日本北海道大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)研制出了首例轉(zhuǎn)基因芒草。芒草是一種多年生草本植物,起源于東亞，被認(rèn)為是一種非常有前景的能源作物。芒草是一種纖維素原材料，它含有木質(zhì)纖維素,可用于生產(chǎn)乙醇。新開發(fā)的芒草轉(zhuǎn)基因技術(shù)將培育出芒草新品種，如通過改造細(xì)胞壁的組成（降低木質(zhì)素含量）來培育促進(jìn)糖化作用的品種，及培育具有強(qiáng)的環(huán)境抗壓能力的品種等。

　　專家點(diǎn)評(píng)：

　　中科院植物研究所資源植物研發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任桑濤：

　　如今，化石能源日益緊缺，污染日趨嚴(yán)重,新能源的開發(fā)和利用成為時(shí)代的迫切要求。在尋找新能源的過程中，“高個(gè)子”芒草已經(jīng)成為能源植物中的佼佼者。

　　日本研究團(tuán)隊(duì)的文章是去年8月份在《全球變化生物學(xué)生物能源》上發(fā)表的，這是國(guó)際上在生物質(zhì)能源領(lǐng)域的主流期刊。報(bào)道中介紹的芒草轉(zhuǎn)基因技術(shù)，是對(duì)植物器官進(jìn)行組織培養(yǎng)，然后用基因槍打入待轉(zhuǎn)的基因，再生之后，在植物體內(nèi)進(jìn)行表達(dá)。這實(shí)際上是植物學(xué)領(lǐng)域非常普通的技術(shù)，在水稻、棉花等作物中應(yīng)用得很成熟。轉(zhuǎn)基因技術(shù)在芒草中的應(yīng)用大約在十年前湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)就成功嘗試過了，最近中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)院植物生理生態(tài)研究所也積極探索了更為有效的芒草轉(zhuǎn)基因體系。

　　美國(guó)和日本都非常重視芒草的相關(guān)研究。美國(guó)最大的生物質(zhì)能源的研究中心“能源生物科學(xué)研究所(Energy Biosciences Institute)”把芒草作為重要的能源植物來研究。研究所主任Somerville曾在《科學(xué)》上撰文時(shí)計(jì)算，如果能在美國(guó)1400萬公頃休耕地的一半的土地上種植芒草，按照每公頃芒草產(chǎn)量為40噸來計(jì)算，就有可能實(shí)現(xiàn)美國(guó)2007年制定的《能源獨(dú)立和安全法案》中提出的生物質(zhì)能源發(fā)展目標(biāo)。他們目前的努力方向在繼續(xù)提高產(chǎn)量上，已能在部分地區(qū)實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)量40噸/公頃。

　　實(shí)際上，中國(guó)研究芒草有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。從種質(zhì)資源上，中國(guó)有全世界大部分芒草的野生種，其中包括生物質(zhì)產(chǎn)量最高的種類。從芒草作為多年生植物的特點(diǎn)來看，其根系發(fā)達(dá)，抗旱、抗寒能力強(qiáng)，若在我國(guó)貧瘠、干旱和受荒沙化威脅的西北等地區(qū)種植，不僅有可能滿足能源持續(xù)供應(yīng)的需求，還能改善生態(tài)環(huán)境。

　　中國(guó)的芒草相關(guān)研究起步較晚，基礎(chǔ)比較薄弱，從2008年開始，中科院?jiǎn)?dòng)了"高效可持續(xù)利用能源作物芒草的研究、開發(fā)和遺傳改良"的方向性項(xiàng)目。目前我們下最大功夫的地方在于培育品種。在貧瘠、鹽堿等不適合于糧食生產(chǎn)的土地上，把芒草從野草馴化培育成高產(chǎn)能源作物。對(duì)此，我們已經(jīng)取得了初步成功，但優(yōu)良品種選育需要長(zhǎng)期不斷的努力。

　　值得注意的是，上述新聞中提到的，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)降低木質(zhì)素的含量，通過優(yōu)化木質(zhì)素纖維素的結(jié)構(gòu)，更有效地將纖維素轉(zhuǎn)化為乙醇、丁醇等液體燃料，這是當(dāng)前全球生物質(zhì)能源研究和研發(fā)的熱點(diǎn)。但是由于這一方向的研究涉及到基因挖掘、轉(zhuǎn)化以及各種后續(xù)評(píng)價(jià)，研究周期長(zhǎng)、投入大，我國(guó)僅僅還在起步階段。在芒草等能源植物的研究上，如何成體系地促進(jìn)基礎(chǔ)研究和實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合，是中國(guó)的長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略需求，也是當(dāng)前面臨的最大挑戰(zhàn)。

相關(guān)鏈接：

　　英國(guó)研究——園藝活動(dòng)可以降低患心臟疾病的風(fēng)險(xiǎn)

　　日本的植物工廠式立體農(nóng)業(yè)

　　休閑“小”農(nóng)業(yè)——魚菜共生體系