Исследователи создали быстрорастущие деревья, которые легче превращать в топливо

Исследователи из Университета Джорджии обнаружили, что манипуляции с определённым геном у лиственной древесной породы не только облегчают расщепление древесины на топливо, но и значительно ускоряют рост деревьев.

В статье, недавно опубликованной в Biotechnology for Biofuels, учёные описывают, как снижение экспрессии гена GAUT12.1 приводит к уменьшению содержания ксилана и пектина. Эти два основных компонента клеточных стенок растений делают их устойчивыми к ферментам и химикатам, используемым для извлечения ферментируемых сахаров при производстве биотоплива.

«Это исследование даёт нам важные подсказки о генах, контролирующих структуры растений, и о том, как мы можем манипулировать ими в своих интересах. Сложность расщепления клеточной стенки растения — главное препятствие для рентабельного производства биотоплива, и это открытие может проложить путь новым методам, делающим процесс более экономически жизнеспособным», — говорит соавтор исследования Дебра Монен.

Гипотезу проверили на виде деревьев Populus deltoides (восточный тополь). В сотрудничестве с коллегами из BioEnergy Science Center были созданы 11 трансгенных деревьев, у которых экспрессия GAUT12.1 была снижена примерно на 50%.

«Наши эксперименты показывают, что созданные нами деревья были менее рекальцитрантными, то есть извлекать сахара из их клеточных стенок было бы легче. Но мы были особенно рады увидеть, насколько быстро эти деревья росли по сравнению с диким типом», — отмечает ведущий автор Аджая Бисвал.

Тестируемые растения показали увеличение высоты на 12–52% и диаметра ствола на 12–44% по сравнению с контрольной группой. Более быстрый рост означает больше биомассы за меньшее время, что повышает привлекательность таких деревьев для производителей и индустрии биотоплива.

Хотя результаты предварительные, исследователи уже готовят новые эксперименты для испытания трансгенных деревьев в различных условиях окружающей среды.