青岛能源所利用协同调控机制对木质素成分实现分子设计

　　先前大多数研究表明，S型木质素下降是COMT基因表达受到抑制的一个显著标志，然而仍然有一些不一致的报道显示，抑制COMT基因表达后，S型木质素的水平并未发生改变，反而G型木质素发生了下降。

该研究表明，在柳枝稷中仅抑制COMT基因表达，能够诱导F5H基因表达水平的改变，而当F5H基因表达在COMT基因表达抑制的株系中被调高时，完全能够使原本下降的S型木质素恢复，并导致G型木质素下降，从而为先前研究中存在的不一致性提供了一种可能的解释。

另外，温室中目标性状显著的基因工程植株生长在田间时，往往会出现性状弱化甚至截然相反的结果，从而影响基因工程植株的应用效果。而该项目进行的木质素合成途径上下游基因协同调控的研究，不但为基因工程植株在田间生产中发生目标性状弱化或丢失的风险提供了预警，而且也为如何在生产中持续保持目标性状稳定指出了一个可能的解决方向，最终帮助育种家通过分子设计合理地培育出更多低成本高细胞壁品质的能源与饲料作物新品种。

该研究最近在线发表于植物学领域期刊Plant Biotechnology Journal，青岛能源所博士吴振映和国家海洋局第一海洋研究所博士王能飞为论文的共同第一作者，付春祥为论文的通讯作者。该研究获得科技部重点研发计划、国家自然科学基金、山东省自然科学基金重大基础研究项目、中科院生物燃料重点实验室以及山东省能源生物遗传资源重点实验室的支持。

　　相关论文发表与专利技术：

　　1. Wu Z, Wang N, Hisano H, Cao Y, Wu F, Liu W, Bao Y, Wang ZY, Fu C. Simultaneous regulation of F5H in COMT-RNAi transgenic switchgrass alters effects of COMT suppression on syringyl lignin biosynthesis. Plant Biotechnol J. 2018 Sep 29. doi: 10.1111/pbi.13019.

　　2. 付春祥等，一种植物多基因遗传转化的方法（201510527765.53），中国

　　3. 付春祥等，一种柳枝稷遗传转化的方法（201510720076.6），中国 

图：协同调控COMT和F5H 对柳枝稷木质素合成的影响