近日, 中國科學院青島生物能源與過程研究所付春祥研究員帶領的能源作物分子育種研究組, 通過特色資源篩選, 突變體鑒定和木質素基因工程調控等工作, 在木質素合成調控機制研究方面取得新成果, 獲得了多個細胞壁降解效率高, 且具有潛在商業化利用價值的植物資源.
由於維管植物細胞壁中木質素的存在, 細胞壁中豐富的纖維素和半纖維素等具有重要經濟價值的多糖類物質難以被充分利用, 從而制約了畜牧業, 造紙和生物能源的生產效率, 同時也造成了資源浪費和環境汙染.
木質素主要存在於秸稈和木材中. 每年我國農業生產中產生的各類秸稈高達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, 成為當前世界各國在生物質資源利用領域的研發熱點.
付春祥團隊的研究表明, 通過調控木質素合成途徑偶聯的甲基供體的代謝, 能夠顯著改變木質素的合成, 並提高細胞壁的轉化利用效率.
該研究工作加深了人們對木質素合成調控的認識, 為當前木質素合成調控提供了新的研發方向. 與該研究工作相關的基因資源, 技術體系和種質資源也形成了獨立的智慧財產權, 並進行了專利申報.
今後進一步對上述基因資源的深度消化和搭配利用, 有利於通過分子設計育種培育出更多低成本高轉化效率的能源與飼料作物新品種.
