|

近日,武漢蘭多生物科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱“蘭多生物”)先進(jìn)能源植物創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)通過形態(tài)學(xué)、細(xì)胞學(xué)、分子標(biāo)記、葉綠體基因組分析,鑒定并描述了蘆竹屬新物種——翠綠蘆竹(Arundo smaragdina),相關(guān)文章以蘭多生物為唯一單位在國際知名期刊Frontiers in Plant Science(IF=4.8)上發(fā)表,這是蘭多生物繼率先在全球公布蘆竹全基因組測(cè)序成果后在蘆竹研發(fā)領(lǐng)域的又一重大突破。
蘭多生物歷時(shí)13年在廣泛收集世界各地野生蘆竹屬物種基礎(chǔ)上,建立了1000多份的蘆竹屬種質(zhì)資源異地保存庫。通過對(duì)蘆竹屬種質(zhì)進(jìn)行多年、多品種的性狀調(diào)查分析研究,又新發(fā)現(xiàn)一類蘆竹與已知蘆竹屬所有種均存在較大差異,基于其特有的葉片翠綠形態(tài),蘭多生物將其命名為翠綠蘆竹(A. smaragdina)。質(zhì)量性狀方面,實(shí)心根狀莖可將翠綠蘆竹與歐洲特有蘆竹屬物種A.plinii復(fù)合體的中空根狀莖區(qū)分開,外稃被毛生長(zhǎng)方向和分布、染色體數(shù)量等將翠綠蘆竹與蘆竹(A.donax)區(qū)分開。數(shù)量性狀方面,節(jié)間數(shù)、花粉萌發(fā)率、根系生長(zhǎng)形態(tài)等明顯將翠綠蘆竹與蘆竹(A.donax)區(qū)分開。生態(tài)學(xué)上,翠綠蘆竹與臺(tái)灣蘆竹完全不同。結(jié)合蘆竹(A. donax)和翠綠蘆竹(A. smaragdina)基因組測(cè)序數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)翠綠蘆竹與蘆竹(A.donax)染色體數(shù)量不同,基因組差異明顯,從而進(jìn)一步驗(yàn)證了翠綠蘆竹為蘆竹屬新物種的猜想。

圖1 翠綠蘆竹特性
2023-2025年,為驗(yàn)證翠綠蘆竹在蘆竹屬內(nèi)的物種地位,蘭多生物先進(jìn)能源植物創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)組裝了翠綠蘆竹(A. smaragdina)、蘆竹(A. donax)、臺(tái)灣蘆竹(A. formosana)、歐洲蘆竹屬物種A.plinii復(fù)合體(A.plinii、A. micrantha、A. donaciformis)近完整葉綠體基因組,發(fā)現(xiàn)翠綠蘆竹獨(dú)立于任何一個(gè)現(xiàn)有蘆竹屬物種,因此可以證明翠綠蘆竹為蘭多生物在國際上率先發(fā)現(xiàn)的蘆竹屬新物種。

