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植物夜间失水之谜:释放压力解难题

2024-04-21 12:13:30 2664

植物在夜晚释放蒸汽:解决夜间水分流失之谜

植物科学家们获得了资金,以探索小麦为何在夜间失水,并开发新方法,帮助种植者鉴别和培育在全球气温升高下保持产量的植物。

白天,植物通过叶子上的微小气孔蒸发水分。这些气孔在阳光下打开,冷却叶子并允许CO2进入进行光合作用。然而,人们发现气孔可以保持在夜间开启,导致水分流失,但没有光合作用所需的CO2吸收。

发现这一现象的原因至关重要,因为气候变化和全球人口增长迫使农民种植出产量更高、耗水更少的作物。由诺丁汉大学领导的这一新项目将通过发现具有提高水分利用效率和耐高温特性的小麦特征,来解决这一问题。

小麦是世界上最广泛种植的谷物作物,有超过35%的人类依赖它作为主要食物来源。不断增长的人口和对土地使用的压力意味着继续提高小麦的“遗传增益”是持续需要的。这些年度产量增益越来越受到日益上升的大气温度和因气候变化导致的降低水量供应的双重影响的威胁。易受影响的小麦生产地区,包括墨西哥,面临着如果小麦产量因不利温度或水量供应问题下降或失败而导致的生产力和经济困难。

提高水分利用效率

该项目团队,包括诺丁汉大学的博士后研究员Lorna McAusland,与墨西哥西北部(索诺拉技术学院)的合作小麦研究人员和诺里奇的欧尔厄姆研究所(Anthony Hall教授)将产生新的遗传和生理信息,这种信息是提高小麦在墨西哥西北地区水分利用效率和耐热性所必需的。高温和水量供应之间存在明显的负相关关系。温度还是植物和农作物过程的调节器,对发育和生长的调节至关重要。高温可以成为主要的应激源,影响许多植物过程,包括光合作用、呼吸、光呼吸以及有害活性氧的生成。

Murchie教授继续说:“在墨西哥,水对小麦产量至关重要,有多达84%小麦需要灌溉。强有力的证据显示,墨西哥西北部白天平均气温正在迅速升高。然而,人们也越来越清楚,最低(夜间)温度对谷物产量的影响。尽管如此,多数工作都集中在白天温度的影响上,却很少有关于夜间特征及其基因调控的了解。我们现在专注于夜间水分流失之谜及其与逐渐升高的夜间温度之间的关系。该项目将立即对该地区的种植者有益,并对“气候适应”农业和当地经济做出巨大贡献。”

【故事来源:更多信息请联系诺丁汉大学Erik Murchie教授- erik.murchie@nottingham.ac.uk】

【关于诺丁汉大学

根据《2024年QS世界大学排名:欧洲》,诺丁汉大学在欧洲位列第32位,在英国位列第16位,是研究型大学理事会成员之一。在诺丁汉大学学习是一种改变生活的体验,我们自豪地释放学生的潜力。我们有一种开拓创新的精神,这种精神反映在我们的创始人杰西·布特爵士的愿景中,这让我们在中国和马来西亚建立校园方面走在了前列——这是全球连接的教育、研究和产业参与网络的一部分。

根据《泰晤士报》与《星期日泰晤士报》2024年好大学指南,诺丁汉荣获2024年体育大学奖,这是自2018年以来第三次获得这一荣誉,还被《每日邮报》2024年大学指南评为最佳体育大学。

该大学在英国研究实力方面名列前茅,根据2021年研究评估框架(REF 2021),研究实力排名英国第七。像MRI和布洛芬这样的发现的诞生地,我们的创新改变生活,解决全球问题,如可持续食品供应、结束现代奴役、发展更环保的交通工具以及减少对化石燃料的依赖。

该大学是一个重要的雇主和产业合作伙伴,无论是在本地还是全球范围内,并且根据2022年由高空研究公司发布的《毕业生市场》报告,我们的毕业生被英国顶尖雇主第二次最多寻求。我们主导了诺丁汉大学倡议,与诺丁汉特伦特大学合作,这是城市两所世界级学府之间的创新协作,旨在改善我们称之为家园的城市和地区居民的繁荣、机会、可持续性、健康和福祉水平。

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