[发明专利]一种促进紫萍淀粉高产又简单环保的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物质能源技术领域。涉及一种促进紫萍淀粉高产的方法，能促进紫萍淀粉的高水平积累，主要用于提高人工培养紫萍的淀粉产量，可以推广于浮萍淀粉生物质能源的开发应用领域。

背景技术

浮萍是高等水生植物，属于浮萍科(Lemnaceae)，个体小，结构简单，主要通过无性繁殖方式进行繁衍，在合适的生长条件下，个体数在2天内就能加倍，而且浮萍光合效率高，合成淀粉能力强(28吨/公顷/年，远高于玉米6吨/公顷/年)(Cheng和Stomp,2009；http://faostat3.fao.org，2015)，对生长环境要求又较低，能够在一些污染程度不太严重的湖泊或污水或高营养工业废水水体中生存，并且可以充分利用污水实现规模化、工业化生成淀粉，直接用于生产生物燃料乙醇、甲烷等，或开发为多种生物产品,同时发挥修复水体的作用。

研究显示浮萍淀粉的合成和积累都发生在浮萍叶状体的叶绿体或休眠芽的前质体中，淀粉的合成与其生长发育阶段和环境条件变化密不可分，有些浮萍在特定培养条件下，环境条件如温度、光照、培养液的pH值和营养物的供给、胁迫及激素处理等都会影响浮萍淀粉的合成和积累(Cheng和Stomp，2009；Cui等2011；Xu等2011；Yin等2015,Wang等,2016)。其中低温、营养胁迫、赤霉素生物合成抑制剂处理，能显著促进浮萍淀粉的积累，主要是通过这些不利环境和抑制生长因素影响了浮萍的无性生长，使光合产物以淀粉形式积累(Xiao等，2013，Liu等，2015,Huang等2014)。

紫萍(Spirodela polyrhiza)，属于浮萍科紫萍属，为一年生多根浮水草本。在我国最为常见。很少开花。以出芽方式繁殖。叶状体较大，有效光合面积较常见的浮萍(又称青萍，Limor Minor)大，又很容易培养、生长速度快，木质素和纤维素含量低，对后期淀粉的乙醇发酵几乎没有影响，是非常适合的生物质能淀粉的原料来源。然而紫萍淀粉含量在正常培养条件下仅为4％左右。

虽然相关报道显示通过改变环境条件和营养物的供给与胁迫处理，可以提高浮萍淀粉的积累水平，但是如果推广应用到生产实践，将会增加设备成本和培养过程管理的费用，因为需要较为严格的培养环境设施，以提供高温或低温或高光照条件等，而且需要不断配制营养缺乏或特定的培养基。

发明内容

本发明目的是克服现有技术存在的上述不足，解决常规培养条件下进行绿色环保生物能源的简单生产问题，提供一种促进紫萍淀粉高产又简单环保的实用方法。

本发明技术方案

一种促进紫萍淀粉高产又简单环保的方法，该方法的处理步骤如下：

在60％Dakto培养液中扩繁后的紫萍置于一个大的平皿或容器中，挑取生长状态一致的紫萍转接入加有浓度为50ppm至300ppm青鲜素的培养液中，培养光周期是12h光照/8h黑暗，光照强度约为100μmol/m²·s，温度为20-23℃，进行培养10-14d后，进行叶状体数目的计数，叶绿素荧光参数、鲜重、干重和淀粉含量的测定。

所述紫萍的培养条件是：光周期是12h光照/8h黑暗，光照强度约为100μmol/m²·s，温度为22℃条件下，前期培养扩繁1周，后期青鲜素处理12天。

所述的紫萍培养液为略作修改的60％Datko培养液(Wang and Kandeler,1994)，具体配方为：

表1 60％Datko培养液所含成分及各成分浓度

Table1 Components of Datko medium and concentration of every component

所述培养基需要调节pH至5.8～6.0，121℃高温灭菌20min后待用。

所述青鲜素先配制成10mg/ml青鲜素母液，具体的配制方法如下：称取500mg青鲜素，放入烧杯中，加入1ml二乙醇胺，加入少量水，搅匀，待青鲜素全部溶解后定容至50ml，用0.22μm的滤膜过滤除菌，备用。青鲜素的具体作用浓度分别是0ppm、50ppm、100ppm、150ppm、200ppm、300ppm。

所述原初转接的紫萍株树是6株。

所述测定分析指标都是在12天培养结束后进行，具体包括：

(1)叶状体数目的计数：计数每瓶全部的紫萍叶状体数目，计数方法见附图1；