技术需求基本信息
技术需求解析
技术研发指南
近年来,我国食用植物油消费量持续增长,需求缺口不断扩大,对外依存度明显上升,供需矛盾日益突出。一直以来,油脂加工企业为了提高得油率,对大豆、油菜籽、花生等大宗油料作物制油采用的加工方式是预榨→浸出→精炼的传统工艺。由于能耗高、污染大、化学溶剂残留等不利因素,既不符合国家发改委颁布的《产业结构调整指导目录(2019年本)》政策,更不能满足广大消费者对绿色、健康、环保的食用油需求。发展一次压榨制油工艺,增强健康优质食用植物油供给能力,已成为迫切需要解决的关乎国计民生的大事。
目前国内外在线应用的榨油机,普遍存在产量较小(日处理量≤45t/d)、干饼残油率高>10%),且在油料加工过程中需依附破碎、轧坯、蒸炒等设备及工艺,不仅功能单一、稳定性差,工艺路线长、能耗高、且普遍存在高值加工问题。据科技查新,国内外大处理量榨油机均以预榨机为主,不适用于常温压榨,尚未有适用于油料常温整颗粒入榨、一次压榨制油加工能力达100t/d以上的大型榨油机。因此,研制适用于油料整颗粒常温入榨、不需依附破碎、轧坯、蒸炒等设备及工艺,一次压榨制油加工能力达100t/d以上的大型常温榨油机对我国油脂加工业的发展具有重要意义,也符合粮油适度加工、减损增效的要求。
随着全球人口的不断增长,粮食安全问题日益凸显,而农业生产效率和产量的提升成为解决这一问题的关键。转基因技术作为一项具有广泛应用前景的生物技术,为提高农作物的抗病虫性、抗逆性和营养价值提供了有效手段。玉米作为世界上种植面积最广、产量最高的粮食作物之一,其转基因研究具有重要的实际意义。因此,培育抗虫、抗除草剂转基因玉米新种质的需求日益迫切。
1. 抗虫转基因玉米的需求背景
虫害是影响玉米产量和品质的主要因素之一。在全球范围内,玉米受到的虫害种类繁多,包括螟虫、蚜虫、蝗虫等。这些害虫不仅危害玉米的生长,还可能导致玉米减产甚至绝收。此外,由于化学农药的长期使用,害虫已经产生了较强的抗药性,使得传统的防治方法效果不佳。因此,培育具有抗虫性的转基因玉米品种具有重要意义。
2. 抗除草剂转基因玉米的需求背景
除草剂是农业生产中常用的一种防治杂草的手段。然而,长期使用除草剂会导致土壤生态环境恶化,影响玉米的生长。此外,除草剂的滥用还可能导致杂草产生抗药性,使得除草效果降低。因此,研究和推广抗除草剂的转基因玉米品种,可以减少对环境的影响,提高农业生产的可持续性。
3. 抗虫、抗除草剂转基因玉米的技术需求
3.1 基因编辑技术
基因编辑技术是一种能够精确修改生物基因序列的技术,具有很高的灵活性和可控性。通过基因编辑技术,可以实现对外源抗虫、抗除草剂基因的有效导入,从而获得具有目标性状的转基因玉米品种。目前,CRISPR/Cas9系统被认为是最常用的基因编辑工具,但其在玉米上的应用仍处于研究阶段。因此,开发更加高效、安全的基因编辑技术是实现抗虫、抗除草剂转基因玉米育种的关键。
3.2 抗虫、抗除草剂功能基因的筛选与鉴定
筛选出具有抗虫、抗除草剂功能的基因是转基因育种的基础。通过对现有基因库进行筛选,可以找出与目标性状相关的基因。然后,通过基因表达分析、酶学检测等方法,对筛选出的基因进行功能鉴定,确保其具有良好的抗虫、抗除草剂效果。
3.3 转基因玉米的分子标记辅助选择
分子标记辅助选择(MAS)是一种基于分子标记位点筛选的方法,可以在早期的杂交组合中筛选出具有目标性状的个体。通过MAS技术,可以在大量的实验材料中快速、准确地找到具有抗虫、抗除草剂功能的转基因玉米种质,缩短育种周期,降低育种成本。
3.4 转基因玉米的遗传稳定性评估
遗传稳定性评估是评估转基因作物品种在实际应用中能够保持其抗虫、抗除草剂特性的能力。通过对转基因玉米的回交和自交试验,评估其遗传稳定性,确保其在种植过程中不发生性状分离,保证其实际应用价值。
总之,抗虫、抗除草剂转基因玉米新种质的研究具有重要的实际意义。通过基因编辑技术、功能基因筛选与鉴定、分子标记辅助选择以及遗传稳定性评估等手段,可以为农业生产提供更多具有优良性状的转基因玉米品种,提高农业生产效率和产量,保障粮食安全。
本产品一机多用,能够适应油料低温、适温、高温等不同制油工艺,需解决:
1.将榨油机变速箱和传动箱合为一体后,两根螺旋主轴受拉力影响较大,如何保证双螺旋榨油机的同心度和强度,确保榨油机运行稳定。
2.在取消破碎、扎胚、蒸炒等设备及工艺段后,如何合理设计双螺旋压榨轴,榨螺、衬圈尺寸及配置,增强破碎剪切能力以及合适的压缩比,实现油料整颗粒压榨,使油料爬坡角度小,油料受阻力小,产量增大,且实现多级压榨,提高出油率,降低饼中残油,大幅降低能耗。
3.榨油机运行时榨膛内各工艺段温度不同,如何精准检测及智能控制各料段温度以及榨膛压力,以及电流过载保护等智能化控制。
利用拥有专利权的抗除草剂基因Epsps(ZL201110270905.7)、抗虫基因Cry2Aa(ZL201210280832.4)和Cry1Ca#(ZL201310305677.1),培育出抗除草剂、抗虫的转基因玉米新种质E1C143(含Epsps和Cry1Ca#基因)和B2A487(含Bar和Cry2Aa基因)。
它们对玉米螟的抗性与现有获得安全证书的抗虫玉米相当,均达到100%致死率。但是,E1C143优良转化事件对草地贪夜蛾100%致死,抗性优于现有获得安全证书的抗虫玉米。
a.榨油机生产能力:100~150t/d;
b.干饼残油率(一次压榨):6.5~7.5;
c.油料入榨温度(℃):常温;
d.节能降耗指标:>40%,e.油料入榨水分在线检测及智能控制:<9%;
f.榨油机运行时榨膛内各工艺段在线温度检测及智能控制:进料段<90℃、压榨段<110℃、沥干挂<110℃、出饼段<130℃;
g.榨油机运行时榨膛压力在线检测及智能控制:<50Mpa。
1.获得抗虫、抗除草剂的基因专利。
2.获得高抗草地贪夜蛾和玉米螟、抗草铵膦或草甘膦的优异玉米转化事件。
3.备案转基因玉米中间试验。
解析专家署名