51第一节木素在植物体内的分布及生物合
2、木素分布的不均一性
树种、树龄、部位不同，木素含量和组成也不同 针叶材木素含量高于阔叶材和何禾本科植物 热带阔叶木含量接近针叶木 同株木材木素含量上部低、下部高 心材部分木素含量高于边材 早材和晚材也有差别。
木素：70％分布在次生壁
三、木素的生物合成途径
1、木素的生物合成途径的研究 2、DHP合成方法的发展 3、木素聚合过程中的酶 4、示踪方法的应用
针叶木 2.5-3.5 90-95
0-1
阔叶木 2.5-3.5 25-50 50-75
木素分布的斯汤（Stone）模型
管胞细胞壁是由很多 以木素为主和以碳水化合 物为主的薄的同心层所组 成。证明木材细胞壁中木 素和半纤维素一起成切向 同心薄层和纤维素间隔地、 不均匀地分布。
丰富的自然资源－木素
丰富的天然有机高聚物，含量仅次于纤维素 广泛分布于高等植物中，是裸子植物和被子
松柏醇葡萄糖苷生物合成DHP
对难溶的松柏醇进行改性以增大它的水溶性 采用的木素前驱物为松柏醇葡萄糖苷（coniferin） 在β-葡萄糖苷酶、葡萄糖氧化酶和过氧化物酶作用下
进行脱氢聚合
CH=CHCH2OH β -葡萄糖苷酶
CH=CHCH2OH
OMe O-Glc 松柏醇葡萄糖苷酶
R
OMe
OMe OH
过氧化物酶
葡萄糖氧化酶
O CHCH2OH
CH
OMe OH DHP
图 5-4 松柏醇葡萄糖苷形成木素结构示意图
3、木素聚合过程中的酶
在木素的生物合成过程中，脱氢酶体系导致了P-羟基肉桂醇聚合成为木素分 子。三种可能的酶体系即苯丙烷－氧化酪氨酸酶、漆酶和过氧化物酶中 ， Mason 和Crony的研究证实了苯丙烷－氧化酪氨酸酶不参与木素分子的生物合成。
Contents of lignin structural units in lignin from different raw materials （in 100 structural units of C9）
原料 对-羟苯基，% 愈创木基，% 紫丁香基，%
草类 10-25 25-50 25-50
习题与思考题
1、木素的结构单元有哪些类型？试比较针叶木、 阔叶木和禾本科植物的木素结构单元组成的 特点。
漆酶
是将大量苯酚氧化成含苯氧基基团时的媒介 其氧化过程几乎可以确定是苯酚转移一个电子 漆酶的分子量在64,000到120,000之间变化，在其每个分子中都含
有四个二价的铜离子。 光谱表明漆酶在280nm和615nm附近有两个最大的吸收。
过氧化物酶
是过氧化氢将苯酚转化为苯酚离子的媒介。 辅酶部分是由铁卜啉组成的。 过氧化物酶可以将酪氨酸氧化成黑色素并可氧化蛋白质，而氧化酪
第五章 木素
5-1 木素在植物体内的分布及生物 合成机理
主要内容
木素在植物体内的分布及生物合成机理
木素的存在 木素的分类及其分布和组成的不均一性 木素的生物合成途径
木素的分离和精制
天然木素的提取 从浆中分离木素 从制浆废液中提取木素 木素-碳水化合物复合体的分离
木素的定量法
Klason木素和酸溶木素的测定 溶液中木素的测定 基于氧化剂消耗量的木素测定方法
木素的化学结构
主要木素结构的连接方式 官能团分析 化学分解法研究木素的化学结构 分光法研究木素的基本结构 木素结构的模型图
木素的物理性质
一般物理性质 木素的相对分子量质量及木素分子的存在状态 木素的溶解性 木素的热性质
木素的化学性质
木素结构单元的化学反应性质 木素的亲核反应 木素的亲电取代反应 木素的氧化反应 木素的呈色反应
