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木薯可能受益于比其他作物更多的大气二氧化碳

2021-11-22 09:50:12来源:

伊利诺伊州大豆大学研究设施的鸟瞰图检查了Cassava如何(装订根部作物)如何适应未来派气候条件。研究人员发现产量从八个品种中的七个中的22%增加到39%。

二氧化碳燃料光合作用,植物以碳水化合物形式产生食物的过程。气氛的二氧化碳水平迅速增加,但在保持营养质量的同时,植物是否可以将这些额外资源转化为更高的产量存在不确定性。

来自伊利诺伊州大学大学的一支球队,伊利诺伊大学大学是如何喂养超过10亿人的根源木薯,将适应本世纪下半叶预期的二氧化碳量。他们在户外研究设施中繁殖叫做森约塞特人为促进二氧化碳的作物,以了解如何在未来几十年中影响农作物的程度。

本研究是由两种国际研究项目之间的合作伙伴关系,这些项目由百国和梅琳达盖茨基金会支撑。卡瓦瓦源 - 水池专注于提高木薯产量;实现了增加的光合效率(成熟)正在改善光合作用,以提高作物产量,以支持粮食和农业研究基金会,以及U.K.Foreign,Commonwealth&Development办公室的支持。

实验植物学杂志中,他们报告的八种多种木薯中的7个七分之七中的显着收益率增加到22%至39%。为这项研究选择的每种品种都是非洲的“农民首选”,木薯在几个国家弥补了四分之一或更多的饮食。与过去的其他作物进行反击,他们发现叶片中蛋白质质量和氮含量的降低,除了淀粉罐之外,这些叶子也被人类和牲畜消耗。

伊利诺伊大学博士后研究人员Ursula Ruiz Vera收获Cassava,这是一项研究的一部分,其中一部分是在大豆研究设施的未来派气候条件下种植的多种木薯片的光合差异。该研究发现产量增加到八个品种中的7种中的22%至39%。

“我们想知道Cassava如何与二氧化碳升高的COPES,”罗伯特·艾默生作物科学教授唐纳德·奥尔(伊利诺伊州)基因组生物研究所的植物生物学教授。“有时,植物不能利用额外的碳水化合物,然后将植物触发到下调的光合作用。我们发现木薯可以保持光合效率和营养质量。“

占用二氧化碳,植物在叶子(称为气孔)中露出微小的毛孔,使水通过蒸腾避开。这项研究发现,当二氧化碳水平从400升至600ppm时,Cassava叶子通过优化气孔电导平均水平的水平较多,这是与离开叶子的水相比的碳进入的速率。

“木薯生成高收益率的自然能力与少量水分的一部分是在撒哈拉以南非洲的干旱普通地区使这一作物成为一系列主食,”伊利诺伊州成熟项目的博士后研究人员共同作者Amanda de Souza。“在C3作物中看到这种性状并不令人惊讶,但它是令人鼓舞的,因为我们预测水资源稀缺成为粮食安全的主要障碍。”

虽然球队在光合的八个品种的情况下没有发现过多的差异,但由于植物如何将碳水化合物分布到它们的根,茎和叶子 - 这是称为分区的植物,因此他们发现了它们的增长和发展的差异。木薯植物育种者试图最大限度地提高分配给根部的资源,称为植物储存碳的“水槽”。

“我们可以利用分区的这些差异,开发沉没更多碳的木薯品种进入他们的根源以提高产量,”这两个项目的博士后研究员Ursula Ruiz Vera表示,他在伊利诺伊州领导研究。“我们的目标是提高这种作物的自然恢复力和生产力,这些作物是独特的,以帮助小农农民抵御我们不断变化的气候压力。”

参考:“高沉的力量在CO 2浓度升高的CO2浓度上升高的COSAVA中的光合下调”通过Ursula M ruiz-Vera,迈克尔···········································宾夕法尼亚州的实验植物学。 DOI:
10.1093 / JXB / ERAA459

成熟和CASS及其赞助商致力于确保Global Accessand,使这些项目提供给需要最多的农民。

实现更高的光合效率(成熟)旨在改善全世界的光合作用和装备农民,以确保每个人都有足够的食物来带来健康,生产的生活。成熟由Bill&Melinda Gates基金会,美国粮食和农业研究基金会和U.K.外国,英联邦和发展办公室赞助。

木薯源水槽(CASS)是一种提高木薯产量的国际努力,以支持撒哈拉以南非洲的小农农民。CASS项目由账单和Melinda Gates基金会提供支持。