优质能源甜高粱突变体的筛选与鉴定

以甜高粱品种能饲一号为野生型构建EMS化学诱变突变体库,通过分析突变体可溶性糖含量、生物质总量和生物质酶解产糖效率,观察农艺性状,并测定秸秆细胞壁结构组成,筛选得到3份特异突变体材料:SM83、SM197、SM305。3份突变体除生物量皆显著提高以外,SM197与SM305半纤维素含量显著升高,而木质素和纤维素含量明显降低,导致生物质酶解产糖效率大大提高。此外,SM83的产糖效率与常规品种(对照)无显著差异,但其可溶性糖含量比野生型增加14.99%。故筛选到的甜高粱突变体是理想的生物能源种质材料,可用于优质能源甜高粱品种的培育。     

特异水稻脆茎突变体生物学特性及生物质降解效率的研究

水稻脆茎突变体是一种重要的种质资源。为研究该突变体在能源作物培育中的利用潜力,比较分析了10个突变体及其野生型品种日本晴(NPB)在物理特性、细胞壁组成、农艺性状、生物质降解效率等方面的差异。结果表明:水稻脆茎突变体生长发育正常,但茎秆抗张力和株高低于NPB;茎秆细胞壁纤维素含量降低,半纤维素含量增高,木质素含量增加不显著。细胞壁合成关键基因转录水平的变化与细胞壁组成一致。此外,水稻脆茎突变体的单株穗重与NPB差异不显著,有效穗数增加,生物质产量增加,抗倒伏性显著增强,秸秆易粉碎且在酸、碱预处理及纤维素复合酶酶解条件下的产糖量及纤维素降解效率显著高于NPB。这些特异水稻脆茎突变体的表型优势揭示出其在水稻秸秆利用中的应用潜力,它们可以用于高产、生物质高效降解水稻品种的培育。