在水稻培养中,半枯萎和粘性质地的特征分别是优化产量潜力和晶粒质量的关键。Xiangdaowan(XDW)大米以其出色的芳香特性而闻名,由于其高的身材和高淀粉糖含量而面临挑战,导致住宿耐药性不佳和次优烹饪属性。为了解决这些问题,我们采用了CRISPR/CAS9技术来精确地编辑XDW大米中的SD1和WX基因,从而发展具有所需半昏迷和麸质特征的稳定的遗传纯合线。SD1-WX突变型线表现出降低的gibberellin含量,植物高度和淀粉糖含量,同时保持了几乎不会改变发芽率和其他关键的农艺性状。重要的是,我们的研究表明,外源性GA 3的应用通过补偿内源性Gibberellin的缺乏有效地促进了生长。基于此,开发了半昏昏欲睡的精英大米(Oryza sativa L.)线,对大多数农艺性状没有太大影响。此外,比较转录组分析揭示了差异表达的基因(DEG)主要与膜的锚定成分,过氧化氢分解代谢酶分解代谢酶活性,过氧化物酶活性,萜烯合酶活性和寄生虫相关。此外,将二萜类化合物的生物合成催化为gibberellins的生物合成富集并显着下调。这项全面的研究提供了一种有效的方法,可以同时提高水稻植物的身高和质量,为耐药和高质量的水稻品种的发展铺平了道路。
全球气候变化对农作物的生长,发育和产量产生了重大影响。中国东北部的大豆生产是中国传统的大豆生产地区之一,对于发展国内大豆工业并减少对进口大豆的依赖而言,具有很大的意义。因此,评估未来气候变化对中国东北大豆产量的影响至关重要,并提出合理的适应措施。在这项研究中,我们以中国东北部的富吉恩市为例,并使用了DSSAT中的Cropgro-Soybean模型(农业技术转移的决策支持系统)模拟未来气候变化对2020年代四个时期(2021-2030)的四个时期的大豆产量的影响(2041-2050)和2050S(2051-2060)在两个代表性浓度途径(RCP)方案(RCP4.5和RCP8.5)下,进一步确定最佳的农艺管理实践。结果表明,校准和经过验证的模型适合在研究区域模拟大豆。通过分析未来气候场景RCP4.5和RCP8.5在Precis区域气候模型中的气象数据,我们发现,在海伦吉安吉安吉省富士城的生长季节,平均温度,累积降水量和累积太阳辐射将主要增加。与模型仿真结果结合在一起,表明在CO 2受精的效果下,未来的气候变化将对大豆产量产生积极影响。与基线(1986-2005)相比,大豆产量将增加0.6%(7.4%),3.3%(5.1%),6.0%(16.8%)和12.3%(20.6%)和2020年代,2030年代,2040年代,2040年代和2050年度的rcp4.5(RCP4.5)(rcp8.5)。 RCP4.5(RCP8.5)分别为5月10日(5月5日)和50 mm(40mm)。在未来的气候条件下,农艺管理实践,例如在大豆增长的关键阶段推进播种日期和补充灌溉,将增加大豆产量,并使大豆增长更适合未来的气候变化。
我们的目标是开发转基因本氏烟植物,利用瞬时表达系统产生大量有用蛋白质。我们已经创建了可以敲低(RNAi)或敲除(基因组编辑)目标基因的转基因植物。
结果和讨论:结果表明,随着温度与最佳生长条件紧密对齐,11月1日的播种产生了1446 kg ha -1的最高种子产量。藜麦的干旱耐受性意味着灌溉能够维持农作物的生长和产量。虽然农作物对更高的n剂量做出了积极反应,但研究发现,考虑到浅层底层土壤条件和潜在的住宿问题,使用100 kg n ha -1是最佳的。此外,水生产率,蛋白质和皂苷含量反映了与种子产量相似的趋势。结果表明,早期播种,40%ET C和100 kg N HA -1的灌溉产生的种子产量为1446 kg ha -1,表现出较高的碳效率和可持续性,同时最小化n 2 O发射。但是,这些策略应针对特定的生态条件量身定制。总体而言,该发现证实了印度2600万公顷浅层玄武岩穆拉姆土壤中藜麦的耕种潜力,在那里其他作物可能不会在经济上繁衍生息。
