Ghent, Belgium
4 June 2021
VIB has received permission from the federal government for a four-year field trial with poplars with a modified wood composition.
Wood mainly consists of cellulose, hemicellulose, and lignin. The latter is a complex polymer that is intertwined with the cellulose and hemicellulose fibers as a kind of glue. In the modified poplars, one of the molecules involved in the production of lignin, the CSE enzyme, is expressed less. As a result, less lignin is produced and the composition of the lignin polymer is slightly different. Together, this ensures that it takes less effort to break down the wood and convert it into useful substances such as bio-ethanol.
Increase biomass potential
The field trial is part of the research by prof. Wout Boerjan, dr. Barbara De Meester, and dr. Tathiane Mota (VIB-UGent Center for Plant Systems Biology) into the potential of biomass derived from plants as renewable and carbon-neutral raw material for the production of bioenergy and biobased products. For these field trials, VIB collaborates with ILVO and the trial will be done on one of ILVO’s fields in Wetteren.
This will be the third field trial that VIB is carrying out with genetically modified poplars with a modified wood composition. The difference between the three field trials is that each time a different gene involved in the production of lignin has been suppressed in the poplar DNA, each with slightly different effects in the tree.
Different strategies for different solutions
All these field trials are part of the search for genetic changes that change the wood composition in a favorable and stable way, without having a negative impact on the growth of the trees. The effects on the growth of the trees are difficult to study in a greenhouse. There, the trees grow vertically upwards while the stems remain thin. Only when the trees are exposed to weather, wind, seasons, and a real soil, the researchers can determine the effects of the changes on growth. The effects on the composition of the wood can also be different outside. Hence the field trial.
On the international stage
Prof. Boerjan will discuss work of his research group at the VIB conference 'Plant Science for Climate Emergency' (7 – 8 June) where the importance of plant science – including genetic modification – in the fight against climate change will be the central focus. Besides Prof. Boerjan, over twenty international innovators will present the latest developments in plant science that can provide solutions for the climate challenges we are facing.
More info on www.vibconferences.be/events/plant-science-for-climate-emergency.
VIB-UGent Center for Plant Systems Biology
The VIB-UGent Center for Plant Systems Biology wants to gain insight into how plants grow and respond to the environment. Scientists study how leaves and roots are formed, which micro-organisms live on and around the plant and which substances the plant makes. They map out the genetic diversity of the plant kingdom. This knowledge can lead to sustainable innovations in agriculture and food..
VIB
Basic research in life sciences is VIB’s raison d’être. VIB is an independent research institute where some 1,500 top scientists from Belgium and abroad conduct pioneering basic research. As such, they are pushing the boundaries of what we know about molecular mechanisms and how they rule living organisms such as human beings, animals, plants and microorganisms. Based on a close partnership with five Flemish universities – Ghent University, KU Leuven, University of Antwerp, Vrije Universiteit Brussel and Hasselt University – and supported by a solid funding program, VIB unites the expertise of all its collaborators and research groups in a single institute. VIB’s technology transfer activities translate research results into concrete benefits for society such as new diagnostics and therapies and agricultural innovations. These applications are often developed by young start-ups from VIB or through collaborations with other companies. This also leads to additional employment and bridges the gap between scientific research and entrepreneurship. VIB also engages actively in the public debate on biotechnology by developing and disseminating a wide range of science-based information. More info can be found on www.vib.be.
Ghent University
Ghent University is a top 100 university, founded in 1817, and one of the major universities in Belgium with more than 47,000 students and 15,000 employees. Our 11 faculties offer more than 200 courses and conduct in-depth research within a wide range of scientific domains. Our credo is ‘Dare to Think’, challenging everyone to question conventional views and to dare to take a nuanced stand. We are a pluralistic university open to all, regardless of their ideological, political, cultural or social background. Ghent University Global Campus is also the first European university in Songdo, South Korea. www.ugent.be/en #ugent
Nieuwe veldproef met genetisch gemodificeerde populieren
VIB heeft van de federale overheid de toelating gekregen voor een vier jaar durende veldproef met populieren met een gewijzigde houtsamenstelling.
Hout bestaat voornamelijk uit cellulose, hemicellulose en lignine. Deze laatste stof is een complex polymeer die als een soort van lijmstof vervlochten zit met de cellulose- en hemicellulosevezels. In de gemodificeerde populieren komt één van de moleculen die betrokken is bij de aanmaak van lignine, het CSE-enzym, minder tot uitdrukking. Dit heeft tot gevolg dat er niet alleen iets minder lignine wordt aangemaakt, maar ook dat de samenstelling van het ligninepolymeer lichtjes gewijzigd is. Samen zorgt dit ervoor dat het minder moeite kost om het hout af te breken en om te zetten naar nuttige stoffen zoals bio-ethanol.
Potentieel voor biomassa verhogen
De veldproef is onderdeel van onderzoek door prof. Wouter Boerjan, dr. Barbara De Meester en dr. Thatiane Mota (VIB-UGent Centrum voor Plantensysteembiologie) naar het potentieel van biomassa afkomstig van planten als hernieuwbare en koolstof-neutrale grondstof voor de productie van bio-energie en bio-gebaseerde producten. Voor de uitvoering van dergelijke veldproeven werkt VIB samen met ILVO en de proef zal dan ook plaatsvinden op een van de proefvelden van ILVO in Wetteren.
Het is de derde veldproef die VIB uitvoert met genetisch gemodificeerde populieren met een gewijzigde houtsamenstelling. Het verschil tussen de drie veldproeven is dat telkens een ander gen betrokken in de aanmaak van lignine onderdrukt werd in het populieren-DNA met telkens licht verschillende effecten in de populier.
Verschillende strategieën voor de beste oplossing
Al deze veldproeven zijn onderdeel van de zoektocht naar genetische wijzigingen die de houtsamenstelling op een gunstige en stabiele manier veranderen, zonder daarbij een negatieve impact te hebben op de groei van de bomen. De effecten op de groei van de bomen zijn in een serre niet goed te bestuderen. Daar groeien de bomen verticaal de hoogte in terwijl de stam erg dun blijft. Pas wanneer de bomen blootgesteld worden aan weer, wind, seizoenen en een echte bodem, kunnen de onderzoekers de effecten van de wijzigingen op de groei bepalen. Ook de effecten op de samenstelling van het hout kunnen buiten anders zijn. Vandaar de veldproef.
Een internationaal podium
Prof. Boerjan zal werk van zijn onderzoeksgroep onder meer bespreken op de VIB conferentie ‘Plant Science for Climate Emergency’ (7 – 8 juni) waar het belang van plantenondrezoek– inclusief genetische modificatie en genoombewerking – in de strijd tegen klimaatverandering centraal staat. Naast prof. Boerjan zullen een twintigtal internationale innovators er de nieuwste ontwikkelingen in het plantenonderzoek presenteren die antwoorden kunnen bieden op de klimaatuitdagingen die we het hoofd moeten bieden.
Meer info op www.vibconferences.be/events/plant-science-for-climate-emergency
Topics
Species
