低木素/高纤维竹资源挖掘与关键酶基因克隆和高附加值产品开发

1.本项目属林学科学中林木遗传育种学和林产化学加工学交叉技术领域，主要关键技术涉及丛生工业用竹资源挖掘、低木素/高纤维关键酶基因克隆、新竹种创制、高附加值加工新技术与新产品开发集成一体化，是“四川工业用大型丛生竹木质素关键酶基因克隆与遗传转化研究”科技成果和“低成本、完全降解、环境友好、满足使用要求的木素改性地膜研发”科技成果的集成。2.首次系统地研究了慈竹木质素生物合成途径中，调控木质素生物合成的关键酶基因 Na4CL、NaCCoAOMT、NaCOMT、NaC4H、NaCCR1 等的结构和特征 构建了慈竹Na4CL 基因植物双元表达载体pBI-4CL-RNAi，通过转基因烟草证明了Na4CL 基因可明显降低木质素的含量。3.率先建立了梁山慈竹愈伤组织诱导与植株再生的完整体系，突破了通过体细胞无性系变异遗传改良工业用竹的障碍，为通过生物技术手段遗传改良工业用丛生竹提供了有效途径。构建了外源基因农杆菌介导梁山慈竹遗传转化体系，为工业用丛生竹材性的遗传改良、品种选育提供了新途径。在国内率先实现具有自主知识产权的农杆菌介导法生产大型丛生竹类关键技术的研发，该项技术达到国际同类研究先进水平并获国家发明专利1项。创制了一批木质素含量低、纤维含量高的梁山慈竹体细胞再生植株无性系。4.通过对四川不同地区慈竹种质资源的挖掘，选育出具有低木素、高纤维特征的优良工业用途新竹种“慈竹6号”，其纤维素含量53.86%（一般为45%左右），木质素含量16.75%（一般为25%左右），母竹丛平均胸径7.0～7.7，最大可达10.2cm，丛年出笋成竹12～15根，抗逆性强，无性繁殖能力强，主枝扦插成活率达85%以上。5.选育的低木素、高纤维的慈竹6号，具有优良的加工应用性质。