| 填補紫膠蟲種質(zhì)資源庫及國產(chǎn)紫膠水果保鮮劑之空白 | |
| [ 日期:2014/2/27 作者: ] | 【返回】 |
蘇州亞和保鮮科技有限公司訊,國家林業(yè)局政府網(wǎng)2月17日訊紫膠是特殊且無可替代的重要生物化工材料,廣泛應用于電子、食品、軍工、醫(yī)藥等領(lǐng)域。中國林科院資源昆蟲研究所陳曉鳴研究員率領(lǐng)的研究團隊針對我國紫膠質(zhì)量差、產(chǎn)量低、高端產(chǎn)品缺乏等問題,從資源收集保存、生態(tài)選育、高效培育和新產(chǎn)品研發(fā)等方面開展了系統(tǒng)研究?! ? 研究團隊歷時20年,建立了世界上第一個紫膠蟲種質(zhì)資源庫;馴化出多種紫膠蟲適應于南亞熱帶、干熱河谷區(qū)等環(huán)境;并在多氣候帶區(qū)域?qū)崿F(xiàn)集約化經(jīng)營;研發(fā)出了紫膠精加工關(guān)鍵技術(shù);建成了我國第一條食品級精制漂白膠生產(chǎn)線,開發(fā)出了食品級精制漂白紫膠、優(yōu)質(zhì)紫膠和紫膠水果保鮮劑等系列產(chǎn)品,填補了我國紫膠水果保鮮劑之空白。提高了紫膠產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和綜合效益,增強了我國紫膠產(chǎn)品的市場競爭力,使我國紫膠培育、精加工技術(shù)和高端產(chǎn)品步入了國際先進行列。“紫膠資源高效培育與精加工技術(shù)體系創(chuàng)新集成”成果獲得2013年度國家科技進步二等獎?! ? 建立世界上第一個紫膠蟲種質(zhì)資源庫 研究團隊首次成功異地活體保存了多種氣候帶的紫膠蟲種質(zhì)資源,構(gòu)建了世界上第一個紫膠蟲及寄主植物種質(zhì)資源庫。庫內(nèi)收集和保存了印度、泰國、緬甸、中國等國家的9種紫膠蟲10個品系以及256種寄主植物,并發(fā)現(xiàn)和發(fā)表紫膠蟲新屬1個,新種8個。為解決我國紫膠蟲種單一、質(zhì)量差、分布狹窄等制約紫膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題奠定了資源基礎(chǔ)?! ? 陳曉鳴研究員說,與成熟的植物種質(zhì)資源收集和保存技術(shù)相比較,昆蟲種質(zhì)資源的收集和保存缺乏成熟的方法和技術(shù)。由于是昆蟲活體保存,涉及到昆蟲、寄主植物和環(huán)境等因素,所以難度較大。 首先,要進行生態(tài)潛力馴化。因為,引種的國外優(yōu)質(zhì)紫膠蟲要求環(huán)境熱量較高,而我國沒有滿足條件的區(qū)域,所以選擇冬季和夏季交替野外馴化,不同溫度刺激紫膠蟲種群,從冬季低溫下殘存的個體中逐步篩選和培育,再采用夏季恢復種群,經(jīng)歷多年冬季低溫篩選和夏季恢復,逐步選育出適應于我國干熱區(qū)域和南亞熱帶的紫膠蟲新種群?! ? 其次,要進行紫膠蟲種群復壯。紫膠蟲長期在一種寄主植物上生存會產(chǎn)生退化,表現(xiàn)在死亡率增加、性比異常、懷卵量降低、生殖力下降等。研究團隊采用多種寄主植物輪流養(yǎng)殖,馴化紫膠蟲對寄主植物的適應性,不斷刺激紫膠蟲的適應能力,使紫膠蟲種群保持優(yōu)良性狀?! ? 最后,構(gòu)建紫膠蟲種蟲、泌膠能力和寄主植物評價指標體系。保存的紫膠蟲及寄主植物是否是優(yōu)異的種質(zhì)需要科學評鑒,而研究團隊沒有任何可以借鑒的現(xiàn)成方法,所以新創(chuàng)建了紫膠種膠評價指標及方法,紫膠蟲泌膠能力評價方法和寄主植物評價方法。評鑒出具生產(chǎn)潛質(zhì)的7種紫膠蟲資源?! ? 馴化出多種紫膠蟲適應于南亞熱帶、干熱河谷區(qū)等環(huán)境 經(jīng)過20多年的研究和探索,通過梯次適應性馴化,成功選育出了適應于我國南亞熱帶、干熱河谷和北熱帶區(qū)域的4種紫膠蟲,使我國能用于紫膠生產(chǎn)的紫膠蟲種由過去的1種增至了5種,改變了我國長期采用單一紫膠蟲種生產(chǎn)的格局,將引種紫膠蟲的生產(chǎn)區(qū)域拓展到了北熱帶和干熱河谷。