Новое исследование выясняет, насколько жаркие ночи снижают урожайность риса.
«По сути, мы обнаружили, что теплые ночи выводят из строя внутренние часы рисового растения», - говорит Коллин Доэрти, доцент биохимии в Университете штата Северная Каролина и автор статьи о работе в журнале. PNAS.
«Большинство людей думают, что растения не динамичны, но это так. Растения постоянно регулируют свои биологические процессы - готовятся к фотосинтезу незадолго до рассвета, завершают его ближе к вечеру, точно определяя, как и где сжигать свои энергетические ресурсы. Растения заняты, просто сложно наблюдать за всей этой деятельностью со стороны ».
Исследователи выяснили, что часы, отвечающие за регулирование всей этой активности, приходят в негодность, когда ночи становятся более жаркими по сравнению с днями.
«Это не просто интересный научный вопрос, это проблема глобальной продовольственной безопасности».
«Мы уже знали, что изменение климата ведет к повышению температуры во всем мире, и что ночные температуры растут быстрее, чем дневные», - говорит Доэрти. «Мы также знали, что теплые ночи причиняют боль. производство риса. Но до сих пор мы очень мало понимали, почему теплые ночи вредны для риса.
«Мы до сих пор не знаем всех деталей, но сужаем круг вопросов».
Исследования, направленные на снижение урожайности риса, важны, потому что рис является важной культурой для того, чтобы прокормить сотни миллионов людей каждый год, и потому что меняющийся климат создает проблемы для глобальной продовольственной безопасности.
Чтобы лучше понять, как теплые ночи влияют на рис, Доэрти работал с коллегами, включая Кришну Джагадиша из Канзасского государственного университета и Лавли Лаваса из Международного исследовательского института риса, над изучением проблемы на местах. Исследователи создали два исследовательских центра на Филиппинах. Они использовали керамические обогреватели, или тепло, как правило, изменяет температуру в разных частях каждого места исследования.
Исследовательская группа, которую возглавлял Джагадиш, использовала керамические нагреватели для поддержания экспериментальных участков на 2 градуса Цельсия (3.6 градуса по Фаренгейту) выше температуры окружающей среды и брала образцы с рисовых растений каждые три часа в течение 24 часов. Контрольные участки не нагревали, но также отбирали пробы каждые три часа в течение того же 24-часового периода. Команда повторила эти тесты четыре раза. Позже они использовали тепловые палатки для проверки результатов испытаний керамического нагревателя.
Тем временем группа, возглавляемая Доэрти, обнаружила, что более тысячи генов экспрессировались в «неподходящее» время, когда ночные температуры были выше. В частности, более жаркие ночи привели к тому, что сотни генов, в том числе многие из них, связанные с фотосинтезом, стали активными позже днем. Между тем, сотни других генов становились активными вечером гораздо раньше, чем обычно, нарушая точно настроенные сроки, необходимые для получения оптимального урожая.
«Непонятно, что делают все эти гены, но ясно, что эти противоречивые смены расписания вредны для завода», - говорит Доэрти.
Исследователи обнаружили, что многие из затронутых генов регулируются 24 другими генами, называемыми факторами транскрипции. Из этих 24 факторов четыре фактора транскрипции были сочтены наиболее многообещающими для будущих исследований.
«Нам нужно проделать дополнительную работу, чтобы точно выяснить, что здесь происходит, чтобы мы могли начать выращивать рис, устойчивый к более теплым ночам», - говорит Доэрти. «Рис - важная продовольственная культура. Жаркими ночами страдают и другие основные сельскохозяйственные культуры, в том числе пшеница. Это не просто интересный научный вопрос, это проблема глобальной продовольственной безопасности ».
Работа проводилась при поддержке Министерства сельского хозяйства США в рамках гранта Национального института продовольствия и сельского хозяйства.
Источник: НС
Об авторе
Книги по этой теме
Жизнь после углерода: следующая глобальная трансформация городов
by PЭт Пластрик, Джон Кливленд
Будущее наших городов не такое, как раньше. Модель современного города, которая получила широкое распространение в двадцатом веке, изжила себя. Он не может решить проблемы, которые он помог создать, особенно глобальное потепление. К счастью, в городах появляется новая модель развития городов, которая активно занимается реалиями изменения климата. Он трансформирует способы, которыми города проектируют и используют физическое пространство, генерируют экономическое богатство, потребляют и распоряжаются ресурсами, эксплуатируют и поддерживают природные экосистемы и готовятся к будущему. Доступно на Amazon
Шестое вымирание: неестественная история
Элизабет Колберт
За последние полмиллиарда лет произошло пять массовых вымираний, когда разнообразие жизни на земле внезапно и резко сократилось. Ученые всего мира в настоящее время отслеживают шестое вымирание, которое, согласно прогнозам, является самым разрушительным событием исчезновения со времени удара астероида, уничтожившего динозавров. На этот раз катаклизм - это мы. В прозе, которая одновременно откровенна, интересна и глубоко информирована, Житель Нью-Йорка писательница Элизабет Колберт рассказывает нам, почему и как люди изменили жизнь на планете так, как ни один вид не имел раньше. Переплетая исследования в полдюжине дисциплин, описания увлекательных видов, которые уже были утеряны, и историю вымирания как концепцию, Кольберт предоставляет движущий и всеобъемлющий отчет об исчезновениях, происходящих на наших глазах. Она показывает, что шестое вымирание, вероятно, будет самым длительным наследием человечества, заставляя нас переосмыслить фундаментальный вопрос о том, что значит быть человеком. Доступно на Amazon
Климатические войны: борьба за выживание в условиях перегрева мира
Гвинн Дайер
Волны климата беженцев. Десятки несостоявшихся государств. Тотальная война. От одного из величайших геополитических аналитиков мира исходит ужасающий взгляд на стратегические реалии ближайшего будущего, когда изменение климата подталкивает мировые державы к сквозной политике выживания. Пресный и непоколебимый, Климатические войны будет одной из самых важных книг в ближайшие годы. Прочитайте это и узнайте, к чему мы идем. Доступно на Amazon
От издателя:
Покупки на Amazon идут, чтобы покрыть стоимость привлечения вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, и ClimateImpactNews.com бесплатно и без рекламодателей, которые отслеживают ваши привычки просмотра. Даже если вы нажмете на ссылку, но не купите эти выбранные продукты, все остальное, что вы купите в этом же посещении Amazon, платит нам небольшую комиссию. Никаких дополнительных затрат для вас нет, поэтому, пожалуйста, внесите свой вклад. Вы также можете воспользоваться этой ссылкой использовать в Amazon в любое время, чтобы вы могли помочь поддержать наши усилия.
Эта статья изначально была опубликована на сайте Futurity