木素是仅次于纤维素的、最丰富的天然高分子有机物，木 素存在于裸子植物、被子植物和所有维管植物中（热带的铩 椤除外），估算全世界每年约可产600万亿吨，木素含碳量 高，蕴藏着丰富的化学能。
一、木素的存在
针叶木：25～35% 阔叶木：20～25% 禾本科：15～25%
针叶木：愈创木基丙烷
阔叶木：愈创木基丙烷、紫 丁香基 丙烷
禾本科：愈创木基丙烷、紫丁香 基丙烷、对羟苯基 丙烷
木素的分布：复合胞间层浓度最高，而次生壁 的 含量最多
木素基本结构单元
C
C
C
C
C
C
C
C
C
OCH3 OH
愈创木基
Guaiacyl
H3CO
OCH3 OH
紫丁香基
Syringyl
G型
S型
OH
对-羟苯基
p-Hydroxyphenyl
H型
不同植物原料中木素结构单元的比例(100个C9结构)
氨酸酶没有这种氧化效果。
4、示踪方法的应用
14C 、13C和3H、2H标记化合物的应用是了解木素 生物合成途径最重要的工具。
采用13C和2H这一类安定性同位素时，必须标记 在特定的位置上，才能通过核磁共振和色质联用 仪了解该特定位置的化学键连接
就测定有放射性的木素而言，作为木素硝基苯氧 化的产物，香兰素、紫丁香醛和对羟基苯甲醛非 常适合用来衡量放射能力，该方法得到了广泛的 应用
第一节 木素在植物体内的分布及 生物合成机理
木素的存在 木素的分类及其分布和组成的不均一性 木素的生物合成途径
第一节 木素的存在及木素的生物合成
概述
木素化学始于1838年，20世纪初Klasson木素定量法的 发明、木素起源于松柏醇学说的提出、30年代木素模型物研 究方法的开发、40年代木素醇解试验以及50年代的脱氢聚 合实验等研究工作取得了非常大的成绩， 到1980年木素结 构基本研究清楚了。5-3ຫໍສະໝຸດ 1、木素的生物合成途径的研究
图 木 素 前 驱 物 的 生 物 合 成 途 径
2、DHP合成方法的发展
松柏醇过氧化物酶/H2O2体系合成DHP
较早使用的DHP合成法，DHP (dehydrogenation polymer)
采用的木素前驱物是松柏醇、芥子醇和对香豆醇 在脱氢酶和H2O2存在的条件下聚合成DHP
植物特有的化学成分 对植物有支撑和保护作用 无毒，性能优良，应用广泛
木素磺酸盐广泛应用于制革、燃料、食品、建筑、 工业和农业等
二、木素的分类及其分布和组成的不均一性
1、木素的分类
愈创木基木素（G型）和愈创木基-紫丁香基型木 素（GS） 对羟基苯丙烷型（H型）
针叶木、阔叶木和禾本科植物中的木素结构不相 同，不同种类原料中木素也不相同，所以根据目前 研究，还是按照三种基本结构类型来分析木素，而 不能简单地分类。
5.1.2 植物生长素的合成运输与分布及生理作用(教案)高级中学高中生物人教版(2019)选择性必修
《5.1植物生长素》教学设计第2课时《植物生长素的合成、运输与分布及生理作用》一、教材和教学对象分析1.教材分析本节课是高中生物选择性必修一（新人教版）第5章《植物生命活动的调节》第1节第2课时的内容，本节课是在学习了生长素发现过程的科学史的基础上进一步学习植物生长素的合成、运输、分布与生理作用。
它属于大概念“生命个体的结构与功能相适应，各结构协调统一共同完成复杂的生命活动，并通过一定的调节机制保持稳态”下的教学内容。
教材先介绍了生长素的合成、运输与分布，为理解生长素发挥作用奠定了基础。
关于生长素的生理作用，教材先介绍生长素作为信息分子起作用，再介绍它在细胞水平、器官水平上发挥的作用，进而深入分子水平解释作用机制。
