目前正在研究改良常见的“杉树”树木，利用它来削减二氧化碳（CO2）的排放。日本森林综合研究所等利用基因组编辑技术“CRISPR-Cas9”成功改变了杉树的特性。如果可以提高生长速度和树干的密度，将有助于削减CO2。到2050年有望种植生长速度快、CO2吸收和储存量较多的杉树，为脱碳贡献力量。
日本培育出了没有叶绿素（使叶子呈现绿色的物质）的“白色杉树”。这是森林综合研究所与农业食品产业技术综合研究机构和横滨市立大学等共同取得的成果。白色杉树抑制了参与叶绿素合成的基因功能。对针叶树进行基因组编辑尚属全球首次。白色杉树是用于实验的，但是森林综合研究所的主任研究员七里吉彦充满期待地表示：“由此开始通过基因组编辑对杉树进行品种改良”。
利用基因组编辑等技术，有望大幅缩短品种改良所需时间（图片由日本的森林综合研究所提供）
2020年获得诺贝尔奖的CRISPR-Cas9法为生物领域带来了革新。然而，当以植物细胞为对象时，细胞壁成为障碍。因此，要与其他基因重组方法相结合。除了经常用于研究目的模型植物外，其他植物大多都尚未能确立方法。
研究人员为将基因组编辑技术应用于树木，一直在加速推进研究。2015年报告应用到了阔叶树白杨上，此后又有报告显示应用到了桉树等树木上。2021年8月，森林综合研究所等在杉树上优化CRISPR-Cas9实现了基因组编辑。
传统的品种改良通过杂交和筛选具有优良性状的个体等来完成，需要花费时间一步步地推进。即使开发出新品种后，也需要时间来进行评估。培育亲本树和稳定生产树苗需要长达10年的时间，而利用基因组编辑技术有望大幅缩短时间。
除了利用基因组编辑技术直接改变杉树的特性，森林综合研究所还在开发通过比较基因组（全部遗传信息）和生长量的数据，从中筛选优秀个体的技术。并已开发出可以在生长5～10年后，预测30年后的生长情况的技术。杉树花粉症令人担忧，也可以根据基因组信息筛选无花粉的个体。
如果能建立一种基于基因组的品种改良方法，就有可能迅速培育出，生长速度与吸收CO2有关、树干密度与可储存CO2量密切相关的优良个体。森林综合研究所育种第一课长仓本哲嗣认为，一旦确立了技术基础，“将来可以扩展到其他树木上”。
据林野厅推算，树龄为36～40年且维护得当的杉树人工林每公顷每年可吸收约8.8吨CO2。509棵树龄为40年的杉树可以吸收一个家庭一年的CO2排放量。如果在全国各地种植改良的树木，吸收和储存CO2的量还将进一步提高。
农林水产省2021年5月发布的“绿色食品体系战略”就“精选树”等生长良好的树苗提出了2030年之前使其占到林业用树苗的30％，2050年之前占到90%以上的目标。
树木还有望取代塑料
| 关于以杉树为中心的树木品种改良的动向及前景 | |
| 1950年代 | 日本国内启动关于杉树等树木育种的国家项目 |
| 1990年代 | 开发出花粉较少的杉树品种 |
| 2012年 | 开发出基因组编辑技术“CRISPR-Cas9” |
| 2015年 | 阔叶树白杨成功实现基因组编辑 |
| 2016年 | 开发出通过基因组信息筛选无花粉的杉树个体，以及预测数十年后的生长情况的技术 |
| 2021年 | 针叶树杉树成功实现基因组编辑 |
| 2040年前后 | 可以通过基因组编辑等开发生长速度和树干密度提高的杉树 |
| 2050年前后 | 普及生长速度快、CO2吸收和储存量多的杉树 |
树木不仅在生长的过程中削减和固定CO2，并且对减少CO2做出了贡献。当树木被砍伐并被加工用于建筑、发电和塑料的替代材料等时，也为脱碳做出了贡献。如果能通过品种改良加快树木的生长等，就能提高这种木材利用的循环效率，从而降低成本，这样在各个领域的应用将进一步扩大。
树木最古老的用途是建筑。木造住宅与钢筋混凝土和钢结构住宅相比，施工阶段单位使用面积的CO2排放量可降至约60%。
木材还可以作为生物质发电的燃料使用。2019年木质生物质能源取代化石燃料的减排效果按CO2换算约为400万吨。然而，降低成本已成为使用木材作为燃料的一大课题。
木材作为源自化石燃料的塑料等的替代材料也备受关注。尤其备受期待的是可以利用木材的主要成分生产的“纤维素纳米纤维”（CNF），据说它的重量为铁的五分之一，而强度为铁的5倍。
很多研究都已经在进行之中。如京都大学等在环境省的支援下，于2016～2019年度推进了利用以CNF为原料的部件制造汽车的项目。
日文：张耀宇、《日经产业新闻》，2021/09/24
中文：JST客观日本编辑部