同時通過寄主植物適應性研究,發(fā)掘了蘇門答臘金合歡等12種新寄主植物,并從中篩選出了繁殖快、產(chǎn)膠量高、4種新馴化的紫膠蟲能適應的8種優(yōu)良寄主植物,解決了4種紫膠蟲寄主植物較少之難題。為多氣候帶、多蟲種紫膠生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)和技術(shù)支撐?! ? 優(yōu)異的紫膠蟲種質(zhì)資源雖然保存下來并評鑒出來,但并不能馬上應用到生產(chǎn),還需要很長的馴化過程。在馴化之前又必須徹底弄清其生物學、生態(tài)學基礎(chǔ)和演化規(guī)律,然后才是采取系統(tǒng)的馴化技術(shù),得到生產(chǎn)中需要的紫膠蟲種?! ? 研究團隊對紫膠蟲生物學、生態(tài)適應性和分子進化與系統(tǒng)發(fā)育進行了研究,為紫膠蟲馴化提供了科學依據(jù)。
1)掌握了紫膠蟲的種群生態(tài)學特征:發(fā)現(xiàn)幼蟲期環(huán)境溫度是紫膠蟲存活的關(guān)鍵因素,幼蟲期溫度<10℃大量死亡,成蟲耐低溫能力高于幼蟲約2~3℃。研究團隊通過調(diào)節(jié)紫膠蟲成蟲蟲態(tài)應對冬季低溫,從而使種群適應能力大大提高。
2)掌握了紫膠蟲對寄主植物適應性規(guī)律:紫膠蟲口針是否能到達寄主植物枝條新分生出的次生韌皮部,是能否成活的關(guān)鍵,研究團隊據(jù)此選擇出了優(yōu)良寄主植物以及對枝條修枝整形的系列技術(shù)。
3)闡明了性比偏斜機制:研究團隊發(fā)現(xiàn)了紫膠蟲性比異常波動遵循局域交配競爭和局域資源競爭機制,通過篩選適宜的環(huán)境(溫濕度組合等)以及從優(yōu)良寄主植物中選擇枝條萌發(fā)能力強的寄主植物有利于引種的紫膠蟲擴繁。
4)揭示了紫膠蟲演化規(guī)律:比較分析了7種紫膠蟲的遺傳距離、核基因EF1α、核糖體28SrRNA、Co1、Co2、16S、12S等基因序列特征。綜合形態(tài)、細胞和分子生物學的證據(jù)指出:親緣關(guān)系與地理分布密切相關(guān),分布環(huán)境相近的紫膠蟲親緣關(guān)系較近。雜交和分子證據(jù)厘清了我國紫膠蟲生產(chǎn)用種的分類地位,解決了長期困惑學術(shù)界的中國紫膠蟲種分類地位問題。并揭示了紫膠蟲從熱帶向南亞熱帶演化的重要規(guī)律,為熱帶紫膠蟲種馴化到南亞熱帶提供了科學依據(jù)?! ?
通過20多年梯次生態(tài)馴化,4種優(yōu)質(zhì)紫膠蟲突破了原分布地的氣候條件,在我國干熱河谷區(qū)、南亞熱帶、北熱帶區(qū)域內(nèi)成功馴化。4種優(yōu)質(zhì)紫膠蟲在我國新適生區(qū)較原自然分布區(qū)平均溫度下降3~4℃。4種優(yōu)質(zhì)紫膠蟲在國內(nèi)寄主植物較少,大面積生產(chǎn)還是不能實現(xiàn),為此需要篩選和培育出優(yōu)良寄主植物。研究團隊研究發(fā)掘出蘇門答臘金合歡Acacia glauca、光葉合歡Albizia lucidior、滇刺棗Ziziphus mauritiana等12種新寄主植物,篩選出8種優(yōu)良寄主植物,審定植物良種1個,拓寬了寄主植物資源?! ? 創(chuàng)新集成優(yōu)質(zhì)高效培育技術(shù)體系,使紫膠產(chǎn)量提高20倍 研究團隊利用這4種紫膠蟲和篩選出的優(yōu)良寄主植物,結(jié)合氣候資源配置,應用多蟲種紫膠生產(chǎn)配置等關(guān)鍵技術(shù),建立了多蟲種、多區(qū)域紫膠生產(chǎn)基地,產(chǎn)區(qū)擴大了150%,年產(chǎn)量由過去150噸不到提高到了現(xiàn)在的3000多噸,提高了20倍。通過林糧、林藥、林草等多種人工紫膠園復合生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)構(gòu)建模式,提高了土地利用率,其產(chǎn)值亦提高了50%~80%,改變了以往紫膠生產(chǎn)單一的土地利用模式?! ? 