华中农业大学生物质能团队彭良才教授受邀参加吉林大学学科交叉卓越团队系列报告

2023年3月22日晚19:00，学科交叉卓越团队生物质组成员、华中农业大学生物质与生物能源研究中心主任/长江学者特聘教授彭良才教授应邀做了题为“解析纤维素天然软肋结构与生物质高值高效绿色综合利用”的学术报告。该报告是学科交叉卓越团队系列报告第38讲，由团队副秘书长吉林大学植物科学学院张玉斌教授主持。

首先彭良才老师对学科交叉卓越团队表示出极高的评价和浓厚的兴趣。接下来，彭老师以研究室标志为切入点开始报告，植物进行光合作用，产生并储存能量。除种子、果实等能量器官外，秸秆等生物质材料中的能量也占整个植物中很大部分。中国目前生物质材料面临数量少、质量低等实际问题，故发展生物质能源是未来绿色农业发展的新方向。同时，彭老师也提出了产量影响小、秸秆生物量提高与遗传操作简单为指导的优良生物质品种选育标准。

 “世界上没有两片完全相同的叶片，同样也没有两个完全相同的细胞壁”。彭老师用一句话道出生物质产业发展的瓶颈，也是生物质能产业突破的关键点。彭老师多年来致力于研究解析细胞壁的基本结构，进而设计规范的工业化流程和规模化的产业化生产。

生物质农业是多学科交叉：（1）学科上游是以生物质合成研究为主导的生物学学科，主要是以候选生物质相关的关键基因、解析生物质合成通路为主的基础研究；（2）学科中游是以选育优良生物质材料品种的农业学科，主要是选择适合生物质产业的作物；（3）学科下游则是以生物质能转化为主导的工学学科，主要是进行秸秆等生物质材料转化为糖、醇等生物质能研究；故生物质。接下来，彭老师以芒草为例详细的讲解了生物质产业研究流程。芒草是多年生杂合体植物，生命力强，纤维素含量多。彭老师将芒草的自然群体分为四大类型，并对每种芒草进行多种酸、碱、酶等处理，测量计算芒草生产生物质糖、醇的产量，从而达到从上游源头解决生物质能产业瓶颈问题。此外，彭老师还对水稻、小麦、玉米、高粱等经济作物进行了同样的分析，得到了不同作物之间的生物质能与其植物物种是相关的，并对各种生物质处理方法以及最适产糖醇细胞壁结构进行总结。

彭老师还系统总结了植物细胞壁基本结构，绘制了木质素-纤维素-细胞壁生物模型。其中，细胞壁中含有非结晶区即细胞壁的软肋，利用物理或化学方法可以将插入的半纤维素提取出来，这样在酶的催化下，处理后的材料就可以生产生物质糖或醇。最后，彭老师将所研究成果即如何更为高效的进行细胞壁改造，进而绿色的、低成本的进行生物质生产进行了详细的介绍。彭老师团队找到了纤维素合酶基因OsFC16、纤维素酶基因OsGH9B1/B3（“凿子基因”）、真菌纤维素酶基因（“定点爆破”基因）等关键基因，这些基因的过表达能够增加植物的抗倒伏能力以及产糖产醇的能力。

本次学术报告采用腾讯会议+视屏直播的方式进行，参会近4000人次。此次报告中彭良才研究员就大家提出的科研问题进行了悉心解答。本次报告会，加深了与会人员对纤维素结构与生物质概念的理解， 使参会的各领域科研工作者受益匪浅，营造了良好的学术交流与学习氛围，也为学科交叉卓越团队迅速发展提供了助力。