Maniul poate beneficia mai mult de alte plante decât o creștere a dioxidului de carbon atmosferic

De

O vedere aeriană a unui studiu de teren de la Universitatea din Illinois la SoyFACE, care a studiat modul în care cajuii (culturile principale de rădăcini) se adaptează condițiilor climatice futuriste. Cercetătorii au descoperit o creștere a randamentului de 22-39 la sută în șapte din cele opt soiuri. Credit: proiectul Beau Barber / RIPE

Fotosinteza combustibilului cu dioxid de carbon, procesul prin care plantele își produc propriile alimente sub formă de carbohidrați. Nivelurile de dioxid de carbon din atmosferă cresc rapid, dar există incertitudine dacă aceste resurse suplimentare pot fi convertite în randamente ridicate, menținând în același timp calitatea nutrițională a plantelor.

O echipă de la Universitatea din Illinois și Universitatea din Monash au studiat modul în care culturile de rădăcină de manioc, care hrănesc peste 1 miliard de oameni, se adaptează la cantitatea de dioxid de carbon așteptată în a doua jumătate a acestui secol. Aceștia au cultivat cultura la o instalație de cercetare în aer liber numită SoyFACE, care crește în mod artificial dioxidul de carbon pentru a înțelege cum nivelurile crescătoare vor afecta culturile în deceniile următoare.

Acest studiu este rezultatul unei colaborări între două proiecte internaționale de cercetare susținute de Fundația Bill & Melinda Gates. Cassava Source-Zinc are ca scop îmbunătățirea randamentului de manioc; Îmbunătățirea eficienței fotosintezei (RIPE) va îmbunătăți fotosinteza pentru a crește randamentele cu sprijinul Gates Foundation, al Food and Agriculture Research Foundation și al Biroului pentru afaceri externe, Commonwealth și Dezvoltare din Marea Britanie.

În Jurnalul de Botanică Experimentală, au raportat o creștere semnificativă a randamentului în șapte dintre cele opt soiuri de manioc de la 22 la 39 la sută. Fiecare soi selectat pentru studiu este considerat un „fermier preferat” în Africa, unde manioca reprezintă un sfert sau mai mult din dietă în mai multe țări. În comparație cu studiile anterioare pe alte culturi, nu au constatat nicio scădere a calității proteinelor și a conținutului de azot în frunzele consumate de oameni și animale, cu excepția tuberculilor cu amidon.

Recolta de manioc

Ursula Ruiz Vera, cercetător postdoctoral la Universitatea Illinois din Urbana-Champaign, care studiază diferențele fotosintetice între soiurile de manioc cultivate în climă futuristă la unitatea de cercetare SoyFACE. Potrivit studiului, randamentele în șapte din cele opt soiuri au crescut de la 22 la 39%. Credit: Claire Benjamin / proiect RIPE

„Am vrut să știm cum se descurcă manioca cu creșterea dioxidului de carbon”, a spus Donald Ort, director adjunct al RIPE, iar Robert Emerson este profesor de biologie a plantelor și plantelor la Institutul de biologie genomică Carl R. Vuz din Illinois. „Uneori plantele nu pot folosi carbohidrați suplimentari, ceea ce încurajează planta să regleze fotosinteza în jos. Am constatat că manioca menține eficiența fotosintezei și calitatea nutrițională”.

Pentru a obține dioxid de carbon, plantele își deschid găuri mici în frunze (numite stome) care permit apei să scape prin transpirație. Potrivit rezultatelor acestui studiu, atunci când nivelurile de dioxid de carbon cresc de la 400 la 600 ppm, frunzele de manioc sunt capabile să economisească în medie cu 58% mai multă apă prin optimizarea permeabilității stomatale, care include carbon în comparație cu apa din frunze.

Co-autorul Amanda De Souza, cercetător postdoctoral la proiectul RIPE din Illinois, a declarat: „Capacitatea maniocului de a produce randamente ridicate cu cantități mici de apă face parte din transformarea acestei culturi într-un element esențial în regiunile din Africa subsahariană predispuse la secetă”. “Nu este surprinzător să vedem că această caracteristică este mărită în culturile C3, dar sugerează că am prezis că lipsa apei ar fi o barieră majoră pentru securitatea alimentară”.

Deși echipa nu a putut găsi o diferență majoră în fotosinteza celor opt soiuri, ei au deosebit diferențele în ceea ce privește creșterea și dezvoltarea lor din cauza modului în care plantele și-au distribuit carbohidrații în rădăcini, tulpini și frunze – aceasta se numește divizare. Crescătorii de plante de manioc încearcă să maximizeze resursele alocate rădăcinilor, care se numesc „scoici” care stochează carbonul pentru plantă.

Ursula Ruis Vera, cercetător postdoctoral la ambele proiecte din Illinois, a declarat: „Putem folosi aceste diferențe în diviziune pentru a crea soiuri de manioc care absorb mai mult carbon la rădăcini pentru a crește randamentele”. „Ne propunem să sporim rezistența naturală și productivitatea acestei culturi plantate în mod unic pentru a ajuta micii fermieri să facă față presiunilor climatului nostru în schimbare”.

Referință: 11 noiembrie 2020, Jurnalul de Botanică Experimentală.
DOI: 10.1093 / jxb / eraa459 /

RIPE și CASS și sponsorii lor se angajează să ofere acces global și să furnizeze tehnologia acestor proiecte fermierilor care au cel mai mult nevoie de ele.

Îmbunătățirea eficienței fotosintezei (RIPE) înseamnă îmbunătățirea fotosintezei și dotarea fermierilor din întreaga lume cu culturi cu randament ridicat pentru a se asigura că toată lumea are suficientă hrană pentru a duce o viață sănătoasă și productivă. RIPE este sponsorizat de Fundația Bill & Melinda Gates, Fundația SUA pentru Cercetarea Alimentelor și Agriculturii și Oficiul pentru Afaceri Externe, Commonwealth și Dezvoltare din Marea Britanie.

Sursa de manioc-zinc (CASS) este un efort internațional de îmbunătățire a producției de manioc pentru a sprijini micii fermieri din Africa subsahariană. Proiectul CASS este susținut de Fundația Bill & Melinda Gates.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Hrănirea unei diete occidentale dăunează sistemului imunitar intestinal – Inflamația, poate crește riscul de infecție

Figura de mai sus prezintă un model 3D mic de intestine format din celule antiinflamatorii cunoscute sub numele de celule pantele (verzi și roșii)...

Noul sistem de propulsie poate permite zborul la viteze de până la 17 Mach

Este prezentat un plan de concept hipersonic, alimentat de un motor de undă de detonare oblică. Credit de imagine de fundal: NASA. ...

Arheologii sunt pionierii unei noi tehnologii de sortare a ceramicii antice

„Râul” șirurilor Tusayan White Ware arată schimbări în designul tipului de la cel mai tânăr la cel mai tânăr. Un studiu aprofundat va...

Rețelele de bază ale creierului imaginației – Subrețele separate care modelează și evaluează scenariile imaginare

Nu Society for Neuroscience 17 mai 2021 O subrețea creează scenarii imaginare, în timp ce cealaltă le evaluează. Două componente ale imaginației - proiectarea și evaluarea scenariilor...

O gaură neagră amestecă permanent informații care nu pot fi recuperate

O nouă teoremă arată că informațiile care sunt rulate printr-un codificator de informații, cum ar fi o gaură neagră, vor ajunge la un punct...

Newsletter

Subscribe to stay updated.