Investigadores de EEUU diseñan genéticamente diferentes pastos varilla para mejorar la producción de biocombustible

Un equipo de científicos de nueve universidades e instituciones de investigación estadounidenses esperan descubrir cómo convertir el switchgrass o pasto varilla, una especie autóctona de rápido crecimiento en EEUU, en una potencia de biocombustible.

Es parte de un nuevo proyecto del Departamento de Energía de EEUU (DoE). En la naturaleza, el pasto varilla secuestra carbono bajo tierra en sus raíces, produce celulosa que puede usarse para producir etanol y generalmente crece en suelos que no son aptos para cultivos alimentarios, todas características que lo convierten en un gran candidato para el biocombustible.

Los biocombustibles actuales provienen principalmente de cultivos agrícolas o materias primas como el maíz, y ese hecho es parte de la razón por la que solo pueden satisfacer una pequeña fracción de la demanda energética nacional.

Tom Juenger, profesor de biología integradora en la Universidad de Texas en Austin que ha estado estudiando diferentes tipos de pasto varilla durante la última década, dirigirá el equipo de investigación.

“En 2007, Estados Unidos estableció la meta de tener 36.000 millones de galones (más de 136.000 millones de litros) de producción de biocombustible para 2022”, dijo Juenger. «El uso de los biocombustibles actuales para alcanzar ese objetivo ejercería presión sobre el suministro mundial de alimentos y requeriría más agua, fertilizantes y otros insumos de energía en comparación con el pasto varilla».

El equipo ha desarrollado varias plantas de pasto varilla que se trasplantaron en 10 lugares de varios estados, desde la costa del sur de Texas hasta las Grandes Llanuras de Dakota del Sur. Tener las mismas plantas creciendo en estos sitios permite a los investigadores considerar cómo los genes de la planta interactúan con el medio ambiente y descubrir genes involucrados en rasgos específicos, como la producción de biomasa, con la ayuda de un método de mapeo llamado ‘quantitative trait locus’ (QTL).

El esfuerzo ha identificado una serie de rasgos importantes, genes candidatos y microbios de raíces potencialmente beneficiosos para mejorar el pasto varilla, dada la evidencia de que las comunidades bacterianas de las plantas juegan un papel importante en su crecimiento. La nueva financiación ampliará esta investigación con estudios de campo y de laboratorio, en colaboración con Ulrich Mueller, también profesor de biología integrativa de UT Austin, quien estudiará las interacciones entre microbios y pasto para optimizar las comunidades microbianas de las raíces.

Esta nueva ronda de financiación permitirá a Juenger y a sus colegas investigadores diseñar genéticamente diferentes tipos de pasto varilla para mejorar la producción de biocombustible. El proceso aprovechará los mejores rasgos de la especie y eliminará cualquier desventaja genética. Los investigadores planean desarrollar tipos generales de pasto varilla que puedan crecer en cualquier lugar, así como tipos especiales que puedan crecer en áreas específicas y específicas. Estos tipos de pasto varilla se diseñarán para maximizar el rendimiento de los cultivos, la tolerancia al estrés y el secuestro de carbono basándose en alelos naturales o variantes de genes involucrados en la adaptación local.

“Uno de los aspectos más emocionantes de nuestro proyecto son las diversas perspectivas de investigación en el equipo, un grupo que incluye ecólogos, biólogos evolutivos, científicos de datos y genómicos, ecólogos microbianos, fisiólogos y fitomejoradores”, dijo Juenger. «Las amplias perspectivas proporcionadas por el equipo han sido fundamentales para el desarrollo de soluciones creativas para mejorar el switchgrass».

 

 

 

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