El biocombustible que podría ayudarnos a aparecer a cero neto: ScienceDaily

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El género de hierbas Miscanthus, comúnmente utilizado para agregar movimiento y textura a los jardines, podría convertirse rápidamente en la primera opción para la producción de biocombustible. Un nuevo estudio muestra que estas hierbas se pueden cultivar en condiciones agrícolas más bajas, como suelos marginales, debido a su notable resiliencia y capacidad fotosintética a bajas temperaturas.

El miscanthus es un biocombustible prometedor debido a su alto rendimiento de biomasa y bajos requisitos de insumos, lo que significa que puede adaptarse a una amplia gama de zonas climáticas y tipos de suelo. Se considera una opción comercial viable para los agricultores, pero los cultivos pueden verse amenazados por un suministro de agua insuficiente o excesivo, como el aumento de las inundaciones en invierno o las olas de calor en verano.

Con muy poco conocimiento de su productividad en condiciones de suelo inundado y saturado de humedad, los investigadores del Instituto Earlham en Norwich querían comprender las diferencias en la tolerancia al estrés hídrico entre las especies de Miscanthus para guiar la selección de cultivos asistida por genómica.

El equipo de investigación, junto con colaboradores de TEAGASC, la Autoridad de Desarrollo Agrícola y Alimentario de la República de Irlanda y el Instituto Galés de Ciencias Biológicas, Ambientales y Rurales, analizaron varios genotipos de Miscanthus para identificar los rasgos que proporcionaban información sobre la adaptación y regulación de genes. durante el estrés hídrico.

Encontraron genes específicos que desempeñan un papel clave en las respuestas al estrés hídrico en varias especies de Miscanthus y encontraron coherencia con los procesos biológicos funcionales que son críticos durante la supervivencia del estrés por sequía en otros organismos.

Dr. José De Vega, autor del estudio y líder del grupo en el Earlham Institute, dijo: “El miscanthus es un cultivo comercial debido a su alta productividad de biomasa, resiliencia y capacidad para continuar la fotosíntesis durante los meses de invierno. Estas cualidades lo hacen particularmente buen candidato para creciendo en tierras marginales del Reino Unido, donde los rendimientos podrían verse limitados por veranos calurosos e inviernos húmedos “.

Anteriormente, una prueba de una década en Europa mostró que Miscanthus producía hasta 40 toneladas de materia seca por hectárea cada año. Esto se logró solo dos años después de su fundación, lo que demuestra que su capacidad de biocombustible era más eficiente para producir etanol por hectárea que la barra de pánico y el maíz.

Las especies de Miscanthus se han utilizado como especies forrajeras en Japón, Corea y China durante miles de años y, debido al alto rendimiento de biomasa y al alto contenido de lignocelulosa (materia seca vegetal), se utilizan comercialmente como materia prima. de bioenergía.

La biomasa de lignocelulosa es la materia prima más disponible en la Tierra para la producción de biocombustibles, principalmente bioetanol. La alta capacidad de biomasa del Miscanthus hace que la hierba sea un producto valioso para los agricultores en tierras marginales, pero las respuestas de los cultivos al estrés hídrico varían según el origen de la especie Miscanthus.

Los científicos compararon las respuestas fisiológicas y moleculares entre las especies de Miscanthus tanto en condiciones de inundación como de sequía. Las condiciones fisiológicas inducidas se utilizaron para un análisis en profundidad de la base molecular del estrés hídrico en especies de Miscanthus.

Se observó una pérdida significativa de biomasa en condiciones de sequía en las cuatro especies de Miscanthus. En condiciones de inundación, el rendimiento de biomasa fue tan bueno o mejor que en condiciones controladas en todas las especies. El bajo número de genes expresados ​​diferencialmente y el mayor rendimiento de biomasa en condiciones de inundación han respaldado el uso de Miscanthus en suelos marginales propensos a inundaciones.

“El desafío global de alimentar a la población mundial en constante crecimiento se ve exacerbado cuando los cultivos alimentarios se utilizan como materia prima para la producción de energía verde”, dijo el Dr. De Vega.

“El cultivo exitoso de plantas para la producción de etanol y productos químicos requiere la capacidad de crecer en tierras marginales, así como priorizar atributos; no relacionados con los alimentos, perenne, con alto rendimiento de biomasa, bajo aporte químico y mecánico, mayor eficiencia en el uso del agua y alto almacenamiento de carbono. capacidad: Miscanthus cumple estos requisitos para mejorar la agricultura, ahorrar dinero y espacio para los agricultores y ayudar a nuestro medio ambiente excesivamente contaminado mediante la emisión de CO2.

“El equipo de investigación está en el proceso de selección temprana de genotipos de alta biomasa de grandes poblaciones de Miscanthus que están mejor adaptadas a las condiciones del Reino Unido y requieren pocos insumos. El uso de enfoques genómicos nos permite comprender mejor los rasgos que hacen que algunas especies de Miscanthus una alternativa comercialmente viable a las tierras marginales y aplicarla a las prácticas agrícolas “.

El artículo “Respuesta fisiológica y transcripcional al estrés por sequía entre especies de miscanthus de gramíneas bioenergéticas” fue publicado en Biotecnología para biocombustibles.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Instituto Earlham. Nota: El contenido se puede cambiar según el estilo y la longitud.

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