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U von I erhält ein USDA-Stipendium in Höhe von 1 Million US-Dollar, um Glossy15 in Sorghum zu studieren

Mit einem AFRI-Stipendium in Höhe von 1 Mio. USD können Forscher der University of Illinois feststellen, ob Änderungen im Glossy15-Gensystem von Sorghum in Zukunft zu einer verbesserten Bioenergieproduktion führen werden.

"Es wird immer wichtiger, zu verstehen, wie man bereits bekannte Pflanzen verändert und auf die Nutzung von Bioenergie zuschneidet", sagte Stephen Moose, Professor für Pflanzenwissenschaften und Mitglied des Energy Biosciences Institute am Institut für Genomische Biologie. "Wenn wir dies wirklich verwirklichen wollen, müssen wir unsere Pflanzen auf die lokale Umwelt zuschneiden und Pflanzen entwickeln, die wirtschaftlich und ökologisch nachhaltig sind."

Um die Biomasseerträge und die Umwandlung in Bioenergie zu verbessern, müssen nach Ansicht von Moose Pflanzeneigenschaften wie das Wachstum, die Empfindlichkeit gegenüber Tageslänge, Blütezeit, Kohlenstoffverteilung und Nährstoffnutzungseffizienz verbessert werden.

Bei Mais haben Forscher festgestellt, dass eine erhöhte Expression des Glossy15-Gens die Blüte verzögert und die Getreideerträge verringert, während es zu einer größeren Anhäufung von Gesamtbiomasse und Stielzucker führt. Darüber hinaus sind die Stickstoffanforderungen zur Maximierung der Gesamtbiomasse bei Hybriden mit höherer Glossy15-Expression viel geringer.

"Aufgrund der engen Beziehung zwischen Mais und Sorghum ist es möglich, dass Wechselwirkungen zwischen den Genen in Mais dazu beitragen, Unterschiede in der Triebreife zu programmieren, die Getreide-, Süß- und Biomasse-Sorghum-Sorten unterscheiden", sagte er. "Wir sind daran interessiert herauszufinden, ob dieses Gen verwendet werden kann, um überlegene Sorghumkornhybride in für die Bioenergieproduktion optimierte Sorten umzuwandeln."

Durch vergleichende Genomik, gezielte Re-Sequenzierung, RNA-Expressionsanalyse und Assoziationskartierung wollen U of I-Forscher Sorghum weiter charakterisieren, um die Sprossreifung zu regulieren.

"Zusammengenommen können unsere Ergebnisse zu verbesserten Sorghum-Sorten führen, die für eine nachhaltige, kostengünstige Produktion von Biomasse für die Lignocellulose-Verarbeitung optimiert sind", sagte er.

Ihr Projekt mit dem Titel "Funktionsanalyse von regulatorischen Netzwerken zwischen Sprossreifung, Stammkohlenstoffverteilung und Nährstoffverwertung in Sorghum" wurde für die nächsten drei Jahre genehmigt. Zu den Forschern zählen Moose und Patrick Brown von der Universität von I sowie Max Moehs von Arcadia Biosciences in Kalifornien.

USDA AFRI-Zuschüsse werden für Projekte vergeben, die die Pflanzenzüchtungsprogramme beschleunigen und die Biomasse-Rohstoffe verbessern, indem die Gene, Proteine ​​und molekularen Wechselwirkungen charakterisiert werden, die die Biomasseproduktion beeinflussen. Ihr Ziel ist es, den Grundstein für Biokraftstoffe aus lignocellulosehaltigen Biomassematerialien zu legen.

Zur Verfügung gestellt vom University of Illinois College für Agrar-, Verbraucher- und Umweltwissenschaften