11月19日,美国普渡大学(Purdue University)植物细胞生物学教授Nicholas Carpita等在Plant Physiology杂志上发表一篇名为"玉米细胞壁生物学的遗传资源"的文章,公布了其发现的750种细胞壁基因。在同日发表的Science杂志上,他们与其他研究人员一起,第一次公布了玉米基因组排序成果。
在发现的3万2千种玉米基因中,科学家们研究了个别基因的功能以及它们是如何影响植物生长的各个方面的。他们还着重研究了基因是如何调控纤维素、木质素以及植物细胞壁中其他部分的。
Carpita介绍,这项研究提供了基因的总体清单,它们成为了生物质生产过程中可能需要修改的目标。科研人员的真正目的是想要控制细胞壁的结构。研究小组使用热力学和化学催化剂来生产生物燃料并利用了植物的碳。研究小组希望改造催化剂或是植物体内的酶催化部位,并且使用热能方法或是使用化学品催化剂直接把生物质转化为燃料。
草以及玉米都具有唯一的细胞壁。它们的细胞壁基因都具有完整的染色体组,可以进行控制调节,例如通过修改基因延迟开花以继续进行生物质生产,或是通过改变途径使植物可以在茎中聚集更多的糖分。
玉米细胞壁基因的研究使得科研人员发现了超过80种的细胞壁突变体。科学家们种植这些具有突变体的植物,并与那些没有变化的植物相比较,这样可以更好的通过修改基因功能而改变玉米的生物量。
玉米基因组排序对于通过修改基因功能发展生物能源作物是非常重要的。科研人员将会确认主要基因中的突变体,并评估这些突变是如何改变植物细胞壁的。科学家们还发现,玉米细胞壁与大米的更为相似,而不是科学实验中经常作为模型的拟南芥(Arabidopsis)。