【摘 要】
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由于化石燃料的日益短缺,人们需要寻找新的能源来替代化石能源,生物质能被人们广泛认为是一种能够有效替代化石能源的可再生能源。基于木质纤维素抗降解性是影响生物质燃料生产成本的关键因子,本论文将从纤维素生物合成机理、木质纤维素降解机制和纤维素酶分泌效率三个方面进行研究,其主要结果如下:1.通过对Gh CESA基因家族的鉴定和分析发现CESA1,CESA2,CESA7和CESA8主要参与棉花次生壁纤维素合
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由于化石燃料的日益短缺,人们需要寻找新的能源来替代化石能源,生物质能被人们广泛认为是一种能够有效替代化石能源的可再生能源。基于木质纤维素抗降解性是影响生物质燃料生产成本的关键因子,本论文将从纤维素生物合成机理、木质纤维素降解机制和纤维素酶分泌效率三个方面进行研究,其主要结果如下:1.通过对Gh CESA基因家族的鉴定和分析发现CESA1,CESA2,CESA7和CESA8主要参与棉花次生壁纤维素合成。比较陆地棉和海岛棉的基因表达谱,蛋白水平和纤维素含量,发现CESA8是棉花纤维大量快速合成纤维素的特异性增强子。在棉纤维膜蛋白提取过程中,还发现添加外源纤维素酶后,所提取膜蛋白在体外合成纤维素和胼胝质的产量显著增加。进一步对膜蛋白进行蛋白质组学分析,已初步鉴定出纤维素合酶和胼胝质合酶复合体的互作蛋白和潜在功能。2.通过系统生物学分析20份斑茅材料,发现木质素中对羟苯基单体（ρ-hydroxyphenyl,H单体）的有效提取对生物质材料在各种理化预处理下的酶解效率存在正影响,而半纤维素的有效提取通过提高纤维素结晶度（Crystallinity Index,Cr I）来负向影响纤维素的酶解效率。3.利用30份芒草为纤维素酶诱导底物,测定了里氏木霉Rut-C30产纤维素酶的效率。通过系统生物学的分析发现诱导底物的细胞壁结构显著的影响Rut-C30分泌纤维素酶的产量:结晶纤维素,H单体的含量是负因子,碱不溶半纤维素中的阿拉伯糖含量和半纤维素的分枝度（阿拉伯糖/木糖）是正因子。
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