当气温下降时 西伯利亚芒草植物超过主要的生物能源品种



商悦传媒   2019-04-07 07:33

导读: 光合作用推动了产量,但在寒冷的条件下,这种将太阳光转化为生物质的过程受到了冲击。芒草(Miscanthus)是一...

  光合作用推动了产量,但在寒冷的条件下,这种将太阳光转化为生物质的过程受到了冲击。芒草(Miscanthus)是一种流行的,可持续的,多年生的生物能源生产原料,在温带地区的边缘土地上繁衍生息。来自伊利诺伊大学和奥胡斯大学的GCB生物能源的一项新研究评估了在一次西伯利亚探险中收集的芒草,以确定三种新的种质(从特定地区采集的植物的术语),在寒冷的温度下具有超出行业最爱的特殊光合作用。

  伊利诺伊州卡尔R沃斯基因组生物学研究所的Ikenberry Endowed大学农作物科学和植物生物学主席斯蒂芬朗说:“当一场北极漩涡袭来时,我们就可以把它们起来并留在室内。”“芒草全年停留在地下,在春季,从地下茎中再生,生产生物质,可以变成生物能源和生物产品的可持续来源 - 但为了生存,它必须承受并保持广泛的生产力天气条件范围包括冷藏温度在15 - 0C [59 - 32F]之间。“

  今天,混合的无菌克隆芒草sacchariflorus和芒吸虫叫芒草X巨伊利诺伊州被认为是可用的最佳生物能源原料之一,由于其蓬勃发展的边际性土地,抵御寒冷温度,并产生更多的59%的生物质的能力比玉米。它的无菌性使其无法产生有活力的种子并成为侵入性的,但也意味着它不能用于培育新的品系。这需要父线的新杂交,这提供了添加更多冷却容差的机会。

  来自伊利诺伊州,美国农业部和俄罗斯NI Vavilov植物工业研究所(VIR)的科学家带领一支远征到东部西伯利亚,这是芒草生长的最冷的地区,寻找可用于繁殖的野生种群M. sacchariflorus改良M.xgiganteus。在这项研究中,该团队将181种西伯利亚芒草种植物放入前三种,在寒冷期间光合作用比M.xgiganteus更好。

  “与其他物种如玉米相比,M.xgiganteus一直被吹捧为具有特殊的光合作用耐寒性,”伊利诺斯州的博士后研究员,首席作者查尔斯皮尼翁说。“我们很高兴能找到其他在低温下做得更好的种质。”

  事实上,一个品种的光合作用效率提高了100%,或者是M.xgiganteus的两倍。在寒冷温度的两个星期内,M.X巨光合速率急剧下降,但第二个品种保持稳定的光合作用,这可能使其更好地适应长时间的寒冷天气。当冷却两周后温度升高时,第三个品种可以迅速恢复光合作用 - 这是一种在温度波动时早春最大化光合作用的特性。