«Наше исследование было основано на наблюдениях, что более успешные зерновые культуры в областях, как правило, затронутых засухой, обычно защищаются более толстым слоем воска листа, чем другие заводы», сказал доктор Сюэцзюнь Дун, физиолог урожая Исследования Техасского университета A&M AgriLife и соответствующий автор для исследования, Увалда. «Мы надеемся, что это исследование поможет заводчикам пшеницы добавить к арсеналу черт, которые они выбирают для терпимой к засухе пшеницы».Dong ранее сделала наблюдения относительно особенностей поверхности листа десятков пустынных растений в Средней Азии, включая наблюдения за кутикулой листа и воском, но еще не провела всестороннее исследование на воске листа однолетних полевых зерновых культур, таких как пшеница.В этом исследовании к Dong присоединились другие ученые Техасского университета A&M, включая доктора Амира Ибрагима, Исследование AgriLife, и доктора Кларка Нили, службу распространения знаний Техасского университета A&M AgriLife, обоих в Колледж-Стейшене; доктор Дэниел Лесковэр и первый автор исследования Сювэй Лю, оба с Исследованием AgriLife в Увалде; и доктор Цину Сюэ и Томас Марек, оба с Исследованием AgriLife в Амарилло.Другим соответствующим автором для исследования был доктор Сара Фикинс, адъюнкт-профессор наук о Земле в Колледже Университета Южной Калифорнии Dornsife Писем, Искусств и Наук.
Финансирование было обеспечено Исследованием AgriLife и Советом Производителей Пшеницы Техаса.«Воск листа создает границу между листом растения и атмосферой и отражает адаптацию завода и ответ на экологические усилия, включая засуху», заявила Dong. «Идеально, водная потеря через слои кутикулы завода должна быть минимизирована для заводов, чтобы сохранить воду в земной окружающей среде.«Мы интересовались приобретением знаний о воске листа и его стоимости во влиянии на проходимость воды завода эпидермальные клетки. Мы также хотели узнать о том, как воск мог бы быть связан, чтобы подрезать терпимость, чтобы нагреться».
Исследователи исследовали черты воска завода и ответы на окружающую среду в орошаемой зимней пшенице, общем сельскохозяйственном однодольном растении. Они определили количество концентрации одного главного компонента алканов воска листа, а также эффективности водного использования листа через углерод изотопический состав.
Резюме исследования издано в журнале Organic Geochemistry.«Цель состояла в том, чтобы определить те черты, которые лучше позволят пшенице расти в областях с ограниченными водными ресурсами и резкими погодными условиями и все еще производить соответствующие урожаи», заявила Dong. «Способность определить и вывести более терпимые к засухе зерновые культуры будет еще более важной в будущем, поскольку мы пытаемся накормить растущее мировое население менее доступной пахотной землей и меньшим количеством водных ресурсов».
Исследователи провели исследования полевого роста зимней пшеницы – один в Увалде в Зимней области Сада Техаса и другом в Амарилло в Техасе Высокие равнины. Они пробовали листья от 10 различных вариантов, выращенных при полной ирригации, а также ирригации дефицита 13 и 25 процентов.«Мы нашли, что были приблизительно на 50 процентов более высокие концентрации воска листа в зимней ирригации дефицита менее чем 25 процентов пшеницы на территории Амарилло, принуждая нас предположить, что заводчики пшеницы могут хотеть выбрать, чтобы гарантировать эти более высокие концентрации наряду с другими чертами, связанными с теплом и терпимостью засухи», сказал Ибрагим.Ибрагим добавил, что заводчики не могут полагаться на единственные черты, но должны полагаться на многократные черты, кроме того, чтобы привести к работе при условиях напряжения засухи.
Ибрагим сказал, что у Техасского университета A&M AgriLife есть малочисленная команда улучшения зерна с центрами передового опыта и в главном кампусе в Колледж-Стейшене и в Амарилло. Члены команды исследовали черты, связанные с биотической и неживой терпимостью усилий, и улучшали выбор и размножающиеся методы для пшеницы и других маленьких зерновых культур в Техасе много лет.
«Эта работа основывается на работе, сделанной ранее персоналом AgriLife, включая доктора Дирка Хейса и меня на воске листа и доктором Джеки Радд, доктором Цину Сюэ, доктором Шуюй Лю и мной на многократных чертах терпимости засухи в Техасе Высокие равнины, Волнистые равнины и в Южном и Центральном Техасе», сказал он.Dong заявила демонстрацию, что была значительно большая концентрация воска в листьях зимней пшеницы, выращенной в области Высоких равнин, которой помогают утвердить предпосылку, что у заводов, которые переживают условия засухи в природной экосистеме, вероятно, будут эти более высокие концентрации.
Он сказал, что оптовые исследования воска листа и листа через углеродные изотопы в листьях растения и воски привели к широко подобному пониманию для эффективности использования воды завода.«Углерод, изотопический состав был чувствителен к местоположению и ирригации дефицита», заявила Dong.Он сказал, что наличие информации о составе воска от исследования также позволит расследование того, связан ли некоторый компонент с сопротивлением ржавчине листа, грибковая болезнь листа, которая является основным фактором, затрагивающим урожай пшеницы.
«Информация об исследовании также облегчит понимание экофизиологии воска листа относительно засухи и терпимости теплового удара и производства в других зерновых культурах», отметил он.Dong заявила, что есть 180 сюжетов зерна и сорго, выращиваемого под теми же самыми двумя ирригационными режимами в Увалде, как часть сотрудничества с Исследованием AgriLife подрезает заводчиков.
«15 гибридов зерна и сорго каждый, есть пять или шесть, которые являются или терпимой засухой или восприимчивой засухой», сказал он, «Будет интересно определить толщину воска листа и состав некоторых из этих заводов».Он также отметил, что Лю в настоящее время в USC, чтобы сделать дополнительный анализ образцов, собранных со второго года зимних испытаний пшеницы в Зимнем Саду и регионах Высоких равнин.
Dong заявила другой аспект относительно исследования, которым он взволнован, сотрудничество между учеными завода и специалистами в области наук о Земле в учащемся воске листа структурные элементы, которые затрагивают и агрономическую терпимость напряжения и будущую секвестрацию углерода.«Алканы листа принадлежат группе долговечных веществ, которые, когда-то депонированный, могут быть сохранены по геологическим временным рамкам», объяснил он. «Что мы делаем сегодня, и в будущем урожае размножение может оказать значительное влияние для углеродного баланса в глобальном масштабе, особенно рассмотрев усиленные сельскохозяйственные действия, происходящие на пахотной земле в мире».