抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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植物細胞壁の遺伝的修飾は,バイオエネルギー作物におけるリグノセルロース難分解性を減少させると考えられてきた。結果として,トランスジェニック植物の大きな集団におけるバイオマス糖化に影響を及ぼす主要な壁高分子の特徴に対する正確で迅速な分析を開発することが重要である。本研究において,著者らは,それぞれ,過剰発現された合計246のトランスジェニックイネ植物と,セルロースおよびヘミセルロース修飾と密接に関連するOsGH9およびOsGH10ファミリーの12の遺伝子をサイレンシングしたRNAiを収集した。著者らは,246のトランスジェニック植物と1つの野生型植物の間の壁高分子の特徴とバイオマス糖化を調べた。試料は統計解析とNIRSモデリングに適用できる正規分布を示した。246のトランスジェニックイネ植物の中で,特に発酵性ヘキソースに対して,52.8から95.9%の範囲で,稲わらにおけるアルカリ前処理後に,大きく変化した壁高分子の特徴とバイオマス酵素糖化を決定した。相関分析は,結晶性セルロースとリグニンレベルが,トランスジェニックイネ植物における前処理と酵素加水分解から放出されたヘキソースと全糖収率に負の影響を及ぼしたが,アラビノースレベルとアラビノース置換度(逆キシロース/アラビノース比)はヘキソースと全糖収率に正の影響を示した。注目すべきことに,近赤外分光法(NIRS)を適用して,バイオマス酵素糖化を予測するための10の方程式と主要な壁高分子の特徴を区別するための7つの方程式を得た。ほとんどの方程式は,完全な予測能力に対して高いR2/R2cv.R2evとRPD値を示した。トランスジェニックイネ系統の大きな発生個体群により,本研究はイネにおけるバイオマス酵素糖化に特異的に影響する重要な壁高分子特性を調べるだけでなく,バイオマス試料における主要な壁高分子特徴とリグノセルロース糖化の迅速で正確なスクリーニングのための最適NIRSモデルも確立した。重要なことに,本研究は,トランスジェニックイネ系統におけるセルロースおよびヘミセルロース修飾および細胞壁リモデリングにおける合計12のOsGH9およびOsGH10遺伝子の潜在的役割を簡潔に探求した。従って,イネにおけるバイオマス酵素消化性を大きく改善できる望ましいOsGH9とOsGH10遺伝子を発現させることにより,植物細胞壁の遺伝的修飾のための戦略を提供する。Copyright 2019 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】
