JBEI改造植物细胞壁提高生物燃料产量
木质纤维素是地球上最为丰富的有机物，提高木质纤维素中糖分的提取效率可以显著提高生物燃料产率。美国能源部下属的联合生物能源实验室(JBEI)的研究人员已经在该研究方向取得突破，并将研究成果发表在植物生物技术杂志上。
研究人员使用合成生物学方法，合成了木质生物质可以更容易分解为简单糖类的健康植物。研究工作以模式植物拟南芥为演示工具，通过对细胞壁的改造降低木质素的产量，同时提高糖类的产量。
研究工作主要集中在如何使植物细胞壁的糖分更容易被提取。与玉米和其他谷物中简单的淀粉基糖类不同，细胞壁中的糖被锁在一个结构稳定的芳香族聚合物——木质素中，提取木质素中的糖分需要高温条件及价格昂贵的对环境有害的化学药品。而减少植物中木质素的含量会导致生物质产量减少，并破坏负责从植物根部到地上器官输送养分和水分的维管组织的完整性。
研究人员通过重新调节木质素的生物合成，并创造了一个人工的积极反馈回路(APFL)提高特殊组织中次生细胞壁的合成，这样做是为了降低细胞壁中木质素含量的同时不影响植物的生长发育。当研究人员将构建的APEL应用到拟南芥中时，工程拟南芥与对照株相比，水解过程中糖的释放量增加。用APEL策略提高纤维中多糖含量的方法可以迅速应用到其他维管植物中，用于纸浆工业、饲料生产和生物能源生产中，也可以用来增加谷物秸秆的强度，减少作物倒伏等。
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