烟草植物在100多个国家/地区都能大量生产生物质,并且研究人员表示,通过特定的基因改造,可以用于生产大量的生物燃料。
根据《植物生物技术杂志》在线发表的一篇论文,费城托马斯·杰斐逊大学的生物技术基金会实验室的研究人员已成功测试了基因操作,以增加烟草植物叶片中的油分积累。
研究人员维亚切斯拉夫·安德里亚诺夫和尼古拉·鲍里斯朱克写道:“在寻找替代生物燃料植物资源的过程中,烟草主要被视为一种用于吸烟的昂贵作物而受到忽视。”
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研究人员写道:“当种植烟草用于能源生产而不是吸烟时,烟草可以比几乎任何其他农作物更有效地产生大量的廉价生物质。”
在大多数植物中,生物燃料油是从种子而不是叶子或茎中提取的。但研究人员表示,虽然烟草植物会产生大量含油的种子,但它们不会大量产生。
为了使烟草植物更具吸引力作为原料,他们测试了两种基因改造,将油脂生产和积累转移到烟草植物的大量叶子中。
通过工程改造植物过度表达一种基因,研究人员将从一种植物中提取的脂肪酸翻了一番,一种烟草品种为干生物质重量的5.8%,另一种为6%。
他们报告说,第二个基因改变使植物积累了高达干重 6.8% 的提取脂肪酸。
研究人员表示,应进行进一步的实验,以测试在单个植物中进行这两项改变是否会产生全面的累积增长。
他们说,但是,如果可以在大规模范围内确保任何一项收益,烟草都可能成为一种有用的生物燃料原料。
研究人员引用2008年的一项研究表示,如果假设每公顷保守收获170公吨,产生约20吨干生物质,那么干重含6%脂肪酸的工程烟草植物将至少产生两倍于一公顷大豆的生物柴油。
作者指出,从植物的绿色部分提取石油不如从种子中压榨出来那样被充分理解,这给商业生产带来了一定的障碍。但他们表示,这个过程有望产生甘油作为一种有价值的副产品,而压榨过的叶子也可以发酵制成乙醇。
他们总结道:“通过同时生产生物燃料油和乙醇,烟草有可能比任何其他非食品作物每公顷产生更多的能量。”
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