木材形成的分子生物学研究1)——“多组学”在应力木系统中的应用

李坚 石江涛

(生物质材料科学与技术教育部重点实验室(东北林业大学)，哈尔滨，150040)

木材具有复杂的生物学特征，并最终展现出优劣不易的表型与品质。经典的木材科学研究，主要集中在立木采伐后的加工利用方面，尽可能发挥木材的优良特性并抑制其缺陷;但是，整个过程都可以看作是一种后天的补救措施，不论是物理还是化学的处理方法都将给能源和环境带来不小的压力。木材行业自身，应该在低碳经济及人类可持续发展的生产实际中发挥积极作用。选择生物技术方法，可以从源头上改良木材品质，提高其在低碳经济中的效率。对于木材品质性状的生物技术改良，目前尚处于原始材料积累阶段［1］。要真正实现对木材品质进行遗传调控，必须将传统的木材科学研究方法与现代分子生物学方法相结合，把研究对象从传统的“死”的木材转变为有生命的“活”立木上来;重在考察林木群体性状的遗传变异，挖掘木质部发育中的关键基因，探索木材形成的分子网络调节结构，掌握木材形成的分子调控基础，指导木材品质的定向遗传改良。

1 木材形成的生物学过程

木材形成过程，可以看作是发育生物学上的木质部发生过程［2］。该过程是一个有机的、复杂的生物学过程，是树木将空气中的CO2和水在光能及叶绿素条件下转化成碳水化合物，并通过各种代谢途径，将每种成分组装在一起而形成具有特殊结构和功能的天然高分子材料。……