圖2 翠綠蘆竹系統(tǒng)發(fā)育分析
研究發(fā)現(xiàn),歐洲蘆竹與中國大陸蘆竹分化時(shí)間在0.17百萬年前,這一時(shí)間與蘆葦分化時(shí)間相一致,進(jìn)一步驗(yàn)證了人類活動(dòng)對(duì)物種傳播的影響。基于形態(tài)學(xué)、細(xì)胞學(xué)、花粉萌發(fā)率、系統(tǒng)發(fā)育、產(chǎn)量等證據(jù),蘭多科研人員大膽提出A.plinii復(fù)合體(A.plinii、A. micrantha、A. donaciformis)的A. micrantha可能是A.plinii與翠綠蘆竹雜交而來這一猜想。
截至目前,蘭多生物先進(jìn)能源植物創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)在發(fā)現(xiàn)全球蘆竹屬新物種翠綠蘆竹的基礎(chǔ)上,利用其豐富的遺傳多樣性開展蘆竹育種研究,培育出的翠綠蘆竹新品種與原有超級(jí)蘆竹品種形成了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),進(jìn)一步拓展了超級(jí)蘆竹在國內(nèi)外不同氣候、地理、土壤中的適應(yīng)性,豐富了超級(jí)蘆竹的種植和應(yīng)用場(chǎng)景。
目前,蘭多生物已在全球率先培育出四十多個(gè)超級(jí)蘆竹新品種,是全球首家獲得蘆竹屬植物新品種權(quán)的企業(yè)。超級(jí)蘆竹作為一種高產(chǎn)、高生物量的植物(畝產(chǎn)生物量是桉樹的2到7倍,竹子的3到10倍以上),當(dāng)年種植當(dāng)年可用,且能夠在鹽堿地、重金屬污染等邊際土地生長(zhǎng),是一種絕佳的能源植物。超級(jí)蘆竹有望打破生物質(zhì)原料產(chǎn)業(yè)化瓶頸,使得植物能源成為一種真正有競(jìng)爭(zhēng)力的、大規(guī)模、低成本替代化石能源(煤炭、石油、天然氣等)的綠色能源。
基于在超級(jí)蘆竹育種、基因組等方面的原創(chuàng)性科技創(chuàng)新,蘭多生物開辟了全球植物能源研究的新方向,引領(lǐng)著植物能源領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展。在下游產(chǎn)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,蘭多生物植物能源深加工創(chuàng)新研發(fā)團(tuán)隊(duì)近日也取得了兩項(xiàng)重大突破。一項(xiàng)是開發(fā)出顛覆性植物能源少氧氣化技術(shù)。該技術(shù)完全不同于國內(nèi)外目前幾十種生物質(zhì)、煤炭氣化技術(shù),其同等原料處理規(guī)模投資額大幅度下降,氣化氧耗量大幅度下降,解決了綠色化工及綠色氫氣制造產(chǎn)業(yè)中氣化投資大、制氧裝備投資大、氧氣消耗量大、生產(chǎn)成本高等卡脖子難題。另一項(xiàng)是獨(dú)創(chuàng)了顛覆性植物能源無熱載體絕氧熱解技術(shù),該技術(shù)同等原料處理規(guī)模投資額大幅度下降,并消除了熱解過程產(chǎn)生焦油的這一全球性卡脖子難題。同時(shí)熱解能耗進(jìn)一步下降,熱解產(chǎn)品成本大幅度降低、熱解產(chǎn)品質(zhì)量顯著提高,為未來全球大規(guī)模低成本碳基先進(jìn)材料、綠色鋼鐵有色冶煉、綠色氫氣、綠色化肥、綠色建筑材料等的生產(chǎn)及推廣奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
目前,太陽能、風(fēng)能、核能發(fā)電技術(shù)在中國及全球的推廣速度越來越快,但在短期內(nèi)還很難實(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭、石油、天然氣發(fā)電的100%替代,從技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上也無法生產(chǎn)出滿足市場(chǎng)價(jià)格預(yù)期的高密度液體能源、綠色高端化工產(chǎn)品等。但是,隨著蘭多生物最新植物能源少氧氣化技術(shù)和植物能源無熱載體絕氧熱解技術(shù)兩項(xiàng)重大技術(shù)的顛覆性突破,為未來用植物能源大規(guī)模、低成本、無碳化100%替代煤炭、石油、天然氣發(fā)電,并為太陽能、風(fēng)能等不可控、間歇發(fā)電等方式提供調(diào)峰功能以及用植物能源100%來替代煤炭、石油、天然氣生產(chǎn)綠色氫氣、高密度液體能源、綠色高端化工產(chǎn)品等提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。
2024年工業(yè)和信息化部聯(lián)合7部門印發(fā)的《關(guān)于推動(dòng)未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》中,生物質(zhì)能與核能、核聚變、氫能等被列為未來能源,屬于戰(zhàn)略性未來產(chǎn)業(yè),植物能源作為生物質(zhì)能中最有發(fā)展前景的方向之一,發(fā)展空間不可限量,也是目前全球新能源前沿領(lǐng)域新焦點(diǎn)。蘭多生物超前布局戰(zhàn)略性未來植物能源產(chǎn)業(yè),在植物能源全產(chǎn)業(yè)鏈領(lǐng)域取得了多項(xiàng)重大成果,解決了全球生物質(zhì)能源一直無法大規(guī)模快速發(fā)展的卡脖子問題,為我國培育戰(zhàn)略性未來能源新產(chǎn)業(yè)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐,也為全球能源綠色轉(zhuǎn)型和應(yīng)對(duì)全球氣候變化提供了現(xiàn)實(shí)可行的解決方案。 |