作为生物燃料的潜力，柳枝稷是一种多年生植物，引起了研究人员的极大兴趣。密歇根州立大学-能源部植物研究实验室沃克实验室的科学家们正在研究这些植物如何重新生长，即使在重新生长的碳储存量低于平常的情况下也是如此。

多年生植物是在春天重新生长的植物，与一年生植物不同，一年生植物在一个生长季节后就会死亡。为了让多年生植物回归，它们需要为冬天储存足够的食物，就像一只熊通过吃鱼来准备冬眠一样。

在之前的一项研究中，沃克实验室的研究人员研究了是什么阻止了柳枝稷的生长。为什么这些草长到一定大小就在仲夏时停止生长呢?什么可以阻止它们无限期地增长?

限制因素之一是它们的生长环境及其在季节中的变化。如果植物能够更多地获得阳光和水等资源，它就能长得更多。有趣的是，当研究人员将雨养植物与整个季节没有水的庇护所下的植物进行比较时，他们发现两组植物同时停止生长。

沃克实验室博士后研究员、这项研究的主要作者毛里西奥·特赫拉-尼韦斯(MauricioTejera-Nieves)表示：“我们发现，在某个时候，当储备已满时，工厂就会关闭。”

就像准备冬眠的熊一样，植物需要某个地方来存放光合作用过程中产生的所有碳水化合物。熊有它的脂肪，植物有它的根。

第一步是发现食品储藏室已满。发表在GCB-Bioenergy上的一篇后续论文研究了当柳枝稷的碳水化合物储备被故意消耗30%时，它会发生什么情况。

研究人员观察了柳枝稷的根茎或根茎，那里储存着碳。根茎被保持在稍高的温度下，迫使它燃烧更多的碳水化合物储备来维持生命，有点像必须让汽车空转才能保持空调运转。30%的碳储备就是这样燃烧掉的。这种利用温度来消耗储量的技术对于本研究来说是新颖的。

生长枯竭的根茎并与低温保存的对照根茎进行比较。

尽管一开始受到了惩罚，但碳储量的30%消耗并没有影响工厂的最终规模，并且能够在生长期结束时重新补充碳储量。

“我们发现，在让它们生长近六个月后，储备耗尽的植物几乎达到了与[对照]植物相同的生物量，”Tejera-Nieves说。经过处理的植物“一开始的淀粉供应也已耗尽。当我们最后测量淀粉含量时，它们的淀粉含量与对照组相同。”

在生长期间，柳枝稷需要为预期的冬眠储存足够的碳，并弥补开始时减少的30%。为了实现这一点，柳枝稷需要提高光合作用的速率。

“整个植物进行了更多的光合作用。不是通过增加每片叶子的产量，而是通过增加更多的叶子，”Tejera-Nieves说。

柳枝稷会产生更多的分蘖或茎，从而长出更多的叶子。更多的叶子意味着更多的表面积，柳枝稷可以捕捉阳光进行光合作用。

“这项工作很有趣，因为它表明这些植物在明年重新生长所需的东西上过度投资，”PRL和植物生物学系助理教授伯克利·沃克(BerkleyWalker)说。“人们可以想象，他们可以利用储存的额外碳来实现更高的生长，从而生产出更好的生物燃料作物。”

柳枝稷作为生物燃料作物具有巨大的潜力。它成本低、维护成本低，原产于北美，包括密歇根州。

如果研究人员能够发现使植物减缓生长和光合作用的机制，就有可能操纵这种生物反应，让植物在整个季节保持无尽的食欲并维持光合作用，即使它们有足够的碳来度过冬天。在这个季节更长的时间内更高的光合作用将意味着更多的生物量和潜在的更多生物燃料。

“我喜欢[多年生草]的是柳枝稷对生态和社会的潜在影响，”Tejera-Nieves说。“我确实相信，通过在景观中种植多年生草本植物，我们可以拥有一个更美好的世界。”