Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein Maisgen vervielfacht das Potenzial anderer Energiepflanzen

18.10.2011
Corngrass1 verhindert die Blüte und steigert den Stärkegehalt um 250 Prozent, wenn Forscher das Gen in Rutenhirse transferieren.

Ein Gen aus Mais kann das Potenzial anderer Energiepflanzen vervielfachen, wenn es dorthin transferiert wird. Das berichten Forscher im Fachmagazin „PNAS“. Die Wissenschaftler hatten das Maisgen Corngrass1 (Cg1) in verschiedene Pflanzen übertragen, überexprimiert so das dieses verstärkt abgelesen wird und dann deren Zuckergehalt analysiert.

Zu den Versuchspflanzen zählte auch die Rutenhirse, die in den USA zur Ethanolgewinnung genutzt wird. Diese im englischen „Switchgrass“ genannte Pflanze zählt zu den Hoffnungsträgern der Bioenergiewirtschaft. Als quasi Wildpflanze wird sie seit einigen Jahren für den Feldanbau fit gemacht. Einer ihrer großen Vorteile ist, dass Rutenhirse in keiner direkten Konkurrenz zu Nahrungspflanzen steht. Die Blätter der Pflanzen, die Cg1 exprimierten, ähnelten strukturell und chemisch jungen Blättern, wodurch sie leichter in einfache Zucker wie Glukose zersetzt werden können, aus denen Ethanol produziert wird. Dieser Effekt wird von einer microRNA erzeugt, für die Cg1 kodiert, und ist entscheidend für die Ethanolgewinnung: Normalerweise sind die dazu genutzten Zucker in Form von Polysacchariden im Lignin ausgereifter Zellwände gebunden und so nicht bequem in Einfachzucker zu zerlegen.

Zudem wuchsen Pflanzen mit Cg1 verzweigter und produzierten verglichen mit Exemplaren ohne Cg1 250 Prozent mehr Stärke in ihren Stängeln. Aus der Stärke konnten die Forscher ohne teure und energieintensive vorherige Behandlung des Pflanzengewebes Glukose erzeugen.

Auch führte das Cg1-Gen dazu, dass die Rutenhirse keine Blüten ausbildete. Dadurch spart die Pflanze Ressourcen, die sie normalerweise für Blüte und Frucht aufwendet. Diese Ressourcen kann die Rutenhirse in zusätzliche Stärke umsetzen. Zudem hat das Ausbleiben der Blüte noch einen praktischen Nebeneffekt: Ein unbeabsichtigtes Auskreuzen des Transgens in Wildpopulationen ist ausgeschlossen. Weshalb Cg1 die Blüte unterdrückt, konnten die Forscher bislang noch nicht klären – zumal das Phänomen weder bei Mais, Reis noch Ackerschmalwand auftrat.

Rutenhirse mit Cg1-Gen wäre demnach ein verbesserter Ausgangsstoff für die Ethanolherstellung, so das Fazit der Autoren. Und nicht nur die Rutenhirse: Das Maisgen sollte sich mit vergleichbarem Effekt auch auf andere Energiepflanzen übertragen lassen, spekulieren die Forscher. Natürlicherweise komme Cg1 nämlich nur in Grasarten vor.

Rutenhirse erzeugt nach Berechnung des US-Landwirtschaftsministeriums das Fünffache an Energie in Form von Ethanol, wie für den Anbau erforderlich ist. Zudem ist die mehrjährige Pflanze hinsichtlich des Bodens recht anspruchslos und steht als reine Energiepflanze nicht in Nutzungskonkurrenz mit der Nahrungsmittelproduktion.

Quelle:
George S. Chucka et al. (2011) Overexpression of the maize Corngrass1 microRNA prevents flowering, improves digestibility, and increases starch content of switchgrass; PNAS (Early Edition)

| Pflanzenforschung.de
Weitere Informationen:
http://www.pflanzenforschung.de/journal/aktuelles/ein-maisgen-vervielfacht-das-potenzial-anderer-energiepflanzen?piwik_campaign=newslet

Weitere Berichte zu: Blüte Cg1-Gen Corngrass1 Energiepflanze Ethanolgewinnung Mais Maisgen Pflanze Rutenhirse

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Agrar- Forstwissenschaften:

nachricht Erstmals Studie zu Hai- und Rochenarten in deutschen Meeren
19.04.2017 | Bundesamt für Naturschutz

nachricht Wenn Städte immer mehr an Boden gewinnen: Wie gelingt Land- und Gartenbau südlich der Sahara?
11.04.2017 | Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Agrar- Forstwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Wie digitale Technik die Patientenversorgung verändert

26.04.2017 | Veranstaltungen

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungen

Berührungslose Schichtdickenmessung in der Qualitätskontrolle

25.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

123. Internistenkongress: Wie digitale Technik die Patientenversorgung verändert

26.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Auf dem Weg zur lückenlosen Qualitätsüberwachung in der gesamten Lieferkette

25.04.2017 | Verkehr Logistik