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近两年国际石油市场低迷,但这并不意味着能源危机得到缓解。从长远来看,煤炭、石油等传统化石燃料必将耗尽枯竭,因此寻找可持续的、低排放的新能源成为当今世界各国共同面临的迫切需要解决的重大问题之一。生物乙醇具有绿色环保、可再生的优点,是一种合适的新一代能源,以木质纤维素为生产原料的生物乙醇技术正日益受到重视。木质纤维素结构复杂,包括纤维素、半纤维素和木质素3个组成部分,其中用于发酵生产乙醇的纤维素被半纤维素与木质素紧密包围,导致利用纤维素物质的效率降低。通过基因工程改变木质素合成途径中主要基因的表达来调控木质素的生物合成、降低木质素含量、提高纤维素的含量已成为改良生物乙醇生产技术的可选择方法之一。本文通过对调控高粱木质素生物合成途径的转录因子SbbHLH1以及SbRAP进行研究,了解其在木质素生物合成中的功能和作用机制,为今后利用基因工程技术降低木质素含量创造条件。通过前期研究及文献报道,推测SbbHLH1可能会与其它bHLH形成异二聚体及与WD40蛋白、MYB蛋白等发生互作,形成蛋白复合体。构建酵母双杂交载体,利用酵母双杂技术从木质素、花青素等生物合成、调控基因库中筛选SbbHLH1互作蛋白,发现SbbHLH1与AtTT8(bHLH蛋白)、AtPAP1(MYB75)、 AtPAP2 (MYB90)存在不同程度的互作,而与AtTTG1、AtAN11两种WD40蛋白未发生互作,说明SbbHLH1不与这两种WD40蛋白互作,而与其它bHLH蛋白及MYB蛋白发生互作。其中AtTT8与AtPAP1/AtPAP2 及 AtTTG1一起形成BMW蛋白复合体,是调控花青素生物合成最关键的蛋白复合体,这与在拟南芥中过表达SbbHLH1会导致黄酮类化合物生物合成的其他相关基因的表达都受到抑制的结果相关联。AtPAP1(MYB75)在木质素生物合成途径中可能起抑制作用,拟南芥中过表达AtPAPl会导致木质素含量降低,SbbHLH1能与它互作,尚不清楚二者结合会对木质素合成起何种作用,这有待于进一步深入研究。SbRAP属于AP2/ERF家族,在高粱中木质素代谢调控可能起重要的作用。在拟南芥中过表达会导致木质素含量降低,实时定量PCR检测过表达株系中木质素代谢基因及相关调控基因的表达,发现其中多个重要基因的表达量出现不同程度的降低,这就为进一步深入研究其作用机制及应用奠定了基础。