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转基因杨树

领先图像©Valeriagilardi / Adobe Stock

在过去的15年里,世界各地的杨树数量翻了一番,覆盖了近940万公顷的土地。虽然这些巨大的杨树种植园被用来制造生物燃料、纸张和木材,但一种潜伏在它们叶子中的化合物——异戊二烯——意味着这些树木对环境的危害可能大于益处。除了异戊二烯本身排放水平与甲烷类似,研究显示杨树种植增加导致的异戊二烯排放增加,到今年可能会使过早死亡人数增加6%。异戊二烯通常被认为是一种不可避免的有害物质,因为它使杨树能够承受环境的压力。然而,一个新的研究发现可能抑制异戊二烯的产生而不损害树木的生长。

只是因为它是“自然”并不意味着它很好

当我们想到空气污染时,我们通常会想到二氧化碳的汽车或飞机,但有时(与杨树的情况一样)丑陋的东西来到美丽的包装。除了帮助树木处理环境压力源之外,诸如温暖的温度,空气中的异戊二烯也反应形成有害的空气污染物,如臭氧和气溶胶,并促进甲烷的更长的寿命,强大的温室气体。

这些增加的污染物一起对空气质量和人类健康产生了负面影响,并侵蚀了世界的全球能源预算。

是时候去了基因购物了

看看他们可以做些什么,新的研究背后的团队看着两种实验性杨树种植园 - 一个在亚利桑那州,一个在俄勒冈州 - 看看树木的基因是否抑制异戊二烯会产生负面影响'整体健身。

在俄勒冈州现场,该团队研究了19种不同的遗传杨树(其中15个不同的遗传杨树)三年多的不同遗传杨树(其中15个被设计为抑制异戊二烯排放);在亚利桑那州,研究了四个没有异戊二烯的杨树品种,持续了四年。

异戊二烯是在杨树叶子中发现的一种化合物,它的排放水平与甲烷类似。

在整个实验中,该团队测试了树木对环境压力源的反应(如热或限制水),测量其光合作用率,并评估其根生物质。他们发现杨树树木与异戊二烯抑制和没有它的人之间的整体健身差异很小。

两个工作理论

虽然研究结果显示了减少杨树异戊二烯排放的希望,但研究小组仍不确定是什么在幕后促成了这一积极的结果。但是他们有一些想法。

第一理论是树木可能仅通过使用不同的化学途径来补偿异戊二烯,以实现相同的应力保护水平。第二种是,在低应力次数(例如,冷却的天气)期间,大多数杨树的生长发生,并且在这些生长期间,异戊二烯在这些生长期中自然不太重要。

有人说CRISPR吗?

在这项研究中,该团队依赖于对RNA的基因操作,但他们写道,未来的研究可能受益于使用DNA操作工具,如CRISPR。这组作者写道,CRISPR不仅更容易使用,而且还可以避免RNA方法上的一些监管障碍,这意味着这种方法可以更快地应用到更广泛的农业领域。

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