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根据国家农业科学研究所所产生的新气候变化情景,评估了整个朝鲜半岛的水稻气候产量潜力(CYP)的变化,并在共享的社会经济途径(SSP)和代表性浓度(RCP)发射方案下,在1 km分辨率下以1公里的分辨率为1 km,以1公里的分辨率进行评估。为了克服数据可用性,我们利用太阳辐射进行CYP而不是阳光持续时间,而阳光持续时间在气候预测场中相对罕见。结果表明,与当前气候相比,在温暖的温度条件下,最大CYP(CYPMAX)减少了,最佳标题日期逐渐延迟。在SSP5-85场景中,这种趋势尤其明显,表明除了朝鲜东北山区外,变暖速度更快。这显示了较低排放场景的好处,并采取了更多的努力来限制温室气体的排放。另一方面,Cypmax显示了各种可行的未来,在分析单个模型或少量模型结果时,它显示了未来气候预测的固有不确定性以及风险,突显了合奏方法的重要性。这项工作得到了赠款的支持(no。RS-2021-RD009055)来自大韩民国农村发展管理局
补充数据关于模型拟合图的解释的注释(补充图1-7):为清楚起见,以下模型拟合数字可视化二维表面的二维表面。在每个补充图1-7中,面板(a)是产量与温度的关系,当降水保持恒定时(以估计的最佳为单位)。同样,面板(b)代表当温度恒定时(以估计的最佳量)保持温度时产量与总年沉淀的关系。The amount of scatter in observed yields around the fitted curves in supplementary figures 1-7 is a consequence of (a) viewing the three-dimensional raw data in two dimensions, (b) differences in technological inputs in different regions where data come from, but which share similar climatic conditions, (c) change in technological input over time for the same region, and (d) unaccounted for variability (sources are discussed in the methods部分;有关模型拟合和变化源的进一步详细讨论,请参见附录I。
粮食不安全是非洲气候变化带来的最大风险之一,那里有90%至95%的非洲粮食生产是雨天,很大一部分人口已经面临慢性饥饿和营养不良。尽管有几项研究发现了在气候变化情景下未来农作物产量损失的有力证据,但农作物和地区之间存在广泛的差异以及大型建模不确定性。这种不足的很大一部分源于气候预测,因为气候模型可能在模拟未来的降水和温度变化方面有所不同,这可能导致未来的作物产生情况。这项工作研究了西非气候变化对西非玉米,小米和高粱作物产量的影响,使用耦合模型对比项目对比项目第五阶段(CMIP5)和新一代来自耦合模型模型库库对间项目的气候模型的预测(CMIP5)(CMIP6)(CMIP6)。我们使用模拟作物建模框架来模拟历史和未来的作物产量,并使用引导技术来评估CMIP5和CMIP6合奏之间作物生产力的预计变化。使用新一代气候模型CMIP6,我们发现CMIP5模拟所示的负作物产量预测大大降低,当大气CO 2浓度在作物模型中所考虑时,也大大增加了作物产量。这种结果突出了在评估该地区气候变化的影响以及最终用户预期适应策略的差异方面仍然存在的巨大不确定性。CMIP5和CMIP6模拟之间作物产量影响的这些差异主要是由于西非温度和沉淀的气候不同。到本世纪末,CMIP6预测在本世纪中叶和较小程度上都显着湿润和凉爽。
政府间气候变化工作组II第六次评估报告指出,尽管总体农业生产率有所提高,但在过去的50年中,气候变化在全球范围内降低了这种增长(中等信心)。该结论基于气候影响归因,该过程评估了多个因果因素对观察到的变化或事件的相对贡献,并评估信心。证据表明,气候变化已经对农作物产量的增长产生负面影响,强调了在变暖下投射未来产量趋势并评估产量稳定性的变化的必要性。本演讲将介绍在Naro进行的气候影响归因和产量预测方面的最新进展,这两者对于提供科学基础以增强全球农业食品系统对气候变化的弹性至关重要。
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