In developing nations, low soil nit

In developing nations, low soil nitrogen (N) availability is a primary limitation to crop production and food security, while in rich nations, intensive N fertilization is a primary economic, energy, and environmental cost to crop production. It has been proposed that genetic variation for root architectural and anatomical traits enhancing the exploitation of deep soil strata could be deployed to develop crops with greater N acquisition. Here, we provide evidence that maize (Zea mays) genotypes with few crown roots (crown root number [CN]) have greater N acquisition from low-N soils. Maize genotypes differed in their CN response to N limitation in greenhouse mesocosms and in the field. Low-CN genotypes had 45% greater rooting depth in low-N soils than high-CN genotypes. Deep injection of 15N-labeled nitrate showed that low-CN genotypes under low-N conditions acquired more N from deep soil strata than high-CN genotypes, resulting in greater photosynthesis and plant N content. Under low N, low-CN genotypes had greater biomass than high-CN genotypes at flowering (85% in the field study in the United States and 25% in South Africa). In the field in the United States, 1.83 variation in CN was associated with 1.83 variation in yield reduction by N limitation. Our results indicate that CN deserves consideration as a potential trait for genetic improvement of N acquisition from low-N soils.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ในการพัฒนาประเทศ ดินต่ำพร้อมไนโตรเจน (N) เป็นข้อจำกัดหลักในการครอบตัดการผลิตและความปลอดภัยอาหาร ในประเทศร่ำรวย การปฏิสนธิ N เร่งรัด เป็นหลักเศรษฐกิจ พลังงาน สิ่งแวดล้อมต้นทุนการผลิตพืช มันมีการเสนอว่า ความแปรผันทางพันธุกรรมสำหรับรากสถาปัตยกรรม และกายวิภาคลักษณะเพิ่มเอารัดเอาเปรียบของดินลึกชั้นสามารถใช้งานพัฒนาพืช มี N มากซื้อ ที่นี่ เรามีหลักฐานว่า ข้าวโพด (ซี mays) ศึกษาจีโนไทป์ มีกี่รากคราวน์ (คราวน์รากจำนวน [CN]) มีมากกว่า N มาจากดินเนื้อปูนต่ำ N ข้าวโพดศึกษาจีโนไทป์แตกต่างในการตอบสนอง CN N จำกัด ในเรือนกระจก mesocosms และ ในฟิลด์ การศึกษาจีโนไทป์ของ CN ต่ำได้ลึก rooting มากกว่า 45% ในดินเนื้อปูน N ต่ำกว่า CN สูงศึกษาจีโนไทป์ ป้าย 15N ไนเตรตฉีดลึกพบว่า CN ต่ำการศึกษาจีโนไทป์ภายใต้เงื่อนไขที่ N ต่ำมาเพิ่มเติม N จากชั้นดินลึกกว่า CN สูงศึกษาจีโนไทป์ ในโรงงาน N เนื้อหาและการสังเคราะห์ด้วยแสงมากกว่า ใต้ N ต่ำ ต่ำ-CN ศึกษาจีโนไทป์มีชีวมวลสูงกว่า CN สูงศึกษาจีโนไทป์ที่เวอร์ริ่ง (85% ในฟิลด์การศึกษาในสหรัฐอเมริกาและ 25% ในแอฟริกาใต้) ในฟิลด์ในสหรัฐอเมริกา ความผันแปร 1.83 ใน CN เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในผลผลิตลดลง 1.83 โดย N จำกัด ผลของเราบ่งชี้ว่า CN สมควรตามติดเป็นการปรับปรุงพันธุกรรมของ N มาจากดินเนื้อปูนต่ำ N

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ในประเทศกำลังพัฒนาไนโตรเจนในดินต่ำ (N) ความพร้อมเป็นข