到此学生会认为生长素的作用只是促进，通过教材追问引发认知冲突，通过教师引导理解生长素作用的两重性，帮助学生深化植物生长素作用的理解。
然后再详细阐述影响生长素发挥作用的因素，并以植物的顶端优势为例，介绍生长素在生产、生活中的实际应用。
2.教学对象分析学生已经学习过动物生命活动的调节，学生对生物体的调节有了一定的认识，知晓植物激素的概念。
高二学生已经对科学实验以及科学研究的方法有了初步的认识，观察思维能力较强，但逻辑思维能力及对实验现象的分析能力、表达能力有待提高，所以在本节课中关于生长素的生理作用，以小组探究学习来突破难点，利用探究实验，构建数学模型，提高学生的探究能力，训练学生科学的思维方法，激发学生求知的积极性、主动性和创造性，分析综合能力得以训练，在全面获得知识的同时，培养科学的探索精神和科学态度。
二、核心素养1.生命观念（1）说出生长素的合成、运输与分布，形成结构与功能观；（2）分析顶端优势形成的原因，阐释生物学中的适度与平衡观念。
2.科学思维构建数学模型，理解生长素的作用及特点，培养学生严谨的科学思维。
3.社会责任根据生长素的作用特点，解决实际生产生活中的现象或问题。
三、教学重难点1.教学重点（1）植物生长素的合成、运输及分布；（2）植物生长素的生理作用及特点。
木质素的生物合成
木质素的生物合成
木质素的生物合成
木质素是植物细胞壁中的主要木质构成成分，也是植物抗性力的重要来源，植物细胞壁中的木质素占据了重要的地位。
它不仅提供了细胞壁的物理结构，而且可以抵御病原体的侵入，并形成营养储备体以维持植物的生长发育过程，因此，木质素的生物合成和组装是植物的重要生物学过程。
木质素的生物合成主要是由三种不同类型的木质素亚单位构成的，即针状炭水化物（SPS），箭头炭水化物（APS）和纤维素（VFS）。
这三种木质素构成的木质素主要由枯草芽孢杆菌和木杆菌感染植物
后经过代谢合成而成。
其中，针状炭水化物是木质素的主要构成部分，含量多达80％，箭头炭水化物和纤维素的含量较低，大多在20％以下。
木质素的生物合成受到多种因素的影响，包括环境因素、生长因子、植物激素和营养元素等。
其中，植物激素是木质素生物合成过程的关键因素，若植物激素含量不足，木质素生物合成也会受到影响。
同时，环境因素也对木质素生物合成有很大的影响，气温，湿度和光照等都会影响木质素的生物合成。
木质素的生物合成是植物生物学中的一个重要过程，在植物的抗病性和营养素的储存方面起着重要作用。
所以，针对木质素的生物合成，我们应该加以关注，更多的研究和实证是必不可少的，以维护植物的健康发育以及维持生态系统的平衡。
木素
基存在， 可以成醚联接形式与其他烷基、芳基联接。
3、羟基测定
（1）总羟基测定 硫酸二甲酯－木素甲基化反应 乙酰化木素
木素跟乙酸酐与无水吡啶试剂（1：1） 反应
（2）酚羟基含量测定
重氮甲烷法 重氮甲烷试剂只使游离的酚羟基甲基化，不能使 侧链上的醇羟基甲基化。
纸浆和纸张的化学及物理性能有很大的影响。
不同植物原料种类，木素的含量各不相同 针叶木 25～35％ 阔叶木 20～25％ 禾本科 15～25％
同一原料不同部位，木素的含量也有很大差别 木素的结构非常复杂，针叶木、阔叶木和禾本科原
料木素的化学结构，各种木素结构的含量等等存在 较大的差异
本章主要研究内容
木素
木素是造纸植物纤维原料中的主要的化学成分之一。 木素的定义：是由苯丙烷结构单元(即C6-C3单元)通
过醚键、碳-碳键等连接而成的具有三维空间结构的芳 香族高分子化合物.
