近日,中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所付春祥研究員帶領(lǐng)的能源作物分子育種研究組,通過特色資源篩選、突變體鑒定和木質(zhì)素基因工程調(diào)控等工作,在木質(zhì)素合成調(diào)控機(jī)制研究方面取得新成果,獲得了多個(gè)細(xì)胞壁降解效率高,且具有潛在商業(yè)化利用價(jià)值的植物資源。
由于維管植物細(xì)胞壁中木質(zhì)素的存在,細(xì)胞壁中豐富的纖維素和半纖維素等具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的多糖類物質(zhì)難以被充分利用,從而制約了畜牧業(yè)、造紙和生物能源的生產(chǎn)效率,同時(shí)也造成了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。
木質(zhì)素主要存在于秸稈和木材中。每年我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的各類秸稈高達(dá)7億多噸,而玉米秸稈約有3.5億噸。如何變廢為寶,高效率低成本地利用玉米及其他作物秸稈,成為當(dāng)前世界各國在生物質(zhì)資源利用領(lǐng)域的研發(fā)熱點(diǎn)。
付春祥團(tuán)隊(duì)的研究表明,通過調(diào)控木質(zhì)素合成途徑偶聯(lián)的甲基供體的代謝,能夠顯著改變木質(zhì)素的合成,并提高細(xì)胞壁的轉(zhuǎn)化利用效率。
該研究工作加深了人們對(duì)木質(zhì)素合成調(diào)控的認(rèn)識(shí),為當(dāng)前木質(zhì)素合成調(diào)控提供了新的研發(fā)方向。與該研究工作相關(guān)的基因資源、技術(shù)體系和種質(zhì)資源也形成了獨(dú)立的知識(shí)產(chǎn)權(quán),并進(jìn)行了專利申報(bào)。
今后進(jìn)一步對(duì)上述基因資源的深度消化和搭配利用,有利于通過分子設(shè)計(jì)育種培育出更多低成本高轉(zhuǎn)化效率的能源與飼料作物新品種。
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