江苏大学生物质能源研究所能源植物研究课题组2月份在《Industrial Crops and Products》杂志发表了有关木质纤维素能源植物高粱的最新研究进展。论文题目为：“Identification and expression analysis of Sorghum bicolor gibberellin oxidase genes with varied gibberellin levels involved in regulation of stem biomass”
甜高粱（Sorghum bicolor）的茎秆是一个高效能源储藏库，其茎秆中木质纤维素生物质的组成和积累与其作为生物质原料的利用效率直接相关。本研究发现甜高粱茎秆的木质纤维素组成和积累动态与其植物重要激素活性赤霉素GA1和GA4的水平相关，推测该激素在高粱植株茎秆的生长发育尤其是木质纤维素生物质积累方面具有重要的调控功能。我们进一步从高粱基因组中分离到一组赤霉素合成关键酶基因，包括3个SbGA20ox基因、2个SbGA3ox基因和4个SbGA2ox基因，并对这些基因在甜高粱（雅津1号）和粒用高粱（矮抗8号）的不同生长时期的不同组织进行了时空表达模式分析和比较。根据三个SbGA20ox基因和四个SbGA2ox基因表达特征，结合植株的 表型和理化分析，我们发现SbGA20ox1基因在甜高粱拔节期、开花期和成熟期茎 秆中都有特异性高水平表达，其趋势与甜高粱茎秆的生物质产量和木质纤维素 积累呈一定的正相关，而SbGA2ox1基因的表达趋势与甜高粱茎秆的生物质产量和木质纤维素积累呈负相关，推测它们可能通过对活性赤霉素水平的正负调控来调控茎秆生物质的积累。本研究获得的基因资源和建立的调控模型，将来能够作为植物基因工程的新靶标应用于高粱、玉米、芒草等近缘能源作物的遗传改良的实践中，以期突破生物质能源产业发展的原料瓶颈，提高生物质能源的竞争力，为缓解能源和环境危机做出应有的贡献。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2019.111951
