資環學院周功克課題組在浮萍汙水處理及資源化利用方面取得重要進展

2020-12-08 青島農業大學新聞網

資環學院周功克課題組在浮萍汙水處理及資源化利用方面取得重要進展

近日,青島農業大學資源與環境學院周功克教授團隊在浮萍汙水處理及資源化利用方面取得重要進展。兩項成果Multifaceted roles of duckweed in aquatic phytoremediation and bioproducts synthesis和A submerged duckweed mutant with abundant starch accumulation for bioethanol production相繼發表在Global Change Biology & Bioenergy(IF:5.316)上。

浮萍是一種漂浮在水面生長的單子葉植物,其生長速度快,結構簡單,幾十年來一直是植物生物學研究的模式體系。很多基礎的生物學過程,例如光周期控制開花、生長素合成途徑以及細胞周期節律等均以浮萍作為體系進行研究。近年來隨著研究的深入,發現浮萍具有高光效,澱粉產量高,木質素含量低易於後期加工轉化等特點,在生物能源領域具有廣闊的應用前景。另外浮萍可大量吸收重金屬、氮磷和其他汙染物,在植物修復領域應用廣泛。浮萍生長速度快、蛋白含量高,是生產重組蛋白的理想底盤植物。浮萍蛋白含量高,胺基酸組成全面,營養價值高,甚至可以作為人類的營養補充劑,浮萍蛋白粉LENTEIN目前已經在美國上市。

  浮萍立體化培養與汙水處理系統

近年來,重離子輻射誘變育種已經成為植物育種的重要手段,取得了顯著的經濟和社會效益。周功克教授團隊利用重離子輻射誘變獲得浮萍突變體庫。經過大量篩選獲得一株高澱粉含量突變體,與對照相比,該突變株系澱粉含量增加大約2倍,澱粉粒直徑顯著降低。經過擁擠處理,突變體出現下沉表型,與漂浮水面的突變體相比,下沉突變體的澱粉含量增加12%。此外,野生型株系的乙醇產量為0.043g/g,上浮突變體的乙醇產量為0.168g/g,下沉突變體的乙醇產量達到0.232g/g。上述實驗結果表明,該突變體是生物乙醇生產的理想工程植株。

上述研究工作得到了國家自然科學基金,山東省「草業科學一級學科」計劃項目,山東省自然科學基金,中國科學院重點部署項目,中國科學院STS重點項目和山東泰山學者項目的支持。

作者:周功克 單位審核人:史越清 編輯:曲天澤 郭露月 張洪雨    閱讀:0

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