美國(guó)研發(fā)轉(zhuǎn)基因高性能工程木材品種 強(qiáng)度增加1.5倍以上

工程木材由傳統(tǒng)木材制成，通常被視為鋼鐵、水泥、玻璃和塑料等傳統(tǒng)建筑材料的可再生替代品。由于具有抗腐蝕性，工程木材具有比傳統(tǒng)木材更長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存碳的潛力，因此使用工程木材有助于減少碳排放。但制造或加工工程木材需要使用揮發(fā)性化學(xué)品和大量能源，并產(chǎn)生大量廢物。

近日，美國(guó)馬里蘭大學(xué)的研究人員對(duì)楊樹(shù)進(jìn)行了基因改造，生產(chǎn)出無(wú)需使用化學(xué)品或能源密集型加工的高性能結(jié)構(gòu)木材。相關(guān)研究成果已在線發(fā)表于《物質(zhì)》（Matter）。 

研究人員利用一種名為“堿基編輯”的技術(shù)，敲除一種名為4CL1的關(guān)鍵基因，培育出木質(zhì)素含量比野生型楊樹(shù)低12.8%的楊樹(shù)品種。這與加工工程木制品時(shí)使用化學(xué)處理方法（降低木材中的木質(zhì)素含量）達(dá)到的效果相當(dāng)。研究團(tuán)隊(duì)將基因敲除的楊樹(shù)與未經(jīng)基因改造的楊樹(shù)在溫室中培育了六個(gè)月，觀察到兩者的生長(zhǎng)速度沒(méi)有差異，結(jié)構(gòu)也沒(méi)有顯著差異。 

為了評(píng)估該轉(zhuǎn)基因樹(shù)木的性能，該團(tuán)隊(duì)利用未經(jīng)處理的木材和用傳統(tǒng)化學(xué)工藝處理的木材生產(chǎn)出壓縮木材。研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因楊木經(jīng)直接壓縮后的木材性能與非轉(zhuǎn)基因楊木經(jīng)化學(xué)處理后再壓縮的木材性能（如抗拉強(qiáng)度）相當(dāng)。兩者都比天然木材未經(jīng)化學(xué)處理而壓縮的木材更致密，強(qiáng)度高出1.5倍以上。這項(xiàng)研究為以相對(duì)低成本、環(huán)境可持續(xù)的方式大規(guī)模生產(chǎn)各種建筑產(chǎn)品打開(kāi)了大門(mén)，可以為應(yīng)對(duì)氣候變化發(fā)揮重要作用。

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