立即释放
夜间温度上升正在遏制稻米的作物产量，新的研究让我们更接近理解原因。该研究发现，较温暖的夜晚改变了水稻植物的生物学安排，其中数百个基因表达了比平时的较早，而数百个其他基因的表达比往常晚。
“从本质上说，我们发现，温暖的夜晚将水稻植株的内部时钟甩出来，”北卡罗来纳州立大学生物化学副教授Colleen Doherty和一篇关于该工作的论文的作者如是说。
“大多数人认为植物不是动态的，而是他们是。植物正在不断调节他们的生物过程 - 在黎明前的光合作用上，绕过下午晚些时候的光合作用，精确地确定如何以及在哪里燃烧能源资源。植物很忙，很难观察到外面的所有活动。“
研究人员已经了解到，当夜晚比白天更热时，负责调节所有这些活动的生物钟就会紊乱。
多尔蒂说：“我们已经知道，气候变化正在导致全球气温上升，夜间气温上升速度快于白天。”我们也知道温暖的夜晚会影响稻米的产量。但到目前为止，我们对为什么温暖的夜晚对大米不好还知之甚少。
“我们仍然不知道所有的细节，但我们正在缩小寻找的范围。”
解决水稻产量损失的研究很重要，因为米饭是每年喂养数亿人的基本作物 - 而且因为变化的气候姿势全球粮食安全挑战.
为了更好地理解温暖的夜晚如何影响水稻，多尔蒂与一个国际研究团队合作，包括堪萨斯州立大学的Krishna Jagadish和国际水稻研究所的可爱LaaS研究这个领域的问题。研究人员在菲律宾建立了两个研究地点。使用陶瓷加热器或热帐篷在每个研究地点的不同区域控制温度。
由Jagadish领导的研究团队使用陶瓷加热器在4摄氏度高于环境温度的2摄氏度下维持实验块，并每三个小时从水稻植物中取样24小时。控制图没有加热，但在同一24小时期间也每三个小时进行采样。这些测试重复四次。稍后使用热能帐篷来验证陶瓷加热器测试的结果。
与此同时，多尔蒂领导的一个研究小组发现，当夜间温度升高时，一千多个基因在“错误”的时间表达。具体来说，更热的夜晚导致数百个基因——包括许多与光合作用相关的基因——在白天晚些时候变得活跃。与此同时，数以百计的其他基因在晚上比正常时间更早变得活跃，打乱了最佳产量所需的微调时间。
“尚不清楚所有这些基因所做的事情，但很明显，这些冲突的进度班对于该工厂不利，”Doherty说。
研究人员发现，许多受影响的基因是由其他24个基因调控的，这些基因被称为转录因子。在这24个转录因子中，有4个被认为是最有前途的。
多尔蒂说：“我们需要做更多的工作来弄清楚这里到底发生了什么，这样我们就可以开始培育能够抵御温暖夜晚的水稻。”水稻是重要的粮食作物。其他主要农作物也受到炎热夜晚的影响，包括小麦。这不仅是一个有趣的科学问题，也是一个全球粮食安全问题。”
报纸上说温暖的夜晚打乱了田间稻穗的全球转录节律，“发表在期刊上美国国家科学院学报. 论文的第一作者是Jigar Desai，前博士。北卡罗来纳州的学生。论文由拉瓦斯合著；贾加迪什语；阿什莉·瓦伦特和亚当·莱曼的模仿公司；德米特里·格林尼维奇，另一位前博士。北卡罗来纳州的学生。
这项工作是在美国农业部的支持下完成的，由美国国家粮食和农业研究所（NIFA）拨款2015-67013-22814和NIFA项目1002035。
-船夫-
编辑注意：研究摘要如下。
“温暖的夜晚扰乱了田间稻穗的转录节律”
作者：Jigar S。德赛，德米特里·O。Grinevich和Colleen J。多尔蒂，北卡罗来纳州立大学；可爱的梅芙。国际水稻研究所和马克斯普朗克分子植物生理研究所；阿什利M。瓦伦特和亚当R。Leman，模拟公司；Sv国际水稻研究所和堪萨斯州立大学
出版：6月22日，美国国家科学院学报
内政部：10.1073/pnas.2025899118
摘要：在水稻中，夜间温度的少量增加会降低粮食产量和质量。温暖的夜间温度（WNT）产生这些不受欢迎的效果，特别是在典型的夜间温度波动的现场条件下，夜间温度的温和增加。我们观察到在野外稻花上生殖期间基因表达时序的基因组破坏，其适应于2-3℃Wnt。先前鉴定为具有24H周期和昼夜节律调节的转录物的有节奏表达的转录物对WNT比非节奏转录物更敏感。转录水平的系统范围内的扰动表明，WNT破坏了内部分子事件和环境之间的紧张时间协调，从而降低了生产率。我们确定了预测目标富含敏感性的转录调节因素。通过我们的网络分析确定的受影响的转录物和候选调节器解释了可以靶向增强WNT耐受性的WNT和候选者的敏感性的分子机制。
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