申請號: 201711453870.4
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN107969294A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 朱曄榮;姬曉櫞;馮國棟;徐瑩瑩;白艷玲;王勇
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: A01G22/00
• 分類號: A01G22/00;A01G31/00;C05G3/00
• 代理公司: 天津耀達律師事務所12223
• 代理人: 侯力

技術領域

本發明屬于生物質能源技術領域。涉及一種促進紫萍淀粉高產的方法，能促進紫萍淀粉的高水平積累，主要用于提高人工培養紫萍的淀粉產量，可以推廣于浮萍淀粉生物質能源的開發應用領域。

背景技術

浮萍是高等水生植物，屬于浮萍科(Lemnaceae)，個體小，結構簡單，主要通過無性繁殖方式進行繁衍，在合適的生長條件下，個體數在2天內就能加倍，而且浮萍光合效率高，合成淀粉能力強(28噸/公頃/年，遠高于玉米6噸/公頃/年)(Cheng和Stomp,2009；http://faostat3.fao.org，2015)，對生長環境要求又較低，能夠在一些污染程度不太嚴重的湖泊或污水或高營養工業廢水水體中生存，并且可以充分利用污水實現規模化、工業化生成淀粉，直接用于生產生物燃料乙醇、甲烷等，或開發為多種生物產品,同時發揮修復水體的作用。

研究顯示浮萍淀粉的合成和積累都發生在浮萍葉狀體的葉綠體或休眠芽的前質體中，淀粉的合成與其生長發育階段和環境條件變化密不可分，有些浮萍在特定培養條件下，環境條件如溫度、光照、培養液的pH值和營養物的供給、脅迫及激素處理等都會影響浮萍淀粉的合成和積累(Cheng和Stomp，2009；Cui等2011；Xu等2011；Yin等2015,Wang等,2016)。其中低溫、營養脅迫、赤霉素生物合成抑制劑處理，能顯著促進浮萍淀粉的積累，主要是通過這些不利環境和抑制生長因素影響了浮萍的無性生長，使光合產物以淀粉形式積累(Xiao等，2013，Liu等，2015,Huang等2014)。

紫萍(Spirodela polyrhiza)，屬于浮萍科紫萍屬，為一年生多根浮水草本。在我國最為常見。很少開花。以出芽方式繁殖。葉狀體較大，有效光合面積較常見的浮萍(又稱青萍，Limor Minor)大，又很容易培養、生長速度快，木質素和纖維素含量低，對后期淀粉的乙醇發酵幾乎沒有影響，是非常適合的生物質能淀粉的原料來源。然而紫萍淀粉含量在正常培養條件下僅為4％左右。

雖然相關報道顯示通過改變環境條件和營養物的供給與脅迫處理，可以提高浮萍淀粉的積累水平，但是如果推廣應用到生產實踐，將會增加設備成本和培養過程管理的費用，因為需要較為嚴格的培養環境設施，以提供高溫或低溫或高光照條件等，而且需要不斷配制營養缺乏或特定的培養基。

發明內容

本發明目的是克服現有技術存在的上述不足，解決常規培養條件下進行綠色環保生物能源的簡單生產問題，提供一種促進紫萍淀粉高產又簡單環保的實用方法。

本發明技術方案

一種促進紫萍淀粉高產又簡單環保的方法，該方法的處理步驟如下：

在60％Dakto培養液中擴繁后的紫萍置于一個大的平皿或容器中，挑取生長狀態一致的紫萍轉接入加有濃度為50ppm至300ppm青鮮素的培養液中，培養光周期是12h光照/8h黑暗，光照強度約為100μmol/m²·s，溫度為20-23℃，進行培養10-14d后，進行葉狀體數目的計數，葉綠素熒光參數、鮮重、干重和淀粉含量的測定。

所述紫萍的培養條件是：光周期是12h光照/8h黑暗，光照強度約為100μmol/m²·s，溫度為22℃條件下，前期培養擴繁1周，后期青鮮素處理12天。

所述的紫萍培養液為略作修改的60％Datko培養液(Wang and Kandeler,1994)，具體配方為：

表1 60％Datko培養液所含成分及各成分濃度

Table1 Components of Datko medium and concentration of every component

所述培養基需要調節pH至5.8～6.0，121℃高溫滅菌20min后待用。

所述青鮮素先配制成10mg/ml青鮮素母液，具體的配制方法如下：稱取500mg青鮮素，放入燒杯中，加入1ml二乙醇胺，加入少量水，攪勻，待青鮮素全部溶解后定容至50ml，用0.22μm的濾膜過濾除菌，備用。青鮮素的具體作用濃度分別是0ppm、50ppm、100ppm、150ppm、200ppm、300ppm。

所述原初轉接的紫萍株樹是6株。

所述測定分析指標都是在12天培養結束后進行，具體包括：

(1)葉狀體數目的計數：計數每瓶全部的紫萍葉狀體數目，計數方法見附圖1；