水稻（Oryza sativa L.）是我国重要的粮食作物,其丰富的木质纤维素,可用于纤维乙醇和其它生物化学产品的生产。纤维乙醇的生产需要经过预处理、酶解产糖和发酵产醇三个主要步骤。然而,由于水稻细胞壁自身抗降解特性,木质纤维的酶解和乙醇的生产花费高、效率低,还会产生二次环境污染问题。因此,利用基因工程改良植物细胞壁结构,降低其抗降解性,并在绿色温和预处理下,提高木质纤维酶解产糖产醇效率是纤维乙醇发展的有效途径。本研究利用前期筛选的水稻次生壁合成纤维素合成相关OsCESA9基因编辑突变体材料,优化了木质纤维预处理方法和条件,解析了优质水稻突变体秸秆高效酶解产糖产醇的机理。主要研究结果如下:1.与野生型水稻（日本晴/NPB）相比,突变体（cesa9）水稻成熟秸秆中可直接用于酵母发酵产醇的可溶性糖提高了15%;突变体秸秆纤维素相对含量（%干物重）降低36%;与对照相比,突变体纤维素聚合度和纤维素结晶度分别降低33%和21%,纤维素表面可及性提高17%,在酶解产糖效率上更具优势。2.比较分析发现,2%H2SO4预处理可致使纤维素损失23%、原材料损失50%以上,致使水稻秸秆酶解产糖效率未能达到100%;超声预处理强度较弱,预处理后残渣木质素含量较高,对水稻秸秆酶解产糖效率提升不占优势;0.7%NaOH预处理和超声（固液比1:18,功率400 W,时间20 min）辅助0.5%Na OH可使突变体水稻秸秆完全酶解。3.结合XRD、SEM、FTIR等技术手段发现,水稻秸秆的高效酶解受多种因素影响;超声辅助0.5%Na OH预处理可以在不损失纤维素底物的基础上,降低14%-17%纤维素聚合度、去除非晶体区半纤维素和木质素、提高55%-75%纤维素表面可及性,从而促进水稻秸秆酶解效率的提高。4.使用优化后的超声辅助微碱预处理水稻秸秆材料进行后续酶解产糖和发酵产醇,发现突变体糖醇转化率为93%,比野生型提高7%;乙醇产量为55%（%纤维素）,比野生型提高51%。综上所述,本研究提出了水稻秸秆绿色高效酶解产糖产醇路径模型:即上游利用基因工程改良植物细胞壁结构,使其抗降解性显著降低;下游通过简单超声辅助微碱预处理有效去除秸秆细胞壁半纤维素和木质素,使纤维素聚合度显著降低、纤维素表面可及性大幅增加,进一步提高了水稻秸秆酶解产糖产醇效率,为农作物秸秆的绿色高效综合利用提供技术与途径。