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细胞壁是植物细胞区别于动物细胞的重要特征性结构之一,在植物的生长发育过程中起到了关键性的作用。它决定了植物细胞的形态和大小,为植物细胞提供机械支撑和对外界环境胁迫的保护,并参与了信号转导、信息传递和多种生理生化代谢过程。
植物细胞壁同时也是地球上最大的可再生碳水化合物资源库,因此常常作为重要的原材料,在食品、饲料、能源以及新材料等领域有着重要的应用价值。尤其是在能源日渐短缺的今天,细胞壁具有可以转化为清洁、安全的可再生能源的潜力,成为炙手可热的生物质资源。
然而植物细胞壁却是被我们了解最少的细胞结构,正因如此,人们对植物细胞壁的利用还不到其年产量的2%。二十多年来,随着分子遗传学、基因组学、生物物理学等学科的发展,以及多学科交叉手段的应用,植物细胞壁的形成机制得到了很大程度的阐释,为细胞壁经济时代的到来奠定了理论基础。
本报告主要从学科交叉的角度对植物细胞壁形成机制进行解读。