Новое поколение генетически модифицированных деревьев для промышленности
Ученые создали генетически модифицированные деревья, которые в разы легче перерабатывать на целлюлозу, бумагу и биотопливо. «Одним из величайших помех для нас является полимер лигнин», - рассказывает Шон Мэнсфилд (Shawn Mansfield), профессор древесиноведения Университета Британской Колумбии.
Лигнин – основной компонент клеточной стенки большинства растений. Он создает немалые трудности для целлюлозно-бумажной промышленности: полимеры необходимо убирать из сырья, с большими затратами энергии и химических веществ, и множеством отходов.
Раньше ученые пытались решить эту проблему, подавляя экспрессию некоторых генов и так уменьшая содержание лигнина в клетках. Но деревья от этого плохо росли, не выдерживали ветра, снега, атак патогенных организмов и насекомых-вредителей. Авторы последнего исследования изменили сам лигнин (ввели в него новые эфирные связи): его стало легче расщеплять, но в прочности он ничего не потерял.
Стратегия генетической модификации, использованная в данном исследовании, годится и для других растений – например, чтобы сделать травы более полезным сырьем для биотоплива.
Генетическая модификация вызывает много споров и опасений. При этом можно сделать так, что «новые» растения не попали в дикую природу и не начали там бесконтрольно размножаться: например, выращивать их отдельно (чтобы исключить возможность перекрестного опыления), вводить гены в деревья обоих полов (что сделает их бесплодными), или срезать их еще до достижения репродуктивного возраста.
В будущем генетически модифицированные деревья можно будет высаживать подобно сельскохозяйственным культурам, на отдельных делянках. Для биотоплива наиболее многообещающим растением представляется тополь: это дерево растет быстро и даже на самых неплодородных почвах. Лигнин, кстати, составляет 20-25% древесины тополя.
Исследование представлено в журнале Science.
По материалам пресс-релиза университета.
Артём Космарский nauka21vek.ru