La fotosíntesis impulsa los rendimientos, pero en condiciones de frío, este proceso que convierte la luz solar en biomasa se ve afectado. Miscanthus es una materia prima popular, sostenible y perenne para la producción de bioenergía que prospera en tierras marginales en regiones templadas. Un nuevo estudio en GCB Bioenergía de la Universidad de Illinois y la Universidad de Aarhus evaluados Miscanthus recolectado en una expedición siberiana para identificar tres nuevas accesiones un término para plantas recolectadas de un área en particular con un rendimiento fotosintético excepcional en temperaturas de enfriamiento que superan al favorito de la industria.
"Cuando llega un vórtice ártico, tenemos el lujo de abrigarnos y permanecer en el interior", dijo Stephen Long, presidente de la Universidad de Ikenberry Endowed de Ciencias de Cultivos y Biología Vegetal en el Instituto Carl R. Woese de Biología Genómica de Illinois ". Miscanthus permanece en el suelo durante todo el año, y en la primavera, vuelve a crecer desde los tallos subterráneos para producir biomasa que se puede convertir en una fuente sostenible de bioenergía y bioproductos, pero para sobrevivir, tiene que resistir y seguir siendo productivo en generalgama de condiciones climáticas, incluidas temperaturas de enfriamiento entre 15 - 0 ° C [59 - 32 ° F]. "
Hoy, un clon estéril del híbrido de Miscanthus sacchariflorus y Miscanthus sinensis llamado Miscanthus x giganteus 'Illinois' se considera una de las mejores materias primas de bioenergía disponibles debido a su capacidad de prosperar en tierras marginales, soportar temperaturas de enfriamiento y producir un 59 por ciento más de biomasa que el maíz. Su esterilidad evita que produzca semillas viables y se vuelva invasiva, pero tambiénsignifica que no se puede usar para generar nuevas líneas. Esto requiere nuevas hibridaciones de las líneas principales, lo que brinda la oportunidad de agregar más tolerancia al frío.
Científicos de Illinois, el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos y el Instituto de Investigación de la Industria de las Plantas VIR NI Vavilov de Rusia dirigieron una expedición al este de Siberia, la región más fría donde Miscanthus crece, para encontrar poblaciones salvajes de M. sacchariflorus que podría usarse para mejorar M. x giganteus híbridos. En este estudio, el equipo eliminó 181 siberianos Miscanthus accesiones a los tres primeros que fotosintetizaron mejor que M. x giganteus durante el enfriamiento
" M. x giganteus ha sido promocionado por tener una tolerancia al frío fotosintético excepcional en comparación con otras especies como el maíz ", dijo el primer autor Charles Pignon, investigador postdoctoral en Illinois, quien dirigió este trabajo." Nos entusiasmó encontrar otras accesiones que hicieron tantomejor a bajas temperaturas "
De hecho, una variedad fotosintetizada 100 por ciento más eficientemente, o duplica la tasa de M. x giganteus . Durante un período de dos semanas de temperaturas frías, M. x giganteus 'las tasas fotosintéticas cayeron precipitadamente, pero un segundo cultivar mantuvo una fotosíntesis estable, lo que podría hacer que se adaptara mejor a largos períodos de frío. Cuando las temperaturas aumentaron después de dos semanas de enfriamiento, un tercer cultivar podría recuperar rápidamente la fotosíntesis, un rasgo que podríamaximizar la fotosíntesis durante el comienzo de la primavera cuando las temperaturas fluctúan.
"Ahora estoy trabajando en la cría de estas accesiones altamente tolerantes al frío con otras formas de Miscanthus para formar nuevos cultivares híbridos que con suerte serán más efectivos, productivos y resistentes en el campo ", dijo el coautor Erik Sacks, profesor asociado de ciencias de cultivos en la Facultad de Ciencias Agrícolas, del Consumidor y del Medio Ambiente de Illinois"Pero el objetivo final de nuestro trabajo es proporcionar a los consumidores una fuente sostenible de energía derivada de las plantas".
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Materiales proporcionado por Instituto Carl R. Woese de Biología Genómica, Universidad de Illinois en Urbana-Champaign . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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