バイオ燃料の栽培は正味炭素排出量の削減に役立つ可能性がありますが、それは簡単な解決策ではありません。 「一部の地理的地域では、土地をめぐる熾烈な競争が行われており、私たちは増加する世界人口に食料安全保障を提供するという課題にも直面している」とダ・コスタらは論文で述べた。 Annals of Botany 記事 栄養分と干ばつストレス：ススキのフェノロジーとバイオマスの質への影響食用作物の残渣をバイオ燃料精製の原料として利用することで、この土地利用をめぐる競争をある程度緩和できる可能性があります。土地利用を最適化するための補完的な戦略として、未利用の低質農地（いわゆる限界地）でバイオマス専用の作物を栽培することが挙げられます。これにより、現在食料・飼料生産に使用されている作物が限界地の生産性の高い農地から移転されることが避けられます。また、食用作物に必要なより良い土地の喪失も回避できる可能性がありますが、限界地に適したバイオ燃料作物を選択することが重要となります…」
限界地は植物にストレスを与えます。 それらは、栄養素が不足しているか、おそらく水不足の土壌である可能性があります。 このため、植物が優れたエネルギー源であるだけでは十分ではありません。 ストレス下でも、良いエネルギー源であり続けなければなりません。 ダ・コスタと同僚は、ススキのXNUMXつの遺伝子型を調べました。 Miscanthus sinensis, Miscanthus sacchariflorus (NAIST) と ススキ×ギガンテウス、彼らが悪い条件にどのように反応したかを見てください。
「水と栄養ストレスは主に単独で研究されていますが、特に作物が限界地で栽培されている場合は、それらが組み合わさって経験されることがよくあります. このため、予測される気候の変化を考慮する場合、これらのストレスの複合効果を理解することが重要です」と、da Costa と同僚は述べています。 彼らは植物を自動的に監視し、自動化された画像処理施設を使用しました。 国立植物フェノミクスセンター アベリストウィスで。
自動化されたイメージングは急速に進歩している研究分野であり、da Costa ら.の論文はすでに 3D で成長を追跡する安価な方法を示す新しい研究. ダ・コスタと同僚にとって、自動化されたイメージングは、ストレスに対する植物の反応を個別に、または相互に組み合わせて観察するためのツールでした。
目標は、条件が細胞壁の構築にどのように影響し、有用な糖のペイロードがあるかを確認することでした. 彼らは、植物が困難な条件にどのように反応するかに明確な違いがあることを発見しました. 「さまざまな灌漑と栄養処理の組み合わせは、葉と茎の細胞壁マトリックスからの糖の放出に大きな影響を与え、遺伝子型と環境の相互作用の重要性を強調しています」とda Costaと同僚は述べた. 「観察された糖放出の違いを支える、さまざまな非生物的環境によって引き起こされる細胞壁の特徴の変化はまだ特定されていませんが、細胞壁構成要素の微細構造の変化に起因する可能性があります。 細胞壁分析のためのより洗練された方法と、栄養レベルと堆肥テクスチャーの改善された測定を使用する将来の研究は、そのような変化をより詳細に扱うことができます.
それ以来、da Costa は同僚と協力して細胞壁を詳しく調べてきました。 彼らは、単一の理想的な細胞壁はなく、代わりに 標的育種は、特定のバイオリファイニングの目標を持つ細胞壁を生成する必要があります. この変数は、Annals の論文を締めくくる際に言及された問題です。 「ミスカンサスは液体ベースのバイオ燃料の可能性を秘めていますが、今後の作業では、燃焼、バイオガス、その他のバイオマテリアルの要件など、ミスカンサスのバイオマスベースのバリューチェーン製品に関連する他の品質対策にも取り組む必要があります…」
ススキは、将来のエネルギー政策において役割を担う可能性がありますが、その役割は、新しいエネルギー経済の目標が何であるかによって異なります。
