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中新網(wǎng)合肥10月25日電 (詹玥吳蘭)記者25日從中科院合肥研究院獲悉，該院智能所吳躍進(jìn)研究員課題組在水稻秸稈能源化利用的生物學(xué)機(jī)理研究方面取得重要進(jìn)展。

相關(guān)成果在線發(fā)表于生物能源領(lǐng)域重要期刊Biotechnology for Biofuels andBioproducts上。

植物細(xì)胞壁是地球上最豐富的可再生資源，植物通過光合作用利用太陽能將二氧化碳和水合成為有機(jī)化合物，其中70%轉(zhuǎn)化為高分子聚合物累積在細(xì)胞壁中。

自然界秸稈數(shù)量巨大，僅僅水稻每年產(chǎn)生大約2億噸的秸稈。秸稈其本質(zhì)就是細(xì)胞壁，主要包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和果膠等成分。木質(zhì)纖維素形成天然的抗降解屏障，致使細(xì)胞壁生物質(zhì)在前期處理過程中成本高，其高效利用遇到瓶頸問題。遺傳改良植物細(xì)胞壁，提高生物質(zhì)的可降解性，可以從源頭上解決生物能源產(chǎn)業(yè)化的瓶頸問題。因而鑒定調(diào)控生物質(zhì)酶解效率的主要細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)因子，對于確定遺傳改造的目標(biāo)至關(guān)重要。

科研團(tuán)隊(duì)長期關(guān)注利用離子束誘變挖掘細(xì)胞壁組分突變基因并開展秸稈的綜合利用研究。在對離子束誘變獲得的水稻脆稈突變體cef3進(jìn)行圖位克隆發(fā)現(xiàn)，CEF3基因編碼能最終影響次生細(xì)胞壁纖維素的合成。

據(jù)介紹，酶解糖化效率是決定秸稈木質(zhì)纖維降解的重要參數(shù)，纖維素的含量以及其高度結(jié)晶化和聚合化是生物質(zhì)酶解糖化的關(guān)鍵限制因素，與野生型相比，CEF3基因的突變使得秸稈的酶解糖化效率提高52%，因此CEF3基因在秸稈生物質(zhì)能源利用方面具有良好的前景。