植物木质素合成调控与造纸及生物质能源利用

摘要

木质素在自然界中含量仅次于纤维素,是维管植物细胞壁的重要组分,具重要生物学功能。对于植物本身很重要的木质素有时并不利于人类对某些资源植物的利用,如制浆造纸的中心环节就是用强酸、强碱与高温等极端手段去除木质素,保留纤维素用于造纸.降低木质素含量,或改变木质素的组成结构,均使木质素更易于脱除,达到改良造纸材性的目的.木质素的存在还影响反刍动物对饲草营养的消化和吸收,减少饲草植物细胞壁中木质素的含量可改良牧草的营养品质。在利用木质纤维进行燃料酒精发酵的生物质能源生产中也需要通过预处理脱除木质素，然后用于降解与发酵，木质素的存在是限制木质纤维应用的主要屏障.通过转基因手段调控植物木质素合成已取得许多进展.运用转基因方法获得的木质素含量降低的转基因杨树，现已进入生物安全实验的环境释放阶段.通过制浆实验，验证了低木质素含量的转基因杨树可以提高纸浆的产量和质量，并且木质素更易于去除，从而认为调控杨树的木质素含量不仅可以改良造纸性能，也有利于木质纤维酒精发酵过程中的木质素脱除.