对制浆造纸的影响 1、其含量是制定蒸煮及漂白工艺条件的重要依据。 2、化学制浆和漂白过程是脱除木素的过程,残留木素对
G-S型
（二）木素的硝基苯氧化分解
1、实验方法
2、分解产物
如果是(1)(6)证明木素中含G型木素结构单元
(2)(7)
S
(3)(8)
H
3、由表2－11可得出结论 自针叶木中得到大量的香草醛和少量的对
－羟基苯甲醛，说明针叶木木素中存在大量 的愈疮木基和少量的对－羟基苯基； 阔叶木中得到大量的香草醛和紫丁香醛， 其对－羟基苯甲醛的量比针叶木少，说明阔 叶木木素中存在大量愈疮木基和紫丁香基， 少量的对－羟基苯基； 禾本科植物中存在大量的对－羟基苯基， 愈疮木基和紫丁香基。
木素-2010-1
C C C
C C C
C C C
OCH3 OH G型
H3CO OH S型
OCH3 OH H型
G: Guaiacyl 愈创木基; S: Sringyl; H: p-hydroxyl phenyl
木素的基本结构单元
第一节 木素的存在及木素的生物合成
木素是由苯丙烷结构单元(即C6-C3单元)通过醚键、 碳-碳键等连接而成的具有三维空间结构的芳香族 高分子化合物.
木素在云杉和白桦中的分布情况
二、木素的生物合成
细胞壁中木素的堆积
木素结构单元的生物合成 木素生物合成的前驱物
Coniferyl alcohol
Sinapyl alcohol
p-coumaryl alcohol 香豆醇
松柏醇
芥子醇
木素结构单元的生物合成
高分子木素的形成及其多样性和调节
木素的分离
第三节 木素的结构研究
一、木素的功能基 二、木素结构单元 三、光谱的基本概念及其在木素结构研究上的应用 四、木素结构单元间的连接 五、木素模型结构图 六、木素与碳水化合物之间的连接（LCC）
木素的功能基
甲氧基（－OCH3） 羟基（－OH） 羰基（－CO ）
甲氧基
针叶木：14-16% 甲氧基 阔叶木：19-22% 禾本科：14-15%
Modified Viebö method（Bromide method) ck
ROCH3 +HI→ ROH +CH3I↑ CH3I + Br2 → CH3Br +IBr IBr+2Br2 +3H2O → HIO3 +5HBr HIO3 + 5KI+5H+ → 3I2 +3H2O +5K+ I2 + 2Na2S2O3 → 2NaI +Na2S4O6
木质素名词解释
木质素名词解释木质素（ woodin）是一种白色颗粒状物质，不溶于水和乙醇，其物理性质、化学性质与纤维素相似。
它主要存在于植物的韧皮部（即形成层）和薄壁组织中，但也有一定数量存在于木材细胞腔内。
木质素分子中，羟基、甲氧基和羰基上都连有一个相同的碳原子。
具有与纤维素类似的性质：能与强酸或强碱作用，可溶解于强酸或强碱的溶液中，遇稀酸时发生凝胶；加热至260 ℃时熔化并完全失去结晶水。
木质素是植物细胞壁的重要成分，它使植物细胞有较高的机械强度。
木质素不易降解，因此在工业上多作为一种廉价而优良的工业原料，还可制造水泥、石灰、硫磺等产品，并用作吸音、防水、装饰、填充材料。
木质素的分子结构比纤维素稍复杂一些，还含有少量的半纤维素和一定量的其他化合物。
木质素在生物体内的合成和降解是一个极为复杂的过程，影响其合成和降解的因素很多，其中主要有以下几个方面。
（ 1）温度。
木质素的合成速度随温度升高而加快，因此在热带地区比在寒带地区的木质素合成速率大。
一般说来，温度越高，木质素降解越快，相反则合成越快。
这是由于热带地区的光照充足，温差变化大，所以木质素的合成速率大于降解速率。
