Změny klimatu se dají stále obtížněji ignorovat, a tak vědci pracují na diverzifikaci a vylepšování alternativních zdrojů energie. Mezi obnovitelné zdroje se řadí i vytrvalá tráva – Miscanthus (ozdobnice) – vykazující slibné výsledky jako zdroj pro produkci etanolu a další využití, i když současné hybridy bývají často limitovány podmínkami životního prostředí a vnímavostí k chorobám a škůdcům. Je tedy stále nad čím bádat.
Šlechtitelé v řadě institucí již celé roky pracují na vytvoření nových hybridů ozdobnice už celé roky, ale sterilita hybridů, složitý genom a dlouhá doba dozrávání komplikují šlechtění tradičními metodami. V jedné z nedávných studií využívají vědci z University of Illinois široký potenciál genomiky ve snaze urychlit šlechtitelský proces a maximalizovat šanci na získání rostlin s nejžádanějšími znaky a vlastnostmi.
Na počátku genomické selekce musí stát detailní znalost genomu. Genomový projekt – vedený vědci z Center for Advanced Bioenergy and Bioproducts Innovation (CABBI) – poskytl vědcům mapu ke zkoumání nových cest k maximalizaci produktivity rostlin a k rozluštění genetické báze požadovaných vlastností. Mezinárodní tým vědců sekvenoval genom okrasné variety ozdobnice, vytrvalé trávy formující se jako jeden z hlavních kandidátů na udržitelnou bioenergetickou plodinu.
Trávy rodu Miscanthus bývají používány jako okrasa v zahradách, ale též při výrobě papíru nebo střech a jsou také slibným zdrojem biomasy, která je obnovitelnou alternativou k fosilním palivům na bázi ropy. Patří do kmenu Andropogoneae, kde najdeme například rody Zea (kukuřice), Sorghum (čirok) a Saccharum (třtinovec), z nichž pochází vysoce produktivní druhy globálně důležitých zemědělských plodin, které slouží k produkci potravin, krmiv a biopaliv.
Ozdobnice je extrémně přizpůsobivá a snadno se pěstuje. Může růst v marginálních oblastech, potřebuje jenom omezené přihnojování, je vysoce tolerantní vůči suchu a nízkým teplotám, a především využívá efektivnější typ C4 fotosyntézy, ale má své limity.
Tým z CABBI prováděl sekvenování a analýzy genomu ozdobnice čínské (Miscanthus sinensis), které poskytují základ po systematické zlepšování k optimalizace požadovaných vlastností. Projekt také vytvořil atlas genů, které jsou „zapnuté“ a „vypnuté“ v různých částech rostliny během jejího životního cyklu, odhalující nové regulátory vytrvalosti, které jsou přínosem nejenom u rostlin k produkci biopaliv, ale i dalších zemědělských plodin.
Sada genomických nástrojů, které vědci získali pro ozdobnici, může být cenným zdrojem pro vědce studující tuto rostlinu a její šlechtění k produkci biomasy. Od porovnání ozdobnice s čirokem, cukrovou třtinou a dalšími příbuznými trávami si vědci slibují rozluštění genetických základů pro inovace, které budou spojené s produktivitou a přizpůsobivostí.
Studie se opírala o rozsáhlé sbírky, které vznikly v průběhu několika vegetačních sezón na University of Illinois a zachycovaly celý životní cyklus rostliny. Vědci sledovali genovou expresi v listech, stéblech a oddencích. Studie například odhalila skupinu genů zapojených do důležitého cyklu remobilizace živin.*
