生物燃料的发展：从柳枝tain获取更多能量

美国能源部（DOE）的联合生物能源研究所（JBEI）的研究人员在劳伦斯伯克利国家实验室（Berkeley Lab）领导下的DOE生物能源研究中心迈出了柳枝production生产的重要一步。

JBEI研究人员小组与美国农业部农业研究服务局（ARS）的研究人员合作，证明将玉米（corn）基因引入柳枝，中，柳枝，是一种被吹捧的先进生物燃料的潜在原料，翻了一番（250％ ）植物细胞壁中淀粉的含量，使提取多糖并将其转化为可发酵糖变得更加容易。

与玉米基因的柳枝.。单击图像获取更多信息。

该基因是玉米基因的一种变体，称为Corngrass1（Cg1），可将柳枝holds保持在发育的幼年期，阻止其进入成年期。

JBEIs解构部门负责人，该研究的主要研究人员之一的化学工程师布莱克·西蒙斯（Blake Simmons）表示：“我们表明Cg1柳枝biomass生物质更容易被酶分解，并在糖化过程中释放出更多的葡萄糖。与野生柳枝compared相比，Cg1柳枝gra包含的木质素含量降低，葡萄糖和其他糖类含量增加，这增强了植物作为先进生物燃料原料的潜力。”

该研究论文的结果已发表在美国国家科学院院刊上，标题为“玉米Corngrass1 MicroRNA的过度表达可防止开花，提高消化率并提高柳枝Star的淀粉含量。”

木质纤维素生物质是地球上最丰富的有机材料。研究一直表明，源自木质纤维素生物质的生物燃料可以在美国以可持续的方式生产，并且可以以加仑/加仑为基础替代当今的汽油，柴油和喷气燃料。但是，自然并不容易。与谷物中的淀粉糖不同，植物细胞壁纤维素中的复杂多糖被锁定在一种坚硬的木质材料中，称为木质素。

在先进生物燃料的潜在农作物原料中，柳枝offers具有许多优势。多年生禾草既耐盐又耐旱，可以在边缘农田上繁衍生息，不会与粮食作物竞争，并且几乎不需要施肥。其在生物燃料中使用的关键是使其更易于被发酵微生物消化。

魔术在于提供表达的基因的选择。该论文的主要作者，植物分子遗传学家George Chuck与ARS和加利福尼亚大学伯克利分校在植物基因表达中心共同任命，他解释说：“大约在80年前，最初的Cg1是从玉米中分离出来的。我们在2007年克隆了该基因，并将其工程改造到了其他植物中，包括柳枝switch，以便这些植物能够复制玉米中发现的植物。Cg1的天然功能是使植物在发育的幼年期短时间内诱导更多的分支。我们的Cg1变种很特别，因为它总是打开的，这意味着植物总是认为它们是幼虫。”

查克和他的同事萨拉·哈克（Sarah Hake）是该论文的另一位合著者，也是植物基因表达中心的负责人。他提出，由于少年生物质的木质素较少，因此应该更容易分解为可发酵的糖。另外，由于幼年植物不产生种子，因此更多的淀粉应可用于制造生物燃料。为了验证这一假设，他们与西蒙斯（Simmons）及其JBEI的同事合作，确定了将Cg1基因引入柳枝switch的影响。

结果令人惊讶–除了降低木质素和增加柳枝starch中的淀粉含量外，玉米Cg1基因的引入和过表达也阻止了柳枝flowering开花，即使经过两年以上的生长，这也是出乎意料但有利的结果。查克说：“缺乏开花限制了转基因柳枝from将基因传播到野生种群中的风险。”

它不是一个完美的答案。例如，Cg1柳枝biomass生物量仍需要进行预处理才能有效释放可发酵的糖。但是其他所有基于纤维素的系统也都可以。然后需要解决有关繁殖和栽培的问题。

西蒙斯（Simmons）考察了结果以及未来的发展方向，他说：“柳枝alter的改变确实使我们在预处理过程中使用的能源少于转化野生型植物所需的能源，从而实现了高糖产量。 。这项研究的结果为JBEI和其他地方扩大一套预处理和糖化方法奠定了基础，这些方法将用于生成用于表征和燃料生产的水解产物。”

另一点可能随着时间的推移会变得更有价值，这与Cg1能够将柳枝and和其他植物保持在幼年期的机制有关。“我们知道Cg1控制着转录因子基因的整个家族，”查克说，“但是我们不知道这些基因在植物衰老过程中如何发挥作用。解决这个问题可能需要几年的时间。”

研究小组的结果比英国进行的一项研究早了一周，该结果说明了生物质生产的发展速度和速度。英国人似乎认为，生物质能满足全球约五分之一的能源需求，而不会损害食品生产。关于该研究的文章指出，辩论十分激烈。一个人想知道为什么根本没有辩论。..

250％确实是一个破坏者，它挑战纤维素工业以降低加工成本。

现在的问题来了，该基因是否也将转移到猕猴桃中。如果这样做的话，那么一项或两项现场试验以及实验室试验将使生物质的前景发生很大变化。

通过。布莱恩·韦斯滕豪斯

资源：柳枝Energy的能量更多