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https://anchor.fm/botanyone/episodes/Predicting-rice-yield-under-drought-e16rss7
約 世界人口の 50% が毎日の栄養を米に依存している. この点で、米粒の収量の改善は、米研究の分野で最も重要な分野の XNUMX つです。
イネは最も干ばつの影響を受けやすい植物の XNUMX つです その小さな根系、薄いクチクラ ワックス、および迅速な気孔閉鎖による. 気候変動の下で持続可能な米生産を導くためには、干ばつによって引き起こされる米の変化をよりよく理解することが不可欠です。
Chun Yue Maurice Cheung (シンガポールの Yale-NUS College の科学助教授) と Rahul Shaw (オランダの Radboud University のポスドク研究員) は、次のプロジェクトで協力しました。 イネの成長、収量、および代謝プロセスに対する干ばつの影響を調べます。
「今日まで、ゲノムスケールの代謝モデルの制約として使用される、地下水ポテンシャルなどの気候関連パラメーターに直接関連する進歩はあまりありません」と Cheung は言います。 「これらのパラメーターは作物成長モデルに存在するため、フラックス バランス分析と植物成長の XNUMX つのモデル タイプを統合して、気候の変化に対する代謝の適応を研究しました。」
フラックス バランス解析モデルは、栄養素やエネルギー変換メカニズムなどの代謝プロセスの活動を予測することにより、内部細胞の挙動に焦点を当てています。 著者は、 既存のイネゲノムスケール代謝モデル (GSM) Os2384. 植物成長モデルは、干ばつなどの環境要因によって駆動される数か月のタイムスケールで、キャノピー構造の炭素同化率と器官固有のバイオマスの生産を計算します。 著者は WORLD FOOd STudies (ウーフォスト) この研究のために。 これらのモデルの統合により、植物成長モデルからゲノムスケールの代謝モデルに各器官の日固有のバイオマス制約が入力され、通常の水制限条件下での実生から種子の発育までのイネの成長に関連する毎日の代謝変化が決定されます (図 1)。 ）。
シミュレーションでは、水不足のストレスを受けた植物は成長率が低く、成長期間が短く、その結果、通常の状態よりも全体的なバイオマスが低下することが示されました。 バイオマスが減少すると、N と C の同化、輸送、貯蔵が減少し、収量が減少します。
これらの変化のメカニズムを解明するために、著者らは代謝ダイナミクスを評価しました。 代謝の違いのほとんどは、生殖と穀物の充填の間にXNUMXつの条件の間に観察され、これらが水ストレスに最も敏感な段階であることを示しています.
「植物全体の発達のさまざまな成長段階にわたる代謝の分析と、制御条件とストレス条件との比較により、研究者は植物の代謝の可塑性と変化する気候への適応をさらに理解し、改善の対象を特定できる可能性があります」と Cheung は言います。
このアプローチは、利用可能な作物成長モデルと制約ベースの代謝モデルを使用して、あらゆる種に一般化できます。
この調査で使用されたすべてのスクリプトとモデルはオープン アクセスであり、次の場所から自由に入手できます。 github.com/mauriceccy/rice-crop-fba-model
によるスペイン語翻訳 ロレーナ・マーチャント
