木質(zhì)素設計植物可崩解的細胞壁

因為極其渴望能夠更容易地將木質(zhì)素進(jìn)行分解，科學(xué)家們已經(jīng)嘗試了各種化學(xué)招數，而現在一項新的研究報告了一個(gè)關(guān)于這一領(lǐng)域的關(guān)鍵性進(jìn)展。木質(zhì)素可保持植物處于直立狀態(tài)，但它也會(huì )使得植

物難以在諸如生物燃料的生產(chǎn)或消化苜蓿等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中得到分解；而苜蓿是牛的一種重要的飼料作物。提高木質(zhì)素的可被消化的能力將在諸多過(guò)程中降低所需的能量輸入；在全球范圍內，對改

善該過(guò)程感興趣的研究人員一直對木質(zhì)素感到困惑，他們嘗試了無(wú)數的方法來(lái)生產(chǎn)具有較弱、更容易被消化細胞壁（內含木質(zhì)素）的植物。先前的研究工作提示，木質(zhì)素被組裝的自然過(guò)程，即從一

個(gè)被稱(chēng)作單體的單一分子池裝配成為一個(gè)較為復雜的多聚物鏈的過(guò)程可通過(guò)設計從而并入那些新的并非木質(zhì)素天然所有的單體。這種方法激起了人們相當大的興趣，即將木質(zhì)素主干與可能增加其降

解能力的單體浸在一起。被稱(chēng)作阿魏酸鹽的酶顯得尤其有前途，盡管只是在體外?，F在，一個(gè)由Curtis Wilkerson 領(lǐng)導的科學(xué)家團隊已經(jīng)在體內用阿魏酸鹽第一次獲得了真正的成功。為了獲得在活

體植物木質(zhì)素內的阿魏酸鹽復合物，他們必須先確定它已被添加到了木質(zhì)素的生物合成池。首先，他們發(fā)現了編碼阿魏酸鹽酶的基因。接著(zhù)，他們將其在白楊樹(shù)的形成木質(zhì)素的組織中進(jìn)行表達。應

用木質(zhì)素結構分析，他們觀(guān)察到，以這種方式設計的白楊樹(shù)樣本能夠產(chǎn)生新的單體，將這些單體輸出到細胞壁，并最終將它們吸收進(jìn)木質(zhì)素的主干內。在溫室條件下，由此產(chǎn)生的白楊樹(shù)沒(méi)有在生長(cháng)

習性上顯出任何的不同，但它們的木質(zhì)素卻顯示出了改善了的可被消化的能力。設計出能在組裝木質(zhì)素時(shí)使用這種化合物的植物可能是一條用以生產(chǎn)“專(zhuān)門(mén)進(jìn)行解構”的植物的新途徑。