木質(zhì)素的遺傳操縱減少了內(nèi)在反抗以及提高柳枝稷的乙醇生產(chǎn)能力

1、木質(zhì)素的遺傳改造以減少了頑抗以及提高木質(zhì)素的遺傳改造以減少了頑抗以及提高柳枝稷的乙醇生產(chǎn)能力柳枝稷的乙醇生產(chǎn)能力摘錄摘錄柳枝稷在美國(guó)是一種先進(jìn)的生物能源原料，因?yàn)樗且环N本地的、高產(chǎn)的、常年有的、具有廣泛的種植范圍以及低農(nóng)藝輸入要求。生物質(zhì)轉(zhuǎn)化的研究開(kāi)發(fā)以及工藝生產(chǎn)乙醇和其他生物燃料，但它們?nèi)匀话嘿F，這主要是因?yàn)樯镔|(zhì)的固有頑抗。我們?cè)谶@里展示的柳枝稷能產(chǎn)生遺傳修飾的表型正常的植物，減少了熱化學(xué)（≤180C），酶和微生物的頑抗。柳枝咖啡

2、酸O甲基轉(zhuǎn)移酶基因的下調(diào)溫和降低木質(zhì)素含量，降低紫丁香：愈創(chuàng)木基木質(zhì)素單體比，提高飼料質(zhì)量。并且，最重要的是，增加乙醇產(chǎn)量提高到38％，使用傳統(tǒng)的生物質(zhì)發(fā)酵過(guò)程。降低要求不太重要的預(yù)處理和用量相當(dāng)于產(chǎn)品產(chǎn)量低300400％的纖維素酶同步糖化發(fā)酵用酵母。此外，使用不添加酶的嗜熱梭菌發(fā)酵稀酸預(yù)處理轉(zhuǎn)基因比未修改柳枝稷表現(xiàn)出更好的產(chǎn)品產(chǎn)量。因此，轉(zhuǎn)基因柳枝稷固有頑抗明顯的減少，可能生物質(zhì)發(fā)酵衍生的燃料和化學(xué)品的加工費(fèi)用也明顯降低。另外，這種修

3、飾的轉(zhuǎn)基因柳枝稷線應(yīng)在相同的工藝條件下，每公頃產(chǎn)量顯著更多的化學(xué)品。木質(zhì)纖維素生物質(zhì)是豐富的，可再生的原料，可以通過(guò)發(fā)酵轉(zhuǎn)化為可運(yùn)輸?shù)囊后w燃料和其他化學(xué)品。纖維素乙醇是一種很有前途的短期技術(shù)選項(xiàng)，以減少運(yùn)輸部門(mén)的溫室氣體排放量。由于木質(zhì)纖維素生物質(zhì)是由纖維素，半纖維素和木質(zhì)素等構(gòu)成，例如原料是高度頑抗淀粉相比，其轉(zhuǎn)化為乙醇的碳水化合物的生物轉(zhuǎn)化。當(dāng)前生物質(zhì)發(fā)酵過(guò)程作為燃料和化學(xué)品有相對(duì)較高的成本主要是由于這種頑抗，進(jìn)而限制了商業(yè)化的生物

4、質(zhì)乙醇。為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的能源生產(chǎn)，必須克服化學(xué)和結(jié)構(gòu)性能的生物質(zhì)，抑制其解構(gòu)在專用的生物能源作物上。木質(zhì)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化乙醇是一個(gè)三步的過(guò)程，涉及預(yù)處理，其次是多糖水解單糖其次是糖發(fā)酵乙醇。存在木質(zhì)素在細(xì)胞壁負(fù)面影響這些轉(zhuǎn)換步驟。實(shí)驗(yàn)自然變異在紫花苜蓿、柳枝稷和高粱小子虉草，表明降低木質(zhì)素含量提高體外酶水解。木質(zhì)素改性途徑在苜蓿轉(zhuǎn)基因線生成增加酶糖釋放與木質(zhì)素下調(diào)基本上成正比的程度。盡管轉(zhuǎn)基因的方法已經(jīng)被用來(lái)描述木質(zhì)素生物合成途徑和提高細(xì)胞壁

5、的特征，大多數(shù)的研究已經(jīng)進(jìn)行了與雙子葉植物物種在上下文的合成飼料和紙制漿，只有有限的信息可用于多年生單子葉植物。迄今為止，還沒(méi)有報(bào)告關(guān)于發(fā)酵的改良植物乙醇生產(chǎn)在任何轉(zhuǎn)基因多年生生物燃料作物。和T13，顯示減少兩個(gè)ACBR木質(zhì)素，在11。413。4％，和S和G木質(zhì)素含量類似于在各自的T0線看到的減少。將所得的SG的比值是在T1和T0線基本上是相同的，為0。370。40，而對(duì)照組（表1）0。690。71。干材料中的木質(zhì)素含量和較高的SG的比

6、值（表S1）有相似水平的減少。復(fù)雜細(xì)胞壁多糖的組合物，進(jìn)行評(píng)價(jià)，以確定潛在的更廣泛影響COMT下調(diào)。T0和T1線展出纖維素水平的微小變化，在3％至5％，與對(duì)照組相比（表S2）為T(mén)0線和3％T1線路。纖維素的結(jié)晶度指數(shù)（CRI）和聚合度（DP）的T12和T13線基本上是相同的對(duì)照組（S1圖A和B）。同樣，T0和T1轉(zhuǎn)基因株系的莖材料顯示1％3％的纖維素含量的變化與對(duì)照組相比（表S3）。顯然，降低木質(zhì)素含量有輕微或微不足道的影響纖維素內(nèi)容或