미국 일리노이즈 대학(University of Illinois at Urbana-Champaign)의 연구자들이 이끄는 다수의 연구소 연합팀이 사탕수수의 지정학적 재배 범위를 늘리고 사탕수수의 광합성 속도를 최대 30%까지 향상시키며 바이오 디젤 생산을 위해 사탕수수를 오일을 생산하는 곡물로 전환시킬 수 있다고 발표하였다. 이는 미국 에너지부(Department of Energy)로부터 3백2십만불의 자금을 지원받는 대형 연구 프로그램으로 가장 생산성이 좋은 곡물로 알려진 사탕수수와 사탕수수 시럽을 보다 생산성이 높고 오일을 잘 생산하는 식물들로 전환시키는 대형 연구의 첫 번째 단계이다.

연구팀은 미국 워싱턴의 에너지부의 에너지 혁신 서밋(ARPA-E Energy Innovation Summit)에서 새로운 작물들에 대한 최신 연구 결과들을 발표할 예정이다. 실험실에 적합한 식물(Arabidopsis)들을 이용한 최초의 실험과 사탕수수를 이용한 최근 실험을 통해서 연구팀은 천연 오일 생산을 향상시키는 유전자들을 식물들에 주입하였다. 유전자가 조작된 사탕수수 줄기들에서는 대략 1.5% 정도 오일 생산량이 증가하였다.

일리노이즈 대학의 식물 생태학 교수이자 프로젝트 리더인 스테펜 P. 롱(Stephen P. Long)은 플로리다에 있는 사탕수수 지역에서 1.5% 향상된 사탕수수를 재배하면 콩보다 1에이커당 50% 이상의 오일을 생산할 것이며 이는 사탕수수를 재배하고 수확하여 기름을 충분히 생산할 수 있는 용량이라고 말했다. 그는 덧붙여서 연구팀이 사탕수수 줄기들의 기름 함유량을 대략 20% 정도 향상시키기를 희망한다고 말했다.

유전자 공학을 이용하여 연구자들은 사탕수수의 광합성 효율을 30%까지 증가시켰다고 롱은 발표하였다. 추운 기후 조건을 견디는 내성을 향상시키기 위하여 연구자들은 사탕수수와 캐나다의 북부 지역과 같이 먼 북쪽 지역에서 성장할 수 있는 다년생 식물인 억새(Miscanthus)를 이종교배하고 있다. 새로운 교배종은 사탕수수보다 추위에 강한 내성을 지니고 있으나 추위에 견디는 내성을 가지면서 사탕수수의 다른 특성들을 가지기 위해서는 보다 많은 교배가 필요하다고 롱은 말했다.

궁극적으로 연구팀은 새로운 모든 방법들을 사탕수수에 접목하기를 희망하고 있다. 연구팀에 참여하는 과학자들은 브룩하벤 국립 연구소(Brookhaven National Laboratory), 플로리다 대학(University of Florida), 네브라스카 대학(University of Nebraska) 등이다. 롱교수는 일리노이즈 대학의 유전 생태학 연구소(Institute for Genomic Biology) 소속이다.

 

 

 

 

A multi-institutional team led by researchers from the University of Illinois at Urbana-Champaign reports that it can increase sugarcane’s geographic range, boost its photosynthetic rate by 30% and turn it into an oil-producing crop for biodiesel production. These are the first steps in a larger research initiative—supported by $3.2 million from the Department of Energy—to convert sugarcane and sorghum, two of the most productive crop plants known, into even more productive, oil-generating plants.

 

The team will present its latest findings on Tuesday at the US Department of Energy’s ARPA-E Energy Innovation Summit in Washington, D.C.

 

Working first with the laboratory-friendly plant Arabidopsis and later with sugarcane, the team introduced genes that boost natural oil production in the plant. They increased oil production in sugarcane stems to about 1.5%.

 

At 1.5 percent, a sugarcane field in Florida would produce about 50 percent more oil per acre than a soybean . There’s enough oil to make it worth harvesting.

—Stephen P. Long, U of I professor of plant biology and project leader

 

The team hopes to increase the oil content of sugarcane stems to about 20%, he said.

 

Using genetic engineering, the researchers increased photosynthetic efficiency in sugarcane and sorghum by 30%, Long said. And to boost cold tolerance, researchers are crossing sugarcane with Miscanthus, a related perennial grass that can grow as far north as Canada. The new hybrid is more cold-tolerant than sugarcane, but further crosses are needed to restore the other attributes of sugarcane while preserving its cold-tolerance, Long said.

 

Ultimately, the team hopes to integrate all of these new attributes into sugarcane.

 

The research team includes scientists from Brookhaven National Laboratory, the University of Florida and the University of Nebraska. Long is an affiliate of the Institute for Genomic Biology at the U of I.

 

[원문출처 : http://www.greencarcongress.com/2014/02/20140224-sugarcane.html]