重组牛血清蛋白 的表达及规模化生产

广州工研院一院四所/现代农业

牛血清蛋白（BSA）是牛血清中的主要蛋白， 在生化实验中有着广泛的应用，例如用作各种 限制酶或修饰酶的稳定剂，免疫组化、酶联免 疫吸附法等免疫反应的封闭剂，以及用作动物 细胞培养基成分之一。其中，BSA作为限制酶 或修饰酶稳定剂，有着巨大的市场。本项目利 用食品级乳酸克鲁维酵母为宿主，实现了BSA 的高效分泌表达，蛋白产量>400mg/L，发酵液 上清中BSA占总蛋白80%以上，为规模化生产和应用奠定了良好的基础。本项目表达的重组牛血清蛋白经质谱检测与天然牛血 清蛋白成熟肽序列完全一致，具有免受动物病毒污 染，纯度高，易于分离纯化等优点，是目前为止天然牛血清蛋白最佳替代品。

提高植物叶片淀粉含量的方法

马丽敏

清华大学/现代农业

绿色植物通过光合作用固定二氧化碳，生成碳水化合物，并以淀粉的形式储存下来。淀粉具有非常重要的食品用途，是人类和其他动物主要的食物来源；同时，淀粉还具有广泛的工业用途，可以应用于造纸、化妆品制造、制药等行业，还能够作为原材料参与生物降解塑料、环保涂料及生物燃料乙醇的生产过程。淀粉主要分为两类：储藏淀粉和瞬时淀粉。储藏淀粉指的是合成和降解均发生在储藏器官的淀粉存在形式；瞬时淀粉又称叶片淀粉，指的是存在于植物叶片当中，白天在叶肉细胞中合成、夜晚被降解的淀粉存在形式。

在现代农业生产中，最常利用的是储藏淀粉，而瞬时淀粉的利用极其不充分。在收获根果等储藏器官后，作物的茎叶等部分通常会被用于牲畜饲料或焚烧丢弃。但随着环境保护意识的提高，未来对瞬时淀粉的利用需求也会随之提高，最终实现生物量的综合、循环、有效利用。

病毒诱导的基因沉默（virus induced gene silencing，VIGS）是基于植物对RNA病毒防御机制发展的RNA干扰技术，通过携带目标基因片段的病毒侵染植物，诱导植物内源基因的沉默、引起表型变化，进而研究目标基因的功能。相比于传统的通过转基因实现RNA干扰的手段，VIGS技术能够省去植物转化的繁琐、费时步骤，在植物当代即可实现基因的有效沉默和功能分析。本成果采用VIGS技术将烟草中的TUB8沉默或者对烟草施用微管解聚剂，导致淀粉降解途径的阻滞，使叶片呈现出严重的淀粉积累表型。

糠醛清洁生产过程及工艺

马丽敏

大连理工大学/现代农业

本项目建设以农作物为基础，依据国家“十二五”关于生物质能源建设目标指引，以玉米秸秆、玉米芯、稻草、稻壳等农业生物质为原料，以糠醇、糠醛、木糖、木糖醇为主产品，以活性炭为副产品，所有生产原料均由生物质提供，实现生物质的最大化全方位综合利用，做到无污染排放，全面实现清洁生产。以玉米秸秆、玉米芯、稻壳等农业生物质为原料，以木糖醇、糠醇为产品，以及糠醛为中间产品，以活性炭为下游产品的多联产体系，全面开展清洁生产，采用国际领先专项技术，提升产品产率的同时，彻底解决制约行业发展的污染问题，使废水、废气、废渣全面综合利用，实现达标排放。建立以上述产品固体残渣以及其他各类生物质为原料，热解产气，分离出纯度99%以上氢气，用于糠醛加氢合成糠醇以及木糖加氢合成木糖醇。总体技术路线为：玉米芯/玉米秸秆→木糖/糠醛→木糖醇/糠醇，综合利用深加工玉米秸秆和玉米芯，生产副产品活性炭国际领先的玉米秸秆深加工生产线；真正做到秸秆的物质与能量同时利用，实现污染物达标排放，使农业废弃物转化为精细化工产品和清洁能源，达到资源综合利用、能源梯次利用的目标。