内华达大学雷诺分校 内华达大学里诺分校研究了三种仙人掌品种，作为生物燃料的耐旱作物，仙人掌产的果实最多，同时比一些传统作物少用水80%
学分:约翰·库斯曼，内华达大学里诺分校
仙人掌梨在不久的将来会成为像大豆和玉米一样的主要作物，并有助于提供生物燃料来源，以及可持续的食物和饲料作物吗？根据最近发表的一项研究，里诺内华达大学的研究人员认为，这种植物耐热性高、用水量少，可能能够在以前无法种植可持续作物的地方提供燃料和食物
全球气候变化模型预测，长期干旱事件的持续时间和强度将会增加，导致气温升高和可用水量减少
许多作物，如水稻、玉米和大豆，都有温度上限，而其他传统作物，如紫花苜蓿，需要的水比将来可能需要的要多
该大学农业、生物技术和自然资源学院的生物化学和分子生物学教授约翰·库斯曼说:“由于气候变化，干旱地区将变得更加干燥。”
“最终，我们将会看到越来越多的干旱问题在未来影响玉米和大豆等作物
" 为可再生能源加油 作为学院实验站的一部分，库斯曼和他的团队最近公布了一项为期五年的研究结果，该研究将无刺仙人掌梨用作高温、低水的商业作物
这项由实验站和美国大学资助的研究
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农业部的国家食品和农业研究所，是美国第一个仙人掌长期野外试验
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作为替代化石燃料的可扩展生物能源原料
这项研究在位于内华达州洛甘代尔的实验站南内华达野外实验室进行，结果显示仙人掌的果实产量最高，同时比一些传统作物少用水80%
合著者包括卡罗尔·毕晓普，该学院的推广部门，博士后研究学者德胡巴·纽班纳，以及研究生尼古拉斯·亚历山大·涅恰耶夫和杰西·迈尔
“玉米和甘蔗是目前主要的生物能源作物，但用水量是仙人掌果的三到六倍，”库斯曼说
“这项研究表明，仙人掌梨的产量与这些重要的生物能源作物相当，但只需使用很少的水，并且具有更高的耐热性，这使它们成为一种更能适应气候的作物
" 仙人掌梨作为生物能源作物效果很好，因为它是一种多用途的多年生作物
当它没有被收获作为生物燃料时，它就像一个陆地碳汇，从大气中去除二氧化碳，并以可持续的方式储存起来
“全世界大约42%的土地被划分为半干旱或干旱地区，”库斯曼说
“种植仙人掌树用于固碳的潜力巨大
我们可以开始在边缘的废弃地区种植仙人掌梨作物，这些地区可能不适合种植其他作物，从而扩大用于生物能源生产的面积
" 给人和动物加油 这种作物也可用于人类消费和牲畜饲料
仙人掌梨已经在世界各地的许多半干旱地区被用作食物和饲料，因为与更传统的作物相比，它的需水量更低
由于含糖量高，这种水果可以用来做果酱和果冻，这种水果垫既可以新鲜食用，也可以作为罐装蔬菜食用
因为植物的衬垫是由90%的水制成的，这种作物也非常适合作为牲畜饲料
“这是这种多年生作物的好处，”库斯曼解释说
“你已经收获了水果和垫料作为食物，然后你有大量的生物量坐在土地上，这是固碳和可用于生物燃料生产
" 库斯曼还希望利用仙人掌梨的基因来提高其他作物的水分利用效率
仙人掌梨保持水分的方法之一是在白天炎热时关闭毛孔以防止蒸发，晚上打开毛孔呼吸
库什曼想利用仙人掌梨的基因来做到这一点，并将其添加到其他植物的基因组成中，以提高它们的耐旱性
主教，克拉克县东北部的推广教育家，和她的团队，包括莫帕谷高中的学生，继续帮助维护和收获250多株仙人掌梨植物，这些植物仍然生长在洛甘代尔的野外实验室
此外，在研究过程中，学生们获得了宝贵的经验，有助于传播对项目、项目目标以及植物潜在利益和用途的认识
他们制作视频、论文、小册子和食谱；参观了野外实验室；举办课程，包括收割和烹饪课程
推动进一步的研究 2019年，库斯曼开始了一项新的研究项目，在美国大学研究仙人掌梨
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农业部——农业研究服务局位于加州帕利尔的国家干旱土地植物遗传资源部门
除了继续测量仙人掌的产量之外，库什曼的团队还与该单位的馆长克莱尔·海尼茨(Claire Heinitz)合作，正在研究哪些材料，或具有不同遗传特征的植物组织或种子的独特样本，可以提供最大的产量，并优化作物的生长条件
“我们想要一种无脊椎仙人掌梨，它能快速生长并产生大量的生物量，”库斯曼说
该项目的另一个目标是更多地了解仙人掌矮小疾病，这种疾病会导致仙人掌长出更小的叶子和果实
该小组正在从受感染的植物中提取样本，观察DNA和RNA，以发现疾病的原因以及如何将其转移到田间的其他仙人掌中
希望利用这些信息来创造一种诊断工具和治疗方法，以检测和防止疾病的传播，并从患病的植物中抢救出有用的部分
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