Miscanthus (eine mit Zuckerrohr eng verwandte Art) bezeichnet eine krautige Pflanzengattung, die aus Südasien stammt und auch in Afrika vorkommt. Diese Gattung gehört zur Familie der Poaceae (oder Gräser). Es ist eine langlebige Pflanze mit Rhizomen und einem sehr effektiven photosynthetischen C4-Stoffwechsel. Diese Eigenschaft verleiht ihm ein wichtiges Potenzial für die Produktion von Biomasse. Einige Arten, wie Miscanthus sinensis, werden außerdem als invasive Pflanzen anerkannt. Diese Art wird in Südasien auch „Elefantengras“ genannt.^[1]&[2]

Miscanthus wird im Frühjahr gepflanzt (März-April) und entwickelt sich den ganzen Sommer über bis September. Sie produziert Stängel, die bis zu 4 Meter hoch werden können. Je nach Verwendungszweck kann Miscanthus im Herbst (grüne Ernte) oder am Ende des Winters (trockene Ernte) geerntet werden. Daraus lässt sich eine Halmernte realisieren Miscanthus Pflanze jedes Jahr, da die gleiche Pflanze im Durchschnitt 15 Jahre lang kultiviert werden kann. Ein wichtiger Vorteil ist, dass Rhizome fast die gesamte Oberfläche des Bodens bedecken. Es ermöglicht die Vermeidung von Behandlungen gegen zufällige, bereits im Jahr nach der Installation einer neuen Kultur. Es ist eine sehr widerstandsfähige Pflanze, bei der bisher nur sehr wenige Krankheiten oder Schädlinge identifiziert wurden.^[1]&[2]

Miscanthus giganteus ist eine Hybridart, die vom Menschen durch Kreuzung zweier verschiedener Arten geschaffen wurde: M. sinensis und M. sacchariflorus. Dieser Hybrid ist steril, aber sehr ertragreich in Bezug auf Biomasse, mit einem hohen Gehalt an Lignocellulose. Infolgedessen besteht in der Industrie großes Interesse an dieser Pflanzenart für Anwendungen wie die Produktion von Agrotreibstoffen oder im Bereich der Grünen Chemie sowie für die Produktion von Biotreibstoffen, Biokunststoffen…^[2].

Allerdings ist diese Produktivität stark reduziert für viele Miscanthus Arten wegen ihrer hohen Empfindlichkeit gegenüber niedrigen Temperaturen (unter 10°C = 50°F). Diese Temperaturen sind in unseren nördlichen Gebieten üblich, wo es daher schwierig ist, diese Pflanze zu kultivieren. Daher wurden Forschungsarbeiten durchgeführt, um das Verhalten verschiedener zu untersuchen Miscanthus Genotypen als Reaktion auf Kälte. Das Hauptziel bestand darin, die genetische Grundlage einer solchen Reaktion zu charakterisieren. Die erwarteten Ergebnisse sollten bei der Auswahl hochproduktiver Produkte helfen Miscanthus Genotypen, auch unter Umgebungsbedingungen mit großen Temperaturschwankungen (wie in unseren Ländern).

Diese Studie, mit offenem Zugang von Annals of Botany, hat sich auf die Beziehungen zwischen der Intensität der Photosynthese, dem Kohlenhydratgehalt und der Expression verschiedener Gene während der Reaktion der Pflanze auf eine plötzliche Einwirkung niedriger Temperaturen konzentriert.^[3].

Die Autoren demonstrierten zur Abwicklung, Integrierung, Speicherung und Miscanthus giganteus die produktivste Art für die Photosynthese war und dass ihre beiden Elternarten unter optimalen Kulturbedingungen unterschiedliche Verhaltensweisen zeigten. In Bezug auf die Ansammlung von Kohlenhydraten, M. sacchariflorus verhielt sich wie Zuckerrohr (eine anspruchsvolle tropische Pflanze in Hitze und Feuchtigkeit), wohingegen M. sinensis schien einem Gras der gemäßigten Regionen näher zu sein. Als Reaktion auf das Abkühlen M. giganteus konnte ihre Produktionsleistung effizienter aufrechterhalten als die anderen untersuchten Arten. Die Konzentrationen von zwei Enzymen, die an der Akkumulation von Saccharose beteiligt sind, nehmen bei den am wenigsten resistenten Genotypen signifikant ab; Diese Proteine ​​können daher eine Rolle bei der Beständigkeit gegen niedrige Temperaturen spielen. Außerdem wurde der Transkriptionsfaktor MsCBF3 in den temperaturempfindlichen Genotypen deutlich stärker exprimiert. Infolgedessen könnte dieses Gen ein guter molekularer Marker sein, der zur Vorhersage der Kälteresistenz für verschiedene verwendet werden kann Miscanthus Genotypen.^[3].

Diese kürzlich veröffentlichten Ergebnisse sollten neue Anhaltspunkte für die Exploration mit dem Ziel einer genetischen Verbesserung von Miscanthus für seine Resistenz gegen die niedrigen Temperaturen unserer nördlichen Regionen eröffnen. Vielleicht sehen wir in naher Zukunft Elefantengras in Frankreich, aber wahrscheinlich noch ohne die Elefantenherden…

Fotografie:

Foto 1: Miscanthus wächst im Great Lakes Bioenergy Research Center von demGreat Lakes Bioenergie-Forschungszentrum. [cc]von-nc-sa[/cc]

Foto 2: Elefantengras / Micanthus giganteus by Amanda Schiefer. [cc]von-sa[/cc]

Literaturverzeichnis:

1. [1]. Cultivons l'energie de demain avec Miscanthus, Frankreich Miscanthus http://www.cgb-france.fr/IMG/pdf/Brochure_miscanthus_2009.pdf
2. [2] Wikipedia, Miscanthus, http://en.wikipedia.org/wiki/Miscanthus, und Sie können insbesondere Miscanthus giganteus und Miscanthus sinensis sehen
3. [3] Purdy S., Maddison A., Jones L., Webster R., Andralojc J., Donnison I., Clifton-Brown J., Characterization of chilling-shock responses in four genotypes of Miscanthus offenbart die überlegene Toleranz von M x giganteus verglichen mit M. sinensis und M. sacchariflorus. Annals of Botany 111 (5): 999-1013. DOI: 10.1093/aob/mct059