甜高粱育種、病害防治及酒精醱酵研究

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Title:	甜高粱育種、病害防治及酒精醱酵研究
Authors:	黃新展
Contributors:	Department of Health and Nutrition Biotechnology
Keywords:	甜高粱;生質酒精;生質能;炭疽病;黑斑病
Date:	2010
Issue Date:	2010-09-09 06:29:01 (UTC+0)
Publisher:	Asia University
Abstract:	近年來，原料開採促使科技發展迅速，提升生活素質也縮短交通，然石油的開採日漸耗盡，迫使人類尋求替代能源，因此生質能源成為新一代熱門研究。生質能源又可分為生質酒精與生質柴油，生質酒精方面，是利用作物的糖分及澱粉轉化為酒精。目前世界各國投入生質酒精之研究所使用的作物有玉米、甘蔗、甘藷及甜高粱等。由於前三者的利用易造成糧食危機及物價提升，因此選用非糧食作物為主要的研究方向，甜高粱成為新一代生質酒精的寵兒。　　甜高粱為籽實高粱的變種，植株高大，生質量 (biomass) 極高，莖桿中富含高糖分，甜度可達 18° 以上，同時也可宿根栽培，因此利用甜高粱汁液轉換酒精是目前研究的方向。但是甜高粱栽培期間，會與籽實高粱有相同的病害，易影響植株產量及品質。故本試驗對於甜高粱田間栽培、病害防治與醱酵酒精進行探討。　　田間栽培結果，由劉新裕博士提供之品系選取出甜度 15° 以上品系有 SI-06、SI-07、SI-09A、SOR-003、SOR-004、SC-07 及 SC-13 等 7 種品系，另農試所種原庫提供之品系中選取高甜度品系有 950、6973、7073、7080、8283、9911、14463、18758、18782 及 23589 等 10 種品系。病害防治研究發現以賽普護汰寧可完全抑制 Colletotrichum graminicola (炭疽病菌) 及 Bipolaris sorghicola (葉斑病菌)；?硫?可完全抑制 Colletotrichum graminicola (炭疽病菌) 及 Curvularia (葉斑病菌)；待普克利可抑制 Alternaria sp. (黑斑病菌)、Colletotrichum graminicola (炭疽病菌) 及 Curvularia lunata (黑斑病菌) 達 85% 以上；鋅錳乃浦亦可完全抑制 Alternaria sp. (黑斑病菌)、Curvularia lunata (黑斑病菌)、Bipolaris sorghicola (葉斑病菌) 及 Colletotrichum graminicola (炭疽病菌) 為害。在酵母菌Saccharomyces cerevisiae菌株的篩選中，試驗菌株 YB-1 在產製乙醇中有較高的能力。而在合適條件中，將培養溫度控制在 35℃，酵母菌生長環境的酸鹼值調整為 pH6，接種酵母菌於不同碳源培養基的量為 1%，醱酵時間控制為 2 天，有較高的乙醇產量。　　利用上述挑選之合適條件進行醱酵甜高粱汁液，不論有無經過滅菌處理，乙醇產量並沒有太大的差異，乙醇濃度在品系 SI-07、SI-09A 及 6973 分別為有滅菌：6.7、5.5 及 2.1%；未滅菌：6.6、5.5 及 2.1% 。調查不同生長期的甜高粱莖汁甜度，發現在種子成熟後放置 15 天甜度較高，對於醱酵乙醇也會有更高的產量。SI-07、SI-09A 及 6973 品系，種植於中部之乙醇產量分別為屏東乙醇產量的 1.04、1.64 以及 2.89 倍。
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