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通过优化光合作用提高作物产量和恢复力:灵丹妙药还是白日做梦?

通过优化光合作用提高作物产量和恢复力:灵丹妙药还是白日做梦?

  • 分类:植物表型资讯
  • 作者:PhenoTrait
  • 来源:本站
  • 发布时间:2021-06-12 06:10
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【概要描述】利用加速育种提高作物生产力和对非生物胁迫的适应能力迫在眉睫

通过优化光合作用提高作物产量和恢复力:灵丹妙药还是白日做梦?

【概要描述】利用加速育种提高作物生产力和对非生物胁迫的适应能力迫在眉睫

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利用加速育种提高作物生产力和对非生物胁迫的适应能力迫在眉睫。科学界和利益攸关方广泛认为应该实施第二次绿色革命。近几十年来,人们提出了通过调控叶片光合效率来提高作物产量的不同方法。然而,这些都没有产生实际或相关的产出。实际上,光合速率的实际增长预计不会转化为超过10-15%的产量增长。此外,叶片光合作用的瞬时速率不一定是研究的参考指标。

 

光合作用对最终产量的贡献可以简单地分析为三个主要生理成分的结果

 

作物辐射利用效率

 

产量是冠层光合作用的结果,理解为层流和非层流器官随着时间的推移所做出的贡献,在这一过程中,需要考虑冠层结构、保持绿色或非层流光合作用等概念。此外,回顾性研究表明,光合作用的改善在冠层水平上更为普遍。然而,将冠层光合作用置于整个植物功能的背景下是至关重要的,这包括汇源平衡和光同化产物的运输,以及营养物质的有效利用和吸收,特别是氮。综上所述,只有采用多尺度作物重点与多学科科学方法相结合,才能克服这一挑战。

 

作物累积辐射吸收量(RU)

 

同化物的再转移及其对光合作用下调或上调的影响

 

来源:

Araus J, Sanchez-Bragado R, Vicente R. Improving crop yield and resilience through photosynthesis optimisation: panacea or pipe dream?. Journal of Experimental Botany, Volume 72, Issue 11, 18 May 2021, Pages 3936–3955, https://doi.org/10.1093/jxb/erab097.

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