Ny forskning klargör hur heta nätter begränsar skörden för ris.
"I grund och botten fann vi att varmare nätter kastar risplantans interna klocka ur smällen", säger Colleen Doherty, docent i biokemi vid North Carolina State University och motsvarande författare till en uppsats om arbetet i tidskriften. PNAS.
”De flesta tror att växter inte är dynamiska, men de är det. Växter reglerar ständigt sina biologiska processer - förbereder sig för fotosyntes strax före gryningen, och avvecklar det sent på eftermiddagen och bestämmer exakt hur och var de ska bränna sina energiresurser. Växterna är upptagen, det är bara svårt att observera all den aktiviteten utifrån. ”
Och vad forskare har lärt sig är att klockan som är ansvarig för att reglera all den aktiviteten blir trasslad när nätterna blir varmare i förhållande till dagarna.
"Det här är inte bara en intressant vetenskaplig fråga, det är en global fråga om livsmedelssäkerhet."
"Vi visste redan att klimatförändringarna leder till ökade temperaturer globalt och att nattemperaturen stiger snabbare än dagtemperaturen", säger Doherty. ”Vi visste också att varmare nätter gjorde ont risproduktion. Men fram till nu hade vi väldigt lite insikt i varför varmare nätter är dåliga för ris.
"Vi vet fortfarande inte alla detaljer, men vi begränsar var vi ska leta."
Forskning som hanterar förlust av risavkastning är viktig eftersom ris är en viktig skörd för att mata hundratals miljoner människor varje år - och för att a förändrat klimat utgör utmaningar för den globala livsmedelssäkerheten.
För att bättre förstå hur varma nätter påverkar ris arbetade Doherty med kollegor, inklusive Krishna Jagadish från Kansas State University och Lovely Lawas från International Rice Research Institute, för att studera problemet i fältet. Forskarna etablerade två studieplatser i Filippinerna. De använde keramiska värmare eller värme tenderar att manipulera temperaturer i olika områden på varje studieplats.
Ett forskargrupp som Jagadish ledde använde de keramiska värmare för att bibehålla experimentella tomter vid 2 grader Celsius (3.6 grader Fahrenheit) över omgivningstemperaturen och tog prover från risplantorna var tredje timme i 24 timmar. Kontrolldiagram uppvärmdes inte utan samplades också var tredje timme under samma 24-timmarsperiod. Teamet upprepade dessa tester fyra gånger. De använde senare värmetälten för att validera resultaten från de keramiska värmeprovningarna.
Under tiden fann ett team som Doherty ledde att mer än tusen gener uttrycktes vid ”fel” tid då nattemperaturen var högre. Speciellt resulterade varmare nätter i att hundratals gener - inklusive många förknippade med fotosyntes - blev aktiva senare på dagen. Under tiden blev hundratals andra gener aktiva mycket tidigare på kvällen än normalt, vilket stör den finjusterade tidpunkten som var nödvändig för optimal avkastning.
"Det är inte klart vad alla dessa gener gör, men det är uppenbart att dessa motstridiga schemaläggningar inte är bra för växten", säger Doherty.
Forskarna fann att många av de drabbade generna regleras av 24 andra gener, kallade transkriptionsfaktorer. Av dessa 24 ansågs fyra av transkriptionsfaktorerna vara mest lovande för framtida studier.
"Vi måste göra ytterligare arbete för att ta reda på exakt vad som händer här, så att vi kan börja avla ris som är motståndskraftigt mot varmare nätter", säger Doherty. ”Ris är en viktig livsmedelsgrödan. Och andra stapelgrödor påverkas också av varmare nätter - inklusive vete. Detta är inte bara en intressant vetenskaplig fråga, det är en global fråga om livsmedelssäkerhet. ”
Arbetet ägde rum med stöd från US Department of Agriculture under ett National Institute of Food and Agriculture-bidrag.
Källa: NC-staten
Om författaren
relaterade böcker
Livet efter kol: Nästa globala omvandling av städer
by Peter Plastrik, John Cleveland
Framtiden för våra städer är inte vad det brukade vara. Den moderna stadsmodellen som tog hållet globalt under tjugonde århundradet har överlevt sin användbarhet. Det kan inte lösa de problem som det hjälpte till att skapa - särskilt global uppvärmning. Lyckligtvis utvecklas en ny modell för stadsutveckling i städer för att aggressivt hantera klimatförändringarnas verklighet. Det förändrar hur städer utformar och använder fysiskt utrymme, genererar ekonomisk rikedom, konsumerar och spenderar resurser, utnyttjar och upprätthåller de naturliga ekosystemen och förbereder sig för framtiden. Finns på Amazon
Den sjätte utrotningen: En onaturlig historia
av Elizabeth Kolbert
Under de senaste hälften miljarder åren har det funnits fem massutrotningar, när livet på jorden plötsligt och dramatiskt kom fram. Forskare runt om i världen övervakar för närvarande den sjätte utrotningen, som förutspås vara den mest förödande utrotningshändelsen sedan asteroidpåverkan som utplånade dinosaurierna. Den här gången är katastrofen oss. I prosa som är omedelbart öppen, underhållande och djupt informerad, Ny Yorker författaren Elizabeth Kolbert berättar för oss varför och hur människor har förändrat livet på planeten på ett sätt som ingen art har tidigare. Interweaving forskning i ett halvt dussin discipliner, beskrivningar av den fascinerande arten som redan har gått vilse, och utrotningshistoria som ett koncept, ger Kolbert ett rörligt och omfattande redogör för försvinnandena före våra ögon. Hon visar att den sjätte utrotningen sannolikt kommer att vara mänsklighetens mest varaktiga arv, vilket tvingar oss att ompröva den grundläggande frågan om vad det innebär att vara mänsklig. Finns på Amazon
Klimatkrig: Kampen för överlevnad som världsöverhettning
av Gwynne Dyer
Vågor av klimatflyktingar. Dussintals misslyckade stater. All-out krig. Från en av världens stora geopolitiska analytiker kommer en skrämmande glimt av den strategiska verkligheten i den närmaste framtiden, när klimatförändringen driver världens makt mot överlevnadspolitiken. Forntida och orättvisa, Klimatkrig kommer att bli en av de viktigaste böckerna under de kommande åren. Läs det och ta reda på vad vi ska på. Finns på Amazon
Från Utgivaren:
Inköp på Amazon går för att täcka kostnaden för att få dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, och ClimateImpactNews.com utan kostnad och utan annonsörer som spåra dina surfvanor. Även om du klickar på en länk men inte köper dessa valda produkter, betalar allt annat du köper i samma besök på Amazon oss en liten provision. Det finns ingen extra kostnad för dig, så var vänlig bidra till insatsen. Du kan också använd denna länk att använda till Amazon när som helst så att du kan hjälpa till att stödja våra ansträngningar.
Denna artikel dök ursprungligen upp på Futurity