根據(jù)選育出4種紫膠蟲生物學和生態(tài)學特性,提出多蟲種紫膠生產(chǎn)地理配置及區(qū)域交替養(yǎng)殖技術(shù),紫膠蟲不同寄主植物配置及交替輪放技術(shù)、紫膠病蟲害生態(tài)調(diào)控技術(shù)等多項技術(shù):構(gòu)建了人工紫膠園復合生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng),實現(xiàn)了紫膠生產(chǎn)集約化經(jīng)營:選擇多種喬木和灌木寄主植物,根據(jù)物種、時空結(jié)構(gòu)特征,形成林糧、林藥、林草等多種模式,改變了紫膠生產(chǎn)單一土地利用模式。人工復合系統(tǒng)產(chǎn)值提高了50%~80%,土壤流失量比坡耕地和撂荒地分別減少86%和65%,有機質(zhì)和N、P、K等元素流失量減少89%和80%?! ? 創(chuàng)新的精加工和加工工藝,使國產(chǎn)紫膠水果保鮮劑從無到有 研究團隊創(chuàng)新的紫膠精加工和加工工藝,取得了13項加工關(guān)鍵技術(shù)、17項專利,實現(xiàn)了高端產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化的預想。 研制出的優(yōu)質(zhì)紫膠產(chǎn)品,具有粘接力和抗鹽腐蝕能力強,絕緣防潮、透明和延展性均好等特點,可滿足軍工、電子等特殊行業(yè)需求。開發(fā)出食品級精制漂白紫膠和7種紫膠水果保鮮劑等系列產(chǎn)品,填補了我國紫膠水果保鮮劑之空白,打破了國外水果保鮮劑壟斷中國市場之格局,極大地提高了水果商品價值。目前,本技術(shù)已支撐和培育了20多家水果保鮮劑企業(yè),產(chǎn)品已占國內(nèi)市場一半以上。 經(jīng)過長期的艱苦研究,我國紫膠綜合加工利用技術(shù)步入國際先進行列。漂白紫膠脫水干燥關(guān)鍵技術(shù),干燥時間由過去的15~20天減少到了3~5天;應用漂白紫膠微?;厥贞P(guān)鍵技術(shù),從廢液中回收漂白紫膠4.9公斤/立方米,增產(chǎn)5%以上,每噸新增利潤超過5000元。廢液中的化學需氧量和5日生化需要量分別降低了77.64%和67.29%,懸浮物降低了99.6%,顯著減輕了環(huán)境污染;采用漂白紫膠顆粒除鹽洗滌技術(shù),漂白紫膠水溶物和殘留物分別下降了66%和60%,洗滌時間減少了60%,用水量減少30%~40%;運用漂白紫膠脫氯技術(shù),使產(chǎn)品含氯量小于0.8%;產(chǎn)品熱壽命大于4分鐘,質(zhì)量優(yōu)于國外產(chǎn)品。國外產(chǎn)品含氯量為1%~2%,國外產(chǎn)品熱壽命只有1~2分鐘。這些技術(shù)的營養(yǎng)提高了紫膠色素、紫膠蠟等副產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量和綜合效益,附加值顯著提高。 目前,成果已在云南、廣東、廣西、福建、江西、湖南、四川等省區(qū)進行生產(chǎn)示范和推廣,14.5萬多農(nóng)戶和30多家企業(yè)受益,近3年產(chǎn)值已達16.9億元。同時,紫膠培育過程中,營建的大面積寄主植物在綠化荒山、保持水土、保護天然林、改善生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮了巨大的作用。在我國,目前紫膠生產(chǎn)主要集中于云南,云南既是我國紫膠原產(chǎn)地,也是主產(chǎn)地,占全國產(chǎn)量90%以上,是當?shù)剞r(nóng)民的主要收入來源和脫貧骨干項目。 談及未來,陳曉鳴研究員說,他們的目標是開展高產(chǎn)新品種選育,開拓新產(chǎn)品新用途,更好地服務(wù)社會、服務(wù)企業(yè)和林農(nóng)。并希望,各級政府加強政策扶持,保障紫膠產(chǎn)業(yè)長期穩(wěn)定發(fā)展;成立行業(yè)組織,穩(wěn)定價格機制;加強技術(shù)革新,注重產(chǎn)品定位,開拓市場,以促進紫膠產(chǎn)業(yè)的壯大和發(fā)展。 |
|
| 上一篇: 華南植物園果蔬保鮮劑獲專利獎 下一篇: 果蔬保鮮技巧:冷凍果蔬 營養(yǎng)不比鮮蔬果差 | |




