據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)11月12日（北京時間）報道，美國杜克大學(xué)基因科學(xué)與政策研究所（IGSP）的研究人員稱，用單個基因改造多年生牧草，可使其根部更加堅韌，生長更快，這有利于生物燃料的制造。
多年生牧草包括柳枝稷和芒草等。美國去年提出了在2012年以前從玉米、柳枝稷等可再生作物中提取燃料乙醇的計劃。柳枝稷之前一直被認(rèn)為是非常有前途的乙醇原料，因為它是多年生植物，而玉米需要每年再植。不過，大多數(shù)生物燃料作物需要等到種植兩三年后收割，而且需要固定其根部，改進根部生長能大大減少收割時間。GSP系統(tǒng)生物學(xué)研究中心的主任、生物學(xué)家菲利普·本菲尼做到了這一點。他們采用了一種基因組方法，旨在找出一些特定的基因——當(dāng)細(xì)胞停止分裂并開始表現(xiàn)出其zui終會變成成熟細(xì)胞的特征時，這些基因會變得活躍。zui終，他們找到了一種名為UPB1的基因，進一步的研究顯示，UPB1可控制過氧化物酶的基因表達(dá)。他們接著證明，過氧化物酶控制細(xì)胞繁殖區(qū)域和細(xì)胞延長區(qū)域（細(xì)胞分裂從此處開始）之間自由基的平衡。自由基是機體氧化反應(yīng)中產(chǎn)生的有害化合物，具有強氧化性，可損害機體的組織和細(xì)胞，進而引起慢性疾病及衰老效應(yīng)。
當(dāng)研究人員在實驗中破壞植物根部UPB1的活性時，改變了自由基的平衡，使細(xì)胞延遲分裂并持續(xù)繁殖。zui終，這些植物擁有了生長更快的根部、更多更大的細(xì)胞。而當(dāng)人工增加UPB1的活性時，植物根部的生長變得緩慢。本菲尼表示，這意味著可通過操控單個基因來讓植物長得更快；而且，UPB1的活動也與植物雌激素不相干。
另外，從基因工程學(xué)的角度來說，通過去掉而不是增加一個基因來加強植物的生長更有吸引力。這也表明，植物并不會用盡全力地生長，因為它們必須在生長和繁殖之間作出取舍。新發(fā)現(xiàn)除了在生物燃料方面具有潛在用途外，還有望幫助科學(xué)家培植出更大、更強和能夠從大氣中吸收更多溫室氣體的植物。
