第二代能源作物需在干旱、貧瘠和不適合于糧食生產的邊際性土地上產生足夠高的生物量,才能在發展可再生能源和緩解氣候變化方面發揮重要作用。因此,如何利用野生植物資源快速馴化培育第二代能源作物成為一個新的科學問題。
中國科學院植物種質創新與特色農業重點實驗室系統與進化植物學學科組李建強研究員與植物研究所、上海生命科學研究院等單位對最有可能在我國北方和西北廣闊的邊際性土地上大規模種植的能源作物——芒草開展了合作研究。該研究小組將采自全國近百個芒草自然居群種植到寒冷的北方溫帶草原、貧瘠干旱的黃土高原及溫暖濕潤的華中地區等3個試驗點,發現芒草種類具有豐富的遺傳變異和極強的適應性,是可供培育耐冷、耐旱和耐貧瘠的高產能源作物。該成果已在線發表于Global Change Biology Bioenergy,并迅速得到廣泛關注(如:AAAS EureAlert, AlphaGalileo,ScienceDaily, Cell Press News Aggregator, ScienceNewsline nature)。
附:新聞發布——“Miscanthus Adapts”翻譯如下:
一篇發表于本期《全球變化生物學生物質能源》的論文發現,野生芒草居群擁有在惡劣環境下生存的遺傳變異,無疑是新能源開發的可靠來源。
要大規模、可持續地生產生物質能,必須從野生植物中馴化培養能夠在邊際性和退化土地上高產的能源作物。
閆娟等作者在中國廣泛采集了三個芒草的野生種,并將收集到的居群種植在氣候條件各異的三個地點來觀察其生長狀況。他們發現這些芒草居群具有豐富的遺傳變異和很強的適應能力,為第二代能源作物的培育提供了有重要價值的資源。
中國科學院植物研究所資源植物研發重點實驗室主任,密西根州立大學植物學系教授桑濤指出“糧食作物的馴化始于大約一萬年前,很大程度上是由末次冰期后的氣候變化所激發的。今天,要保障人類社會的可持續發展,我們可能必須進行又一輪作物馴化。在這個研究工作中,我們發現原產中國的野生芒草種類具有在邊際性土地上成為高產能源作物的巨大潛力。與糧食作物的馴化相比,芒草能源作物的馴化將同樣令人興奮,而且應該是一個只爭朝夕的快速進程。”
這些發現極大地鼓舞了科研人員。因為能源作物的生產不能與糧爭地,它們必須在貧瘠的土地上和幾乎沒有灌溉的條件下生長。由于芒草能夠在比它自然生境更干旱和更寒冷的環境中產生高生物量,其發展成為能源作物的勢頭愈加顯著。
《全球變化生物學生物質能源》是一個雙月科學期刊,注重生物科學和直接利用植物、藻類和垃圾生產燃料。詳細情況請登陸雜志網站:www.gcbbioenergy.org 和www.twitter.com/gcb_bioenergy.