在生物体内，木质素的降解受酶的影响较大，尤其是在低温和高温时，由于酶活性增加，降解速率提高。
如在人体内缺乏维生素B和烟酸时，血浆中的木质素就容易被降解。
（ 2） pH值。
木质素在酸性条件下溶解度较低，在碱性条件下较高。
如果木质素中含有半纤维素成分，则更利于被降解。
在一般情况下，如果木质素在较高的碱性条件下被降解，则较低的酸性环境将有利于半纤维素的合成。
因此，在研究木质素的降解途径时，可考虑从pH值的角度入手进行探讨。
另外，对木质素降解的影响因素还有各种微生物。
木质素的降解也是微生物共同参与的生化反应。
一般说来，细菌是木质素降解的先驱者。
纤维素是地球上最丰富的有机化合物，占地球上所有有机质的3/4。
据估计，现代地球上的纤维素总量达5000亿吨。
它是由许多糖类聚合而成的长链状大分子化合物，约有30多万个葡萄糖单元通过氢键连接而成，结构非常稳定，因此难以降解。
木素
3、功能基测定
ROCH3+HI →CH3I+ROH
（1）最早方法CH3I+AgNO3生成碘化银 （2）CH3I＋Br2＋3H2O
→HIO3+5HBr HIO3+5HI →3I2+3H2O I2用Na2S2O3 滴定
4、甲氧基性质
一般比较稳定，但在碱法制浆中，甲氧基 将裂开变成甲醇。
甲氧基对于脱木素影响较大，木素中，甲 氧基含量高，脱木素快，所以，S型比G型 易脱除
碳
-
的 制 备
水 化 合 物
⑴ α-醚键结 合
⑵ 苯基糖甙键
复
⑶ 缩醛键
合
⑷ 酯键
体
⑸ 自由基结合
D.Fengel’s Model of LCC
C H 2O H
H
O
CCO
L
H
H3CO
OCH2 H3CO
HO
O
O
OH H H
H OH
HOH2C
H
OO
O
OH H H
H OH
M eO
H2 CH2OH CCO
H H3CO
（一）高锰酸钾氧化分解
1、实验方法
2、分解产物
如果是（1）－证明木素中含H型木素结构单元
（5）
G
（8）
S
（9）－（16）为二聚体，证明木素结构单
元间存在5－5，5－6，6－6，1－5，4－
O－5，1－O－4等芳香核连接和醚键连接。
6
3、由表2－9得出结论
针叶木主要木素类型G型
阔叶木主要木素
高碘酸盐氧化法 原理：木素酚羟基有甲氧基在邻位，用高碘酸盐 氧化脱甲氧基作用，形成邻醌和一个甲醇分子
木质素_精品文档
2 木素的分离与精制
在植物体内的木素与分离后的木素，在结构上是 有差别的，而且分离方法不同，其结构也有变化， 因此将未分离的木素称作原本木素。
在工业上一般是利用纤维素时将木素分离提取出 来。
木素的分离方法，按其基本原理可分为两类: 将木素作为可溶性成分溶解，纤维素等其他成分 不溶解进行分离； 将植物中木素以外的成分溶解除去，木素作为不 溶性成分被过滤分离出来。
1.1 木素分类及分布
分类
长期以来, 人们习惯地把木 素分为针叶材木素、阔叶材 木素以及禾本木素, 这种分类 虽能够反映大多数的木素结 构, 由于未考虑到双子叶植物 的禾草类木素及针叶材、阔 叶中少数树种木素结构特殊 性, 并不是一这种严格的分类 方法。
Gibbs等将植物中木素按结 构分为两大类, 即愈创木基木 素和愈创木基-紫丁香基木素( 即G型和GS型)。愈创木基木 素主要由松柏醇脱氢聚合而 成, 其结构均一。大多数针叶 材都属于这一类。但也有少 量例外, 具有GS的结构特征, 如罗汉松属中的一些树种。
木素的三种前驱物是由葡 萄糖经过莽草酸和肉桂酸途 径合成的。
OH H2C
CH HC
OH H2C
CH HC
OH H2C
CH HC
OH
松柏醇
OCH3 H3CO OH
芥子醇
OCH3 OH
