Discovery พัฒนาพืชเชื้อเพลิงชีวภาพที่สามารถลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล

คุณสมบัติที่น่าสนใจของ switchgrass คือมันยืนต้น บำรุงรักษาต่ำ และมีถิ่นกำเนิดในหลายรัฐทางตะวันออกของสหรัฐอเมริกา รวมถึงมิชิแกน แต่มันก็มีพฤติกรรมที่แปลกประหลาดที่ขัดขวางการทำงานของนักวิจัย อย่างน้อยก็จนถึงตอนนี้ ทีมงานของ Berkley Walker ในแผนกชีววิทยาพืชของ MSU ได้เปิดเผยว่าเหตุใด Switchgrass จึงหยุดการสังเคราะห์ด้วยแสงในช่วงกลางฤดูร้อน ซึ่งเป็นฤดูที่กำลังเติบโต ซึ่งเป็นการจำกัดปริมาณเชื้อเพลิงชีวภาพที่ผลิตได้ ความรู้นี้ตีพิมพ์ในวารสารFrontiers in Plant Scienceเป็นกุญแจสำคัญในการเอาชนะความแปลกนี้และใช้ประโยชน์สูงสุดจากหญ้าสวิตซ์กราส Mauricio Tejera-Nieves นักวิจัยด้านดุษฎีบัณฑิตและหัวหน้าทีมวิจัยกล่าวว่า "เราต้องการโรงงานขนาดใหญ่ขึ้น ดังนั้นเพื่อให้สามารถถอดรหัสและยกเลิกข้อจำกัดนี้ได้ นั่นคือเป้าหมาย" Tejera-Nieves, Walker และเพื่อนร่วมงานได้ค้นพบคำอธิบายสำหรับข้อจำกัดนี้ในเหง้าของ switchgrass โครงสร้างเหล่านี้เป็นโครงสร้างตะปุ่มตะป่ำเล็กๆ ที่อาศัยอยู่ใต้ดินท่ามกลางรากของพืช หากคุณเคยหั่นขิงเป็นฝอย แสดงว่าคุณเคยมีเหง้า เหง้าเก็บอาหารในรูปของแป้งเพื่อช่วยให้พืชอยู่รอดในฤดูหนาว และแป้งนั้นทำมาจากน้ำตาลที่เกิดจากการสังเคราะห์ด้วยแสง เชื้อเพลิงฟอสซิล เมื่อเหง้าของหญ้าวิทช์กราสเต็มไปด้วยแป้ง มันจะส่งสัญญาณให้พืชหยุดสร้างน้ำตาลและเพิ่มมวลชีวภาพผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง Tejera-Nieves เปรียบเทียบเหง้ากับธนาคารแม้ว่าจะเป็นเหง้าที่ผิดปกติเล็กน้อย "ลองนึกภาพว่าได้รับโทรศัพท์จากธนาคารของคุณ และพวกเขาบอกคุณว่า 'เฮ้ บัญชีของคุณเต็มแล้ว คุณสามารถลาพักร้อน ไปเที่ยวพักผ่อน ทำอะไรก็ได้ที่คุณต้องการ แค่หยุดทำงานเพราะเราจะไม่เก็บเงินอีกต่อไป' Tejera-Nieves กล่าว "มันเป็นกลยุทธ์ที่อนุรักษ์นิยมมาก แต่ก็เป็นวิธีที่ได้ผลสำหรับ switchgrass ยิ่งมันทำการสังเคราะห์ด้วยแสงในธรรมชาตินานเท่าไหร่ สัตว์ก็จะกินมันมากขึ้นเท่านั้น มิฉะนั้นสิ่งอื่นที่ไม่ดีจะเกิดขึ้น" แม้ว่ากลยุทธ์เชิงวิวัฒนาการนี้ได้ผลเพื่อประโยชน์ของพืชในธรรมชาติ แต่ก็เป็นข้อเสียสำหรับมนุษย์ที่ต้องการหมักมวลชีวภาพของหญ้าสวิตช์เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ เมื่อเข้าใจต้นตอของพฤติกรรมนี้ นักวิจัยสามารถเริ่มมองหาวิธีแก้ไขได้ "ตอนนี้เราสามารถเริ่มมองหาวิธีการปรับปรุงพันธุ์ได้แล้ว" วอล์คเกอร์ ผู้ช่วยศาสตราจารย์แห่งวิทยาลัยวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ ซึ่งทำงานในห้องปฏิบัติการวิจัยพืชพลังงานของ MSU กล่าว "เราสามารถเริ่มมองหาพืชที่มีความอยากอาหารไม่เพียงพอสำหรับการสังเคราะห์แสง"