光合作用推动了产量，但在寒冷的条件下，这种将太阳光转化为生物质的过程受到了冲击。芒草(Miscanthus)是一种流行的，可持续的，多年生的生物能源生产原料，在温带地区的边缘土地上繁衍生息。来自伊利诺伊大学和奥胡斯大学的GCB生物能源的一项新研究评估了在一次西伯利亚探险中收集的芒草，以确定三种新的种质(从特定地区采集的植物的术语)，在寒冷的温度下具有超出行业最爱的特殊光合作用。

伊利诺伊州卡尔·R·沃斯基因组生物学研究所的Ikenberry Endowed大学农作物科学和植物生物学主席斯蒂芬·朗说：“当一场北极漩涡袭来时，我们就可以把它们捆绑起来并留在室内。”“芒草全年停留在地下，在春季，从地下茎中再生，生产生物质，可以变成生物能源和生物产品的可持续来源 - 但为了生存，它必须承受并保持广泛的生产力天气条件范围包括冷藏温度在15 - 0°C [59 - 32°F]之间。“

今天，混合的无菌克隆芒草sacchariflorus和芒吸虫叫芒草X巨'伊利诺伊州被认为是可用的最佳生物能源原料之一，由于其蓬勃发展的边际性土地，抵御寒冷温度，并产生更多的59%的生物质的能力比玉米。它的无菌性使其无法产生有活力的种子并成为侵入性的，但也意味着它不能用于培育新的品系。这需要父线的新杂交，这提供了添加更多冷却容差的机会。

来自伊利诺伊州，美国农业部和俄罗斯NI Vavilov植物工业研究所(VIR)的科学家带领一支远征到东部西伯利亚，这是芒草生长的最冷的地区，寻找可用于繁殖的野生种群M. sacchariflorus改良M.xgiganteus杂种。在这项研究中，该团队将181种西伯利亚芒草种植物放入前三种，在寒冷期间光合作用比M.xgiganteus更好。

“与其他物种如玉米相比，M.xgiganteus一直被吹捧为具有特殊的光合作用耐寒性，”伊利诺斯州的博士后研究员，首席作者查尔斯皮尼翁说。“我们很高兴能找到其他在低温下做得更好的种质。”

事实上，一个品种的光合作用效率提高了100%，或者是M.xgiganteus的两倍。在寒冷温度的两个星期内，M.X巨'光合速率急剧下降，但第二个品种保持稳定的光合作用，这可能使其更好地适应长时间的寒冷天气。当冷却两周后温度升高时，第三个品种可以迅速恢复光合作用 - 这是一种在温度波动时早春最大化光合作用的特性。

“现在我正在努力培育这些高度耐寒的种质与其他形式的芒草，以形成新的杂交品种，希望在该领域更有效，更高效，更有弹性，”共同作者Erik Sacks说，他是一名助理伊利诺伊州农业，消费者和环境科学学院作物科学教授。“但我们工作的最终目标是为消费者提供可持续的植物来源能源。”