对香豆醇
木素合成的前驱物
芥子气
• 芥子气学名为二氯二乙硫醚, 纯品为无色有微弱大蒜气味 的油状液体, 工业品呈黄色、棕色至深褐色。微溶于水, 易 溶于丙酮、苯、乙醇等。芥子气的稳定性较差,长期储存 可逐步分解产物对金属有腐蚀作用, 易爆, 禁配强氧化剂、 水、酸类, 主要用于有机合成及制造军用毒气、药物等。
与木素缩合的糖基有如下几种: 呋喃式阿拉伯糖基、吡 喃式木糖基、吡喃式半乳糖基和吡喃式糖醛酸基。木素与 糖类的连接方式可分为糖苷键连接，缩醛键连接、酯键连 接和醚键连接，糖苷键连接所占比例较大。
第3章 木质素
研究木素的化学结构时，分离出的木素试样是否保持着 天然的状态，木素的结构是否能代表它的平均状态，时常成 为疑问。 分离方法存在的缺点 木素在分离的过程中已基本上改变了它自己的天然结构。 只能分离出全部木素量的相对未改变的一部分。
（一）植物纤维原料的准备 1. 准 备 步 骤 木材（草类原料） → 木片（草片） → 磨碎（40~60目 或100~120目） → 有机溶剂抽提 → 无抽提物试样。
2．木素的含量 一般 20-40 % 针叶木(裸子植物)中，木素含量25%~35%； 阔叶木(被子植物中的双子叶植物)木素含量达20%~25%； 单子叶植物中禾本科植物一般含15%～25%。
3．木素的分布 ——不均匀性
云杉早材管胞的木素分布 左图：横切面在240nm的紫外光显微镜摄影图； 右图：沿虚线木素分布图
4．高分子木素的形成
木素首先由在细胞壁上生成的过氧化物酶/H2O2或漆酶/O2的
作用下，木素结构单元被脱氢，生成酚游离基及其共振体。
这些自由基之间互相结合，或向其中加成H2O或木素结构单
元缩合生成二聚体。这些木素二聚体本身也进一步脱氢成为自 由基，进而和别的自由基结合，反复地进行水和木素结构单元 的加成反应，木素便高分子化。
——优良化工原料，其利用备受关注
3.1 木素在植物体内的分布及生物合成机理
一、木素的存在
仅次于纤维素的最丰富和最重要的有机高聚物。 1．木素在植物内的作用 在植物中木素作为一种填充和粘结 物质，在植物细胞壁中能以物理或化学 的方式使纤维素纤维之间粘结和加固， 增加植物的机械强度和抵抗微生物侵蚀 的能力，使木化植物直立挺拔和不易腐 朽。
（2）Björkman木素分析 Björkman木素的分离量为Klason木素的量的1/2； Björkman的实验证明：另一半的木素与碳水化合物存在 着化学键连接； Björkman木素可以看作木材的木素的代表，因为它是最 好木素制备物之一； Björkman木素与原本木素并不相等，分子量都比原本木 素低许多。而且游离的酚羟基和α-羰基都比原本木素高。 甲氧基含量低； Björkman木素中含有2%~8%的碳水化合物。
木质素
（4）羧基 一般认为木素中是不存在羧基的，但 在磨木木素中存在0.01-0.02/OCH3。
3.3 木素与糖类连接
在植物体内，木素总是与纤维素及半纤维素共存的，甚 至还有一些寡糖存在，其共存方式影响组分分离和材料利 用。长期研究表明，木素的部分结构单元与半纤维素中的 某些糖基通过化学键连接在一起，形成木素-糖类复合体， 称为LCC复合体。
14级木材加工化学课程
第五讲: 木质素
Content
1 木素概论 2 木素的分离与精制 3 木素的化学结构 4 木素的物理性质 5 木素的化学性质 6 木素的应用
1 木素概述
木素(lignin)是植物内普遍存 在的一类高聚物，是支撑植物生 长的主要物质，同纤维素与半纤 维素一起构成纤维素纤维。木素 是植物界中仅次于纤维素的最为 丰富的有机高聚物，它广泛存在 于羊齿类(蕨类)植物以上的高等 植物中，是裸子植物和被子植物 所物有的化学成分。
OCH3 O
(2)
OH H2C
CH HC
OCH3 O HC OH HC CH2
+ H2O
OCH3 O
(2)
OH H2C
CH HC
OCH3 O HC OH CH2 HC OH
OCH3 OH
(3)
OH H2C
CH HC
OCH3 O
HC OH +
HC CH2
OCH3 O
(2)
OH H2C
CH HC
OCH3 OH
磨木木素中羟基总数是1.00-1.25/OCH3，其中酚羟基 是0.24-0.335/OCH3，这些酚羟基又分为四种类型：非缩 合型、缩合型、侧链位有羰基的共轭型和肉桂醛型的共轭型 。木素中游离羟基的含量可采用乙酰化方法测定，酚羟基的 含量可采用气相色谱法测定。
木质素生物合成途径及其基因调控的研究进展
Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｒｅｓｅａｒ ｃｈ ｏｎ Ｌｉｇｎｉｎ Ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ
Ｇａｏ Ｙｕａｎ１ Ｃｈｅｎ Ｘｉｎｂｏ１，２ Ｚｈａｎｇ Ｚｈｉｙａｎｇ１
（ １Ｃｒｏｐ ｇｅｎｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｈｕｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ， Ｈｕｎａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１０１２８； ２Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｂａｓｔ ｆｉｂｅｒ Ｃｒｏｐｓ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１０２０５）
摘 要： 木质素是植物体内含量仅次于纤维素的一类高分子有机物质， 在植物体的机械支持、水分运输及抵抗外界 不良环境的侵袭方面起着重要的作用。然而， 它的存在严重影响植物材料在造纸工业、纺织业、畜牧业生产中的应用。木质素 代谢过程中存在多基因现象使得木质素的合成途径出现多样性， 利用共抑制、反义抑制等转基因技术开发低木质素含量的 优良新品种具有重要的意义。
苯丙烷（ ｐｈｅｎｙｐｒｏｐａｎｏｉｄ） 途径是植物 体次生代谢中的一个通用途径， 由 １０ 余 种酶来催化。包括以下几种： ＴＡＬ（ ｔｙｒｏｓｉｎｅ ａｍｍｏｎｉａｌｙａｓｅ， 酪 氨 酸 脱 氨 酶 ） 、ＰＡＬ （ ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ ａｍｍｏｎｉａｌｙａｓｅ， 苯丙氨酸裂 解酶） 、Ｃ４Ｈ （ ｃｉｎｎａｍａｔｅ ４－ｈｙｄｒｏｘｙｌａｓｅ， 肉 桂 酸－４－羟 基 化 酶 ） 、Ｃ３Ｈ （ ｃｏｕｍａｒａｔｅ ３－ ｈｙｄｒｏｘｙｌａｓｅ， 香 豆 酸－３－羟 化 酶 ） 、Ｆ５Ｈ （ ｆｅｒｕｌａｔｅ－５－ｈｙｄｒｏｘｙｌａｓｅ， 阿 魏 酸－５－羟 基 化 酶 ） 、４ＣＬ（ ４－ ｃｏｕｍａｒａｔｅ ＣｏＡ ｌｉｇａｓｅ， ４－香 豆 酸 辅 酶 Ａ 连 接 酶 ） 、 ＣＣｏＡＯＭＴ（ｃａｆｅｏｙ１－ＣｏＡ３－ Ｏ－ｍｅｔｈｙ１ｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ， 咖啡酰辅