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 Software-App für optimale Düngergabe
09.11.2017 | Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V.

nachricht Win-Win-Situation Arznei- und Gewürzpflanzen + Bestäuber-Insekten
06.11.2017 | Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.

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: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

500 Kommunikatoren zu Gast in Braunschweig

20.11.2017 | Veranstaltungen

VDI-Expertenforum „Gefährdungsanalyse Trinkwasser"

20.11.2017 | Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Künstliche neuronale Netze: 5-Achs-Fräsbearbeitung lernt, sich selbst zu optimieren

20.11.2017 | Informationstechnologie

Tonmineral bewässert Erdmantel von innen

20.11.2017 | Geowissenschaften

Hemmung von microRNA-29 schützt vor Herzfibrosen

20.11.2017 | Biowissenschaften Chemie