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橡胶草的研发背景及生物学特性3

1 橡胶草研究背景3

1.1 战略物质资源——橡胶3

1.1.1 天然橡胶的性能与用途4

1.1.2 世界天然橡胶生产布局及产量5

1.1.3 我国天然橡胶的发展现状及面临问题7

1.1.4 橡胶草作为战略物质资源研发的目的及意义10

1.2 生物能源——乙醇12

1.2.1 能源概论12

1.2.2 生物能源——乙醇13

1.2.3 橡胶草作为生物能源研发的目的与意义14

1.3 橡胶草乳管系作为产胶功能基因鉴定平台的意义14

1.4 橡胶乳管生物反应器——稀有药物蛋白的理想生产工厂15

1.5 橡胶草其他用途15

2 橡胶草生物学特性16

2.1 生物质的基本化学成分和结构16

2.1.1 碳水化合物17

2.1.2 糖酵解21

2.2 橡胶草的生长特性24

2.2.1 橡胶草起源及植物学描述24

2.2.2 橡胶草生长特性25

2.3 橡胶草的成分29

2.3.1 成分分析方法与步骤29

2.3.2 橡胶草成分29

橡胶草生物技术及基因工程33

3 橡胶草组织培养33

3.1 组织培养概述33

3.1.1 植物组织培养的生理依据33

3.1.2 植物组织培养的类型33

3.1.3 植物组织培养的应用34

3.2 橡胶草组培36

3.2.1 诱导培养阶段37

3.2.2 分化培养阶段39

3.2.3 生根培养阶段40

3.3 大田移栽种植42

3.3.1 试管苗的移栽42

3.3.2 大田移栽及种植43

4 橡胶草乳管——功能基因鉴定平台的建设44

4.1 建立橡胶草遗传转化受体系统的目的及意义44

4.2 植物基因转化受体系统的条件及类型44

4.3 建立遗传转化受体系统的模式及常见问题44

4.3.1 高频再生系统的建立45

4.3.2 抗菌素的敏感性试验46

4.3.3 农杆菌的敏感性试验及菌种选择46

4.3.4 植物基因转化受体系统建立时常见问题48

4.4 橡胶草遗传转化受体系统的建立53

4.4.1 材料与方法53

4.4.2 抗性梯度试验56

4.4.3 转化植株的筛选56

4.4.4 橡胶草遗传转化体系的建立57

4.5 胶乳乳管——产胶功能基因鉴定平台建设的模式58

4.5.1 植物体内萜类物质的代谢58

4.5.2 产胶相关基因分子生物学研究60

4.5.3 功能基因鉴定平台61

5 橡胶草乳管——植物生物反应器的建设62

5.1 植物生物反应器研究的内容、目的及意义62

5.2 植物生物反应器的条件与组成63

5.2.1 转基因植物表达外源基因策略63

5.2.2 外源基因在植物中的稳定整合和高效表达64

5.2.3 高效分离纯化的下游加工体系64

5.3 胶乳乳管的构造及特点65

5.4 橡胶草乳管反应器的建设模式65

5.4.1 橡胶草植物生物反应器表达系统的建设65

5.4.2 橡胶草乳管系作为植物生物反应器的建设66

橡胶草开发利用69

6 橡胶草胶乳的开发利用69

6.1 橡胶的分子结构70

6.2 橡胶颗粒的组成与结构71

6.3 天然橡胶生物合成机理72

6.3.1 橡胶分子启动74

6.3.2 橡胶分子链延伸75

6.3.3 橡胶分子终止76

6.3.4 橡胶分子合成调控77

6.4 橡胶品质及影响因素77

6.5 橡胶的采集与测定78

6.5.1 胶乳样品采集78

6.5.2 橡胶测定79

6.6 胶乳提取工艺及加工设备79

6.6.1 产胶植物胶乳的提取80

6.6.2 天然橡胶的加工工艺80

6.6.3 天然橡胶的加工设备83

6.6.4 橡胶草胶乳的开发利用90

7 燃料乙醇与橡胶草92

7.1 燃料乙醇的概念及国内外研究概况92

7.1.1 燃料乙醇的出现92

7.1.2 国外燃料乙醇的政府政策导向92

7.1.3 国内燃料乙醇现状94

7.2 乙醇燃料的特性94

7.3 乙醇——新型内燃机燃料的替代品97

7.3.1 乙醇与汽油性能对比97

7.3.2 乙醇——内燃机的代用燃料97

7.3.3 乙醇与柴油混合做内燃机燃料的应用98

7.3.4 乙醇与汽油混合做内燃机燃料的应用99

7.4 生物质生产乙醇的原理100

7.4.1 酒精的工业应用和工业生产方法100

7.4.2 工业生产乙醇的工艺101

7.5 纤维素原料生产乙醇105

7.5.1 纤维素的预处理105

7.5.2 水解基本原理106

7.5.3 纤维素酸水解工艺106

7.5.4 纤维素酶水解工艺及乙醇发酵109

7.5.5 半纤维素水解及乙醇发酵110

7.6 橡胶草与乙醇111

8 菊糖与橡胶草113

8.1 菊糖113

8.1.1 菊糖的理化性质113

8.1.2 菊糖的生理特性114

8.1.3 菊糖在食品工业中的应用115

8.2 橡胶草内菊糖的利用116

8.2.1 菊糖提取工艺116

8.2.2 橡胶草内菊糖的利用116

9 现代植物资源的开发利用趋势117

9.1 生物质能研究的特点117

9.2 系统多单元的操作技术118

9.2.1 单元操作概念118

9.2.2 单元操作分类119

9.2.3 单元操作学科内容与研究方法119

9.3 循环经济120

9.3.1 循环经济概念内涵120

9.3.2 循环经济与其他概念的对比122

9.3.3 循环经济评价原则123

9.3.4 数字化循环经济124

9.4 法规政策124

9.4.1 国外关于发展生物能源的相关法律条文124

9.4.2 我国关于发展生物能源的相关法律条文124

9.5 新标准的研究与制定126

9.5.1 生物质固体燃料标准化研究126

9.5.2 生物质气体燃料标准化研究127

9.5.3 生物质液体燃料标准化研究128

9.5.4 生物质燃料标准体系构建130

9.6 橡胶草的开发与利用展望131

参考文献132

后记135