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Identificados genes clave del pasto interruptor, que podrían significar mejores biocombustibles en el futuro

Identificados genes clave del pasto interruptor, que podrían significar mejores biocombustibles en el futuro
El nuevo análisis complejo del genoma del pasto varilla de los científicos podría cambiar las reglas del juego para el uso de la planta barata y ampliamente disponible como fuente de biocombustible. Aquí se muestra el pasto varilla de tierras bajas listo para cosechar en Overton, Texas. Crédito: Jason Bonnette, Universidad de Texas en Austin

Los biólogos creen que están un paso más cerca de un objetivo de larga data de hacer de una planta barata y ampliamente disponible una fuente de energía y combustible, lo que significa que una de las próximas grandes armas en la batalla contra el cambio climático podría rastrear sus raíces en el lado de una carretera de Texas.


por la Universidad de Texas en Austin


Investigadores de la Universidad de Texas en Austin, el Instituto HudsonAlpha de Biotecnología, el Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) y otras instituciones han publicado un análisis del genoma complejo del pasto varilla, un cultivo de biocombustible prometedor.

El equipo vinculó diferentes genes para un mejor rendimiento en diferentes climas en América del Norte, lo que ahora les brinda a los científicos una hoja de ruta para la cría de pasto varilla de alto rendimiento emparejado con las condiciones climáticas actuales y futuras en los Estados Unidos. Optimizar el pasto varilla para que crezca de manera eficiente en muchos entornos diversos es un componente clave para garantizar su éxito como materia prima para biocombustibles.

Los hallazgos se publican hoy en la revista Nature .

Esta búsqueda de un mejor pasto varilla comenzó hace más de una década en el laboratorio de UT Austin de Tom Juenger, profesor de biología integrativa y autor correspondiente del artículo. Al solicitar muestras de las existencias de pasto varilla del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, notó una falta de diversidad. Entonces, él y su entonces investigador postdoctoral, David Lowry, se propusieron encontrar el suyo.

«Originalmente, muchas de estas colecciones vinieron de nosotros conduciendo en una camioneta con una pala y desenterrando plantas al costado de la carretera o en parques donde teníamos permisos», dijo Lowry, coautor del artículo. quien ahora es profesor asistente de biología vegetal en la Universidad Estatal de Michigan.

Switchgrass es una planta perenne resistente con raíces profundas que crece en todo el país desde Canadá hasta México y es un componente importante de los hábitats de las praderas de tallgrass en el centro de América del Norte. Puede alcanzar alturas de 12 pies en algunas áreas y se usa para controlar la erosión, como cobertura de caza y ocasionalmente como alimento para el ganado.

Pero su uso más importante puede provenir de fuente de biocombustible, que es un componente crítico para reducir los niveles de carbono atmosférico y combatir el cambio climático . El objetivo final de la investigación es desarrollar variedades de pasto varilla de alto rendimiento adaptadas a uno o más de los muchos climas y ecorregiones diferentes de los Estados Unidos.

Juenger, Lowry y sus colegas del HudsonAlpha Institute for Biotechnology y el DOE Joint Genome Institute crearon 10 jardines idénticos en ocho estados, cultivando clones de más de 1,000 muestras de pasto varilla recolectadas en toda América del Norte. Secuenciaron la diversidad genética de estas muestras y ensamblaron una secuencia del genoma de referencia de alta calidad para comparar la diversidad. Luego hicieron una crónica de qué variedades prosperaron y dónde, haciendo coincidir secciones de sus genomas con rasgos específicos que habían evolucionado durante milenios a climas específicos en todo el continente.

«Terminamos encontrando tres poblaciones muy distintas de pasto varilla de tres regiones de los Estados Unidos, todas las cuales tenían sus propios conjuntos de adaptaciones al clima», dijo Alice MacQueen, primera autora del artículo e investigadora asociada en UT. Austin. «Significa que hay potencialmente múltiples caminos evolutivos disponibles para hacer coincidir las plantas de pasto varilla con climas particulares».


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