Washington, DC, USA
August 7, 2014
The release of a new type of switchgrass specifically designed for bioenergy generation has been announced by U.S. Department of Agriculture (USDA) researchers and their partners. Agricultural Research Service (ARS) scientists have spent decades working on different projects that contributed to the development of the cultivar "Liberty," which can yield eight tons of biomass per acre.
ARS is USDA's chief intramural scientific research agency, and this research contributes to the USDA priority of developing new bioenergy sources.
The release of the new cultivar is a significant milestone for ARS. It's also a key accomplishment for CenUSA Bioenergy, a project funded by USDA's National Institute of Food and Agriculture, which is tasked with developing perennial bioenergy production systems in the Midwest. An announcement about Liberty was published in the Journal of Plant Registrations in June.
ARS researchers who contributed to Liberty's development include retired geneticist Ken Vogel, agronomist Rob Mitchell, molecular biologist Gautam Sarath, and geneticist Michael Casler. Mitchell and Sarath work at the ARS Grain, Forage and Bioenergy Research Unit in Lincoln, Nebraska, and Casler works at the U.S. Dairy Forage Research Center in Madison, Wisconsin.
Liberty contains traits from southern lowland switchgrass types that result in high yields, as well as traits from northern upland switchgrass types that support winter hardiness. In a 16-year breeding study, the new cultivar increased biomass production by as much as 43 percent compared to the parent lines.
Another plus with the new cultivar is that gains in yield were achieved without an increase in nitrogen fertilizer use, which helped lower expected production costs on the farm by approximately $20 to $30 per ton. With the increased yields, each acre of switchgrass could potentially be used to produce 75 to 160 more gallons of ethanol.
The development of Liberty followed several ARS investigations into the evolutionary patterns of switchgrass, which is a native North American perennial with a highly complex genome. This work has resulted in the identification of eight regional gene pools with traits that could be useful in developing switchgrass varieties for different production environments.
Results from these studies have been published in Genetica and Crop Science.
Read more about this work in the August 2014 issue of Agricultural Research magazine.
Nueva variedad del césped Panicum virgatum tiene potencial para producir el biocombustible más económico
El lanzamiento de una nueva variedad del césped Panicum virgatum, la cual fue diseñada específicamente para la producción de bioenergía, ha sido anunciado por científicos con el Servicio de Investigación Agrícola (ARS) y sus socios. Científicos del ARS han trabajado por décadas en proyectos que contribuyeron al desarrollo de la nueva variedad 'Liberty' (Libertad), la cual puede rendir ocho toneladas de biomasa por acre.
ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés), y esta investigación apoya la prioridad del USDA de desarrollar nuevas fuentes de bioenergía.
El lanzamiento de la nueva variedad es un hito significativo para ARS. También es un logro importante para CenUSA Bioenergy, el cual es un proyecto patrocinado por el Instituto Nacional de Alimento y Agricultura (NIFA por sus siglas en inglés) del USDA. Este proyecto tiene el objetivo de desarrollar sistemas perennes de producción de bioenergía en la región del Medio-Oeste de EE.UU. Un anuncio sobre el desarrollo de 'Liberty' fue publicado en 'Journal of Plant Registrations' (Revista de Registros de Plantas) en junio.
Los investigadores que participaron en el desarrollo de 'Liberty' incluyeron genetista Ken Vogel (ahora retirado), agrónomo Rob Mitchell, biólogo molecular Gautam Sarath, y genetista Michael Casler. Mitchell y Sarath trabajan en la Unidad de Investigación de Granos, Forraje y Bioenergía mantenida por el ARS en Lincoln, Nebraska. Casler trabaja en el Centro Estadounidense de Investigación de Forraje para Vacas Lecheras mantenido por el ARS en Madison, Wisconsin.
'Liberty' contiene rasgos de tipos de P. virgatum de las tierras bajas sureñas que producen rendimientos altos, además de rasgos de tipos del césped de las tierras altas norteñas que tienen rusticidad para el invierno. En un estudio de 16 años, la nueva variedad aumentó la producción de biomasa por hasta el 43 por ciento, comparada con las líneas usadas en la crianza de la nueva variedad.
Otra ventaja de la nueva variedad es el aumento en rendimientos sin un aumento en el uso de fertilizante de nitrógeno. Esto ayudó a bajar los costes de producción por aproximadamente 20 dólares a 30 dólares por tonelada. Con los rendimientos más altos, cada acre de P. virgatum tiene el potencial de producir de 75 a 160 más galones de etanol.
El desarrollo de 'Liberty' fue el resultado de varios estudios por científicos del ARS enfocados en los patrones de evolución de P. virgatum, el cual es una planta perenne originaria de Norteamérica que tiene un genoma altamente complejo. Este trabajo ha llevado a la identificación de ocho grupos regionales de genes que tienen rasgos que podrían ser útiles en el desarrollo de variedades de P. virgatum apropiadas para diferentes medios ambientes.
Los resultados de estos estudios han sido publicados en las revistas 'Genetica' y 'Crop Science' (Ciencia de Cultivos).
Lea más sobre esta investigación en la revista 'Agricultural Research' de agosto del 2014.
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