- Мискантус – виды, сорта, посадка и уход в открытом грунте – Мой Агро
- посадка и уход в открытом грунте
- Мискантус китайский | Партнерство Нижнего Гудзона по региональному управлению инвазивными видами.
- исследователей демонстрируют первое точное редактирование генов в мискантусе
Мискантус – виды, сорта, посадка и уход в открытом грунте – Мой Агро
Содержание:- Ботаническое описание Мискантуса
- Распространенные виды и сорта Мискантуса
- Мискантус Гигантский (Miscаnthus Giganteus)
- Мискантус Китайский (Miscаnthus Sinensis)
- Мискантус Сахароцветный (Miscаnthus Sacchariflonis)
- Посадка в открытый грунт
- Способы размножения Мискантуса
- Как ухаживать за Мискантусом?
Мискантус – это многолетнее травянистое растение, образующее рыхлые дерновины. Народное название – «Веерник». В переводе с греческого языка «мискантус» означает «ножка» + «цветок». Действительно, колоски растения держатся на длинных ножках.
Мискантус используется для декорирования берега водоема, отлично смотрится как в групповых посадках, так и в одиночных. Пушистые соцветия Мискантуса можно использовать для создания оригинальных букетов из сухоцветов.
Рекомендуем похожие записи:
Мордовник – агротехника, лечебные свойства и противопоказания, посадка и уход
Льнянка обыкновенная – описание, лечебные свойства и противопоказания
Ботаническое описание Мискантуса
Мискантус (Miscánthus) – высокорослое травянистое многолетнее растение из семейства Злакоцветных. Его высота, в зависимости от вида, варьируется от 80 см до 2-х и более метров.
Корневища Мискантуса длинные, ползучие. Растение имеет высокие прямостоячие стебли, длинные метелки (10-30 см), напоминающие чем-то веер благодаря боковым побегам и очень короткой общей оси. Листья – ланцетно-линейные, кожистые, на ощупь довольно жесткие, чешуевидные.
Длина колосков равна 0,3-0,7 см, имеющие всего один вполне развитый цветок. Колоски окружены шелковистыми волосками, отходящими от их основания и со спинки колосковых чешуй, равных по длине с колосками. Нижние цветковые чешуи более короткие, они перепончатые, могут быть без ости или с остью.
Распространенные виды и сорта Мискантуса
В дикой природе известно 40 видов Мискантуса. В основном они распространены в тропиках, субтропиках и теплоумеренных зонах Азии, Африки и Австралии. В наших краях выращиваются всего несколько видов.
Мискантус Гигантский (Miscаnthus Giganteus)
Высота растения достигает до 3-х метров. Стебли высокие, прямостоячие. Темно-зеленые листья, ширина которых равна 25 мм, ниспадают вниз, что придает растению необычный вид. Дерновина слегка расползающаяся. Метелки сначала имеют розовый цвет, но вскоре приобретают серебристый оттенок. Цветение наступает поздно, а потому в регионах, где осенние заморозки наступают рано, его можно просто не дождаться.
Мискантус Китайский (Miscаnthus Sinensis)
Густо облиственный вид, вырастающий до 3-х метров в высоту. Второе название – Китайский камыш. Листья линейные. Ширина листовых пластин составляет около 1,5 см. Посередине листья имеют толстое ребро, они довольно жесткие, шершавые на ощупь. Колоски — одноцветковые. Длина колоска составляет 0,7 см, он расположен в рыхлых метелках с укороченной главной осью. У основания колосковых чешуи — длинные шелковистые волоски, нижняя колосковая чешуя с коленчато-изогнутой остью до 1,5 см длиной.
Мискантус Сахароцветный (Miscаnthus Sacchariflonis)
Высота растения – 2 метра. Стебли прямые, голые. Длина линейных листьев составляет 60 см. Метелки белого или розово-серебристого цвета., длина – 25 см. Цвести начинает в июле. Цветение длится на протяжении всего лета. Может зимовать даже без укрытия. Вид очень агрессивный, длинные корневища расползаются на большие расстояния, а потому при посадке необходимо устанавливать надежные преграды.
В настоящее время создано большое количество гибридных сортов Мискантуса, которые активно используются отечественными садоводами, ландшафтными дизайнерами. Наиболее распространенными являются следующие гибриды: «Blondo», «Flamingo», «Gracillimu», «Grosse Fontane», «Morning Ligh», «Nippon», «Strictus», «Variegatus», «Zebrinus» и другие. Они отличаются высотой, формой и цветом листьев, соцветиями.
Посадка в открытый грунт
Мискантус – растение довольно неприхотливое. Оно может расти практически на всех видах почв, за исключением песчаных и глинистых. Участок для его выращивания может быть как влажным, так и сухим, но обязательно светлым и открытым – в противном случае Мискантус может не цвести. Лучшее место – участок близ водоема, при этом место должно быть защищено от сквозняка и ветра.
Поскольку некоторые виды Мискантуса ведут себя агрессивно, при посадке необходимо ставить по периметру металлическую или пластиковую преграду на глубину 20-25 см. Поскольку корневища у растения поверхностные, они не смогут перебраться через преграды и захватить соседние участки.
Для посадки небольших кустиков готовятся неглубокие посадочные лунки. Расстояние между лунками равняется 25-50 см. Посадка проводится в середине мая, когда минует угроза ночных заморозков.
Способы размножения Мискантуса
Мискантус выращивается двумя способами – семенами и делением куста.
Семенной способ. Посев семян проводится в феврале. Предварительная обработка семян не требуется, главное только, чтобы они были вызревшими. Торфяные горшочки заполняются песчано-торфяной смесью, которая хорошо увлажняется, после этого слегка заглубляются семена.
Первые ростки появятся через 1-2 недели. Они очень тонкие, поэтому поливать их необходимо очень аккуратно. Выращивается рассада при комнатной температуре при ярком рассеянном свете. С наступлением стабильной теплой погоды сеянцы высаживаются на постоянное место. Однако необходимо помнить, что в первый год будут лишь тонкие ростки, пышный куст сформируется лишь на 3-4 год.
Деление куста. Этот способ приемлем лишь ко взрослым растениям. Преимущество вегетативного способа размножения – сохранение декоративных признаков сорта. Деление куста проводится в конце мая – в начале июня. Куст аккуратно выкапывается из земли, разбирается на несколько частей. Лезвием ножа осторожно разрезаются горизонтальные побеги. Полученные деленки сразу же высаживаются в грунт, углубляя корень на 6 см. Пока деленка будет укореняться, ей потребуется регулярный полив. Как только кустик укоренится, у него начнут появляться боковые побеги. В народе Мискантус называют Веерник
Как ухаживать за Мискантусом?
Полив. Куртины Мискантуса постоянно нуждаются во влаге, поэтому поливать их необходимо регулярно. Некоторые виды растения, например, Мискантус Китайский не переносит засуху и если его не поливать, то он вскоре может погибнуть.
Подкормки. Если растение высажено в плодородную почву, то в первый год роста оно не нуждается в удобрениях. На следующий год рекомендуется весной Мискантус подкормить комплексным минеральным удобрением, а летом – раствором перепревшего навоза (1:10). Чтобы сохранилась декоративность куртин, необходимо ограничить количество азота в подкормке.
Подготовка к зиме. Холодостойкие виды не срезаются, сохранившийся куст задерживает сугробы, защищает корни от промерзания. Теплолюбивые виды Мискантуса дополнительно присыпаются опавшей листвой, сверху накрывается нетканым материалом. Почва у корневищ – мульчируется. Весной вся наземная часть срезается.
Болезни, вредители. Поскольку Мискантус устойчив к вредителям и болезням, в защите не нуждается.
Вконтакте
Одноклассники
Google+
посадка и уход в открытом грунте
Автор Wera На чтение 8 мин. Просмотров 837 Опубликовано
Разнообразие декоративных злаковых культур позволяет создавать интересные ландшафтные композиции практически на любой вкус и цвет. Одним из представителей этого семейства, сочетающим в себе самые лучшие декоративные и агротехнические качества, является трава мискантус. Ее метелки могут украшать участок и летом, и осенью, а в южных регионах и зимой, а также использоваться в срезке в качестве интерьерного сухоцвета. На фото мискантус имеет большое сходство с пампасной травой, но способен перезимовать в гораздо более суровых условиях. В приоритет данной культуры можно также внести ее абсолютное безразличие к кислотности и плодородию почвы, мискантус может расти даже среди скал. Если добавить к этому неприхотливость в уходе, то посадка мискантуса может заинтересовать даже тех, кто посещает свой садовый участок далеко не каждый день и не имеет возможности украсить его требовательными к уходу цветущими садовыми культурами.
Содержание
- Общее описание с фото
- Виды и сорта мискантуса с описанием и фото
- Мискантус гигантский
- Мискантус китайский
- Лучшие представители мискантуса для 5-ой климатической зоны с описанием и фото
- Лучшие сорта для 4-ой климатической зоны морозостойкости
- Мискантус сахароцветный (сахарцветковый)
- Особенности посадки
- Выбор места на участке
- Уход за мискантусом
- Ограничение территории
- Продолжительность жизни мискантуса
- Способы размножения
- Уход за мискантусом после цветения
- Зимовка
Общее описание с фото
Мискантус или веерник — представитель многолетних декоративных злаков родом из субтропических регионов восточного полушария. Наибольшее распространение получил на территории африканских саванн. В культуре выращивается в технических и декоративных целях, служит украшением садов и парковых зон. Благодаря высокой зимостойкости посадка мискантуса и уход за ним возможны в условиях открытого грунта по всей средней полосе России и стран СНГ.
Представляет собой травянистое растение с длинными жесткими и густыми листьями и метельчатыми соцветиями. Листовые пластины линейной формы, заостренные, с очень жестким прожилком, благодаря чему они сохраняют свою прямую форму почти без полегания. Длина их, в зависимости от сорта, может колебаться от 0,5 до 1,5 м. Тонкие цветоносы вынесены выше общей листовой кроны, на каждом из них формируется только одна колосовидная метелка с тонкими, шелковистыми на вид волосками. Семена разных сортов могут иметь ости и кожистые чешуйки или не иметь их. Корневая система растения сильно разветвленная, склонная к разрастанию вширь.
Виды и сорта мискантуса с описанием и фото
К сегодняшнему дню классифицировано около четырех десятков видов и множество сортовых линеек этого злака. Все они могут иметь значительные отличия по срокам вегетации, высоте куста, размерам, форме метелок, а также иметь свои особенности агротехнического ухода.
Мискантус гигантский
Очень рослая разновидность, способная достигать 3-хметровой высоты. Прекрасно смотрится в качестве заднего фона при многоуровневом оформлении ландшафта. Формирует сплошную стену ярко-зеленой травы со светло-розовыми метелками. По темно-зеленому полю листьев в продольном направлении проходит светлая полоска. Розовый окрас соцветий постепенно сменяется на серебристый. Однако в условиях короткого холодного лета при поздней посадке растение может и не выбросить цветоносы. Нижняя часть листовой розетки засыхает еще в августе, основная масса листвы сохраняется весь сезон, разновидность обладает высокой зимостойкостью. Корневая система способна выживать при понижениях до -35С.
Мискантус китайский
Преимущественный ареал произрастания — Дальний Восток, Китай, Япония. На основе этого вида разработано более сотни селекционных сортов. Они могут иметь не только зеленые, но и серо-зеленые и светло-коричневые листья. Народное название разновидности в местах произрастания — китайский камыш.
Лучшие представители мискантуса для 5-ой климатической зоны с описанием и фото
- «Фламинго» — раскидистый куст с ярко-зеленой листвой и крупными, окрашенными в розовый цвет пушистыми метелками.
- «Kleinе fontane» — среднерослые кусты, обычно не превышающие 120 см. Цветет шелковистыми колосьями, окрашенными в неяркий красный тон.
- «Ротзильбер» — характерной особенностью сорта является смена окраса листвы с зеленой на красно-оранжевую. Соцветие розово-пурпурного цвета.
- «Зебринус» — имеет интересную поперечнополосатую расцветку, где светло-зеленые полоски чередуются с лимонно-желтыми.
- «Хинджо» — еще один мискантус с поперечнополосатой расцветкой, окрашенный в зеленый с кремово-желтыми полосками цвет. Формирует кусты до 2 м высоты.
- «Ниппон» — сравнительно невысокие куртины с почти белыми удлиненными метелками. Ближе к осени трава этого сорта становится красной.
- «Стриктус» — интересен бронзово-красно расцветкой веерообразных соцветий.
- «Morning Light» — считается лучшей сортовой разновидностью для контейнерного выращивания в домашних условиях. Окрас листьев зеленый с продольными белыми полосками, идущими по краю. Соцветия пышные, окрашены в неярком красном тоне.
- «Purple Fall» — единственный представитель разновидности с желто-зеленым окрасом летней листвы, который осенью меняется на пурпурно-фиолетовый. Цветение наступает в сентябре пышными колосьями приглушенного темно-красного цвета.
Лучшие сорта для 4-ой климатической зоны морозостойкости
Способны выжить при экстремальных понижениях температур до -35С. Эти сорта можно выращивать в Сибири и в других регионах с достаточно суровым климатом.
- «Блондо» — раскидистый куст, достигающий человеческого роста, с узкими зелеными листьями и крупными, пушистыми, почти белыми метелками.
- «Зильберфедер» — 2-хметровый куст с бледно-розовыми, а затем серебристо-белыми соцветиями.
Мискантус сахароцветный (сахарцветковый)
Ареалом преимущественного распространения также является Дальневосточный регион. Характерная особенность вида — стебли с длинными пышными серебристыми соцветиями. Также пригоден для выращивания в 4-ой климатический зоне.
Особенности посадки
Посадка мискантуса осуществляется прямым посевом семян в открытый грунт, но при желании можно использовать и рассадный метод. Сильно торопиться с посевом семян не нужно, прорастают они очень быстро. Но и затягивать с посадкой не стоит, чтоб росток успел сформировать зрелый куст и зацвести в текущем году. Данный злак имеет продолжительный вегетационный период и начинает активно расти при температуре выше +20С.
Выбор места на участке
Формирование пышной кроны и соцветий происходит на ярком солнечном свету, поэтому посадка в тенистом месте крайне не рекомендуется. Без достаточного освещения мискантус будет расти медленно и может не дать цветоносов. Состав почвы, ее кислотность и соседи по клумбе ощутимого значения не имеют. Однако для получения декоративных пышно цветущих экземпляров необходима определенная плодородность почвы. Хуже всего мискантус растет на тяжелой глине и грунтах с высоким содержанием песка.
Уход за мискантусом
Растение обладает высокой засухоустойчивостью, однако, благодарно откликается на регулярный полив. В засушливый сезон рекомендуется контролировать влажность почвы. Мискантус относится к культурам, которые легче переносят нехватку влаги, нежели ее избыток.
При посадке в плодородную почву подкормка на протяжении первого года не потребуется. В последующие года рекомендуется внесение мочевины или других азотосодержащих удобрения в конце весны. Спустя месяц посадку поливают гуматной водой. Третья подкормка должна содержать преимущественно калийные и фосфорные элементы и производиться во второй половине лета. Азотный компонент в этом составе должен отсутствовать.
Избыточное содержание азота в почве может спровоцировать полегание листвы мискантуса. Не рекомендуется перебарщивать и с другими удобрениями, их переизбыток также может вызвать определенные проблемы с ростом и цветением.
В первое время посадку мискантуса необходимо регулярно полоть, впоследствии он плотно разрастается и сам справляется с сорняками внутри куртины. Рыхление почвы для этого злака нежелательно из-за поверхностного залегания мочковатого корневища, тем более что оно и само прекрасно справляется с этой задачей.
Ограничение территории
Цветок склонен к постепенному захвату территории за счет корневого прироста, поэтому отведенную ему площадь необходимо сразу ограничить физическими преградами. Для этого подойдут куски шифера, бордюрная лента, доски и другие подходящие материалы, которые необходимо заглублять не менее чем на 20 см. Полностью их вкапывать в землю не нужно, примерно 10 см оставляют над поверхностью грунта.
Продолжительность жизни мискантуса
Жизненный срок растения напрямую зависит от его вида и сорта. Технические сорта и базовые разновидности способны произрастать на одном месте до 30 лет. Как правило, декоративные сорта имеют гораздо меньшую продолжительность жизни, поскольку постепенно израстаются и теряют декоративность листвы и пышность цветения.
Мискантус склонен формировать очень плотную куртину, что может потребовать профилактической обработки фунгицидами от гнилостных процессов в прикорневой части.
Способы размножения
Чаще всего растение покупают готовыми саженцами из питомников, но, если оно уже имеется на участке, можно получить новые кусты путем деления корневой системы. Для этого пригодны экземпляры, достигшие 3-4 лет. Именно в этом возрасте начинает отмирать часть дернины, что портит внешний вид клумбы, поэтому рассаживание становится не только желательным, но порой и необходимым процессом.
Сначала выкопанный куст осторожно разделяют острой лопатой в верхней части, а затем аккуратно разрывают до конца руками, чтобы минимально травмировать корневую систему. Веерник не любят пересадок, обычно после этого он некоторое время болеет и порой долго приходит в себя.
Что касается семенного размножения, то способ посадки мискантуса собственноручно собранными семенами считается малоэффективным. Во-первых, ввиду потери декоративных качеств, а во-вторых, по причине короткого и недостаточно жаркого для вызревания семян лета.
Если посевной материал собрать все же удалось, его можно посеять рассадным методом или прямой посадкой в открытый грунт. Иногда можно встретить семена гигантского мискантуса в продаже. Агротехника их посадки остается той же.
При рассадном выращивании пересадка в открытый грунт осуществляется перевалкой без разбивки почвенного кома.
Уход за мискантусом после цветения
С приходом осенних холодов надземная часть растения высыхает, но обрезать ее не рекомендуется. Стебли растения внутри полые, из-за чего в них будет скапливаться вода, которая зимой замерзнет и может привести к обмерзанию корневой системы. Максимально защитить корни от минусовых температур поможет связывание стеблей в снопы. Весной после схода снега вся прошлогодняя листва срезается под корень.
Зимовка
Подавляющее большинство сортов этого злакового цветка нуждается в зимнем укрытии. С возрастом растение постепенно адаптируется к холодным зимним температурам, поэтому основное внимание нужно уделить молодым экземплярам. Связав стебли в снопы, необходимо нагрести на прикорневую часть рыхлую землю, опилки, сухую опавшую листву. Сверху сооружается шалаш из палок, который укрывается полиэтиленовым или другим укрывным материалом. В верхней части шалаша должно оставаться отверстие для вентиляции. Поверх пленки укладываются деревянные щиты или доски для закрепления конструкции.
Мискантус имеет высокую устойчивость против насекомых-вредителей и возбудителей садовых инфекций.
Мискантус китайский | Партнерство Нижнего Гудзона по региональному управлению инвазивными видами.
Описание
- Китайская серебристая трава относится к семейству Злаки (Poaceae).
- Китайская серебристая трава, крепкая, комковатая многолетняя трава, вырастающая до 10 футов в высоту, легче всего узнать по ее розовато-серебристым соцветиям, которые обычно появляются в сентябре.
Листья
Листья возникают из базального центрального пучка и имеют длину до трех футов и ширину 0,8-4 дюйма. Края мелко зазубренные и довольно острые. (6) Листья часто имеют серебристую среднюю жилку. (7)
Цветы
Цветы: Веерообразные соцветия от розового до серебристого цвета появляются в конце лета – начале осени. По мере созревания и созревания семян семенная головка закручивается на кончике, почти как пальцы. (6)
Введение История
Китайская серебристая трава, завезенная в Соединенные Штаты в результате садоводческой торговли в 1800-х годах, в настоящее время считается посаженной как минимум в 24 штатах. (5)
Экология и среда обитания
Серебряная трава китайская в основном встречается на нарушенных территориях, таких как старые поля, железные дороги, канавы, лесные опушки и поляны. Вид засухоустойчив и приспосабливается к широкому спектру почв. (2)
Размножение и фенология
Китайская серебристая трава в изобилии производит жизнеспособные семена: некоторые растения в идеальных теплых и влажных условиях способны производить до 8000 семян за один сезон. (2) Завязывание семян в значительной степени зависит от расстояния до ближайшего растения того же вида, а в регионах, подверженных морозам, холодная погода может уменьшить количество жизнеспособных семян. (9) Китайская серебряная трава относительно быстро создает огромный банк семян из-за огромной производительности семян, однако мало что известно о том, как долго эти спящие семена могут оставаться жизнеспособными. Некоторые данные свидетельствуют о том, что в чрезвычайно кислых почвах (< 4,5) всхожесть будет снижена. Этот вид также производит вегетативно через корневища, заглубленные на 10-4 дюйма ниже поверхности почвы. Эти глубоко залегающие корневища позволяют растению вновь появиться, если оно погибнет в результате пожара, выпаса скота, вырубки или других форм управления. (2) Переносчики включают ветер, птиц, садоводческую торговлю и деятельность человека.
Воздействие этого вида
Сильно агрессивная комковатая трава, произрастающая в Азии, китайская серебристая трава способна вызывать серьезные изменения на уровне экосистемы, включая изменения в общем содержании органического углерода и азота в почве.
Методы управления
Биологическая борьба
В настоящее время для этого вида нет возможности биологической борьбы. Широкое использование этого вида в качестве декоративного растения делает маловероятным использование варианта биоконтроля.
Ручной или механический контроль
Выдергивание / выкапывание: Выдергивание вручную в качестве метода борьбы возможно только в том случае, если популяция небольшая, а растения очень молодые. Выдергивание крупных растений неэффективно из-за мощной корневой системы и способности вида повторно прорастать из фрагментов корневища. Растения необходимо выкопать, удалив все корневища под землей. Повторное лечение будет необходимо, чтобы убедиться, что все отрастания контролируются.
Скашивание: Скашивание, ручная стрижка или вырывание сорняков затруднены из-за того, что этот вид образует очень плотные заросли. Однако было показано, что повторная стрижка в течение ряда лет постепенно уменьшает размер зарослей. (3)
Опоясывающий: неприменимо
Предписанный огонь: Исследования показывают, что корневища китайской серебристой травы в значительной степени устойчивы к огню. Предписанные ожоги обычно оживляют укоренившиеся растения. (2)
Предписанный выпас: китайская серебристая трава очень вкусна для домашнего скота и плохо переносит выпас. Несколько лет выпаса уменьшают средний размер куртины и количество ответвлений от основного растения. (3)
Обработка почвы: Не рекомендуется. Обработка почвы может привести к фрагментации корней и стимулировать повторное прорастание и активный рост. (8)
Мульчирование: не применимо
Соларизация: не применимо
горячая пена. При рассмотрении вопроса об использовании пестицидов вы обязаны полностью понимать законы, правила и передовой опыт, необходимые для ответственного применения пестицидов. Иногда вредитель, которого вы хотите лечить, может не быть указан на этикетке пестицида, что требует исключения 2 (ee) из NYSDEC. Всегда внимательно читайте этикетку любого пестицида и при возникновении вопросов обращайтесь в NYSDEC или к лицензированному специалисту по применению пестицидов.
Опрыскивание листвы: 2% раствор глифосата, применяемый поздней весной или осенью, эффективен против китайской серебристой травы. Тем не менее, повторные точечные обработки, вероятно, будут необходимы через 2-3 недели после лечения. Всегда читайте и следуйте всем инструкциям на этикетке гербицида. (3)
Общий обзор и рекомендации по управлению
Для очень небольших молодых спутниковых инвазий достаточно ручного удаления. Однако для более крупных популяций для достижения контроля потребуется сочетание химических, ручных и механических методов управления. Если целью является сокращение размера заражения или искоренение популяции, потребуются опрыскивания листвы, которые должны проводиться последовательно, по крайней мере, дважды в течение вегетационного периода. (8)
Мониторинг после обработки
В зависимости от используемого метода управления контролируемые популяции следует повторно посещать в течение всего вегетационного периода для контроля повторного прорастания, особенно если используются механические методы, такие как обрезка или выдергивание, без применения гербицидов.
Методы утилизации
Отходы можно измельчать, сжигать или компостировать, если обращение с ними было завершено до завязывания семян. Любые семенные головки должны быть упакованы в мешки и утилизированы, а корневища тщательно измельчены или высушены.
Дополнительная информация
ССЫЛКИ
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5466985/
- https://www.fs.fed.us/database/feis/plants/graminoid/missin/all.html#Fir…
- https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1757-1707.2009.01010.x
- https://www.se-eppc.org/manual/MISI.html
- https://plants. usda.gov/core/profile?symbol=misi
- https://gobotany.newenglandwild.org/species/miscanthus/sinensis/
- http://www.njisst.org/files/plantidfactsheets.pdf
- https://gobotany.newenglandwild.org/species/tripsacum/dactyloides/
- https://www.researchgate.net/publication/241887230_Landscape_Performance…
исследователей демонстрируют первое точное редактирование генов в мискантусе
Биологические и экологические исследования
12 июня 2023 г.
Исследователь HudsonAlpha Канкшита Сваминатан (справа) и профессор растениеводства Университета Иллинойса Эрик Сакс, заместитель руководителя темы CABBI по производству сырья, осматривают поле мискантуса.
Фото предоставлено Институтом биотехнологии HudsonAlpha
Наука
Приспособляемый и простой в выращивании мискантус (или серебряная трава) демонстрирует большой потенциал в качестве устойчивой биоэнергетической культуры. Эта продуктивная многолетняя трава может хорошо расти на маргинальных землях и требует ограниченного удобрения. Он также обладает высокой устойчивостью к засухе и низким температурам и использует эффективную форму фотосинтеза. Предыдущие усилия по генетическому улучшению мискантуса были сосредоточены на трансформации растений путем введения внешних генов в случайные места их геномов. В этом исследовании исследователи разработали процедуры редактирования генов с использованием CRISPR/Cas9.. Это позволит ученым выборочно нацеливаться на существующие гены, чтобы отключить или изменить их функцию и ввести новые гены в точно определенные места. Эта способность нацеливания открывает новые возможности для разработки улучшенных сортов с повышенной скоростью и специфичностью.
The Impact
Точное редактирование генов позволит ученым раскрыть огромный потенциал этой высокопродуктивной, но генетически сложной травы. Мискантус перспективен как источник биотоплива, возобновляемых биопродуктов и связывания углерода. В конечном счете, это может помочь снизить зависимость от нефтяной энергии. Это укрепит более широкие усилия по развитию устойчивого производства биоэнергии и конструированию отдельных культур для производства новых биопродуктов, таких как масла и дорогостоящие химические вещества. Это новое исследование расширяет возможности ученых по точному редактированию мискантуса для повышения продуктивности, выращивания на малоплодородных землях и производства специальных химикатов. Это поможет реализовать его статус жизнеспособной биоэнергетической культуры.
Резюме
Команда Центра передовых инноваций в области биоэнергетики и биопродуктов (CABBI) продемонстрировала редактирование генов у трех видов мискантуса — высокопродуктивного Miscanthus x giganteus, который выращивается в коммерческих целях для получения биоэнергии, и его родителей, M. sacchariflorus и M. sinensis. Поскольку эти растения являются палеополиплоидами, с дублированной древней ДНК, похожей на сорго, и множественными наборами хромосом, дизайн направляющих РНК, которые находят генетический материал для редактирования, должен был нацеливаться на все копии гена, чтобы учесть избыточность и гарантировать полное «выключение» функции гена.
Исследователи CABBI основывались на аналогичном редактировании генов Zea mays (кукуруза), которое определило ген лимонного белого 1 (lw1) как полезную мишень для визуального подтверждения генетических изменений. Этот ген участвует в биосинтезе хлорофилла и каротиноидов, который влияет на цвет листьев, и предыдущие исследования показали, что редактирование lw1 с помощью CRISPR/Cas9 приводит к бледно-зеленым/желтым, полосатым или белым фенотипам листьев. Используя информацию о последовательности как мискантуса, так и сорго, исследователи определили направляющие РНК, которые могут нацеливаться на гомеологи или дублированные копии гена lw1 в тканях растения мискантуса. Листья на отредактированных растениях мискантуса демонстрировали те же фенотипы, что и у кукурузы, с бледно-зелеными/желтыми, полосатыми или белыми листьями вместо типичных зеленых.
Контактное лицо:
Kankshita Swaminathan
Институт биотехнологии HudsonAlpha
[email protected]
Nancy Reichert
Университет штата Миссисипи
[email protected]
Финансирование
Это исследование финансировалось Центром передовых инноваций в области биоэнергетики и биопродуктов Министерства энергетики (DOE) в соответствии с наградой Управления науки Министерства энергетики, Управления биологических и экологических исследований.