Група учени успяха да разработят генетично модифицирани (ГМ) тополи, които не отделят газ изопрен. Две полски изпитвания в САЩ показаха, че ГМ тополите не са засегнати от това, че не произвеждат изопрен и те растат нормално както конвенционалните тополи.
Изопренът е газ, които се отделя в листата на тополите по време на растеж като отговор на абиотичен стрес. Изопренът помага на растението да се справи със стреса, като сигнализира различни клетъчните процеси за синтез на защитни молекули. Когато отделеният изопрен от тополите реагира с замърсяващи газове във въздуха, те произвеждат дразнещия дихателната система озон. Друг ефект на изопрена е по-високото ниво на производство на атмосферен аерозол, за което се знае, че допринася за глобалното затопляне. Понастоящем тополовите дървета обхващат площ от около 36 294 квадратни мили и поради приложението им за биогорива, дървесина и за производството на хартия, емисиите на изопрен значително са се увеличили през последните 15 години и могат да се превърнат в заплаха за здравето на човека и атмосферата.
Екип от учени създаде ГМ -тополите, използвайки РНК интерференция или заглушаване на гени. Изследователите са изключили свойството на на тополата да произвежда изопрен. Установили са, че ГМ -тополите не са засегнати от стрес условията на околната среда за производството на биомаса, въпреки че не разчитат на синтеза на изопрен, за да реагират на високите температури в Аризона по време на опитите. ГМ – тополите са в състояние да произвеждат целулоза за биогорива и да се справят с климатичните условия дори без изопрен, тъй като времето на растежа е било през по-хладното и влажно време на годината. Високото производство на биомаса през естествения сезонен цикъл на растеж на тополата се случва, когато изопренът е необходим най-малко.
Учените са оптимисти, че тополите могат да се отглеждат без емисии на изопрен и все още да произвеждат достатъчно биомаса за производство на биогорива и дървесина. Това ще позволи опазване на околната среда, като същевременно се развиват широкомащабни производства на биомаса като алтернативен източник на изкопаемите горива.
Monson et al. 2020 High productivity in hybrid-poplar plantations without isoprene emission to the atmosphere. PNAS
Източник: Crop Biotech Updates
