乔治亚大学和两个合作机构的一个跨学科研究团队获得了美国能源部在五年内提供的 1580 万美元资金，用于重新改造杨树（杨树和混合杨树）以用作可持续能源资源。
研究人员将使用生物技术方法将树木培育成一种多用途作物，用于石油基材料的生物能源、生物材料和生物产品替代品。这笔资金是美国能源部 1.78 亿美元推进生物能源技术计划的一部分。
“目前，对生物燃料、生物产品和植物基材料的可持续来源的需求日益增长。杨树是美国生长最快的树木之一，对碳封存和全球碳循环都很重要，”该项目的首席研究员、农业与环境科学学院应用遗传技术中心作物基因组学 GRA 杰出学者主席 Robin Buell 说。
UGA 拨款将资助五个项目，涉及Buell 和 UGA 学院合作方，包括作物和土壤科学CAES系的 Wayne Parrott；遗传学系的 Chung-Jui Tsai 和 Bob Schmitz；以及 UGA 富兰克林艺术与科学学院生物化学和分子生物学系的 Breeanna Urbanowicz。外部合作者是加州大学伯克利分校的 Patrick Shih 和美国农业部农业研究服务部的 Chris Dardick。
该团队将首先测量单细胞中的 mRNA 转录物——mRNA 转录物是可携带的 RNA 链，封装了基因中包含的信息——并将研究 3D DNA 在单细胞中如何变化。 Buell 说，据此，他们将创建一个细胞类型特异性的杨树基因表达和调控图谱，来提供有关基因功能的新信息。
最终，该项目旨在通过基因改造创造新杨树。
“我们的建议是对杨树进行基因工程改造，使其成为一种多用途作物，通过改变其结构使其在叶子和木材中产生不同的东西，”Buell 说，并补充说该团队将在研究中利用不同的植物材料尝试设计几种不同类型的杨树——如木材或树叶——用于不同的用途。 “我们将通过改变树的形状和树叶与木材的比例来生成具有不同结构的杨树。例如，我们将制作像绣球花一样的灌木，像苹果树一样的树，或者像火炬松一样的树。”
通过生物技术，从重建的树木结构中收获的植物材料将用于制造有可能替代石油产品的产品。美国能源部的资金用于支持生物能源作物、工业微生物和微生物组的研究和开发。生物能源等替代清洁能源在实现联邦政府到 2050 年实现净零碳经济的目标方面发挥着关键作用。
“能源部将杨树作为一种能源作物研究了大约 15 到 20 年，”Buell 说。 “它们是快速生长的树木，存在着对杨树作为一种潜在的生物燃料作物和碳封存的兴趣。 叶子中可能存在喷气燃料的前体或木材中存在着目前仍来自石油的聚合化合物。”
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乔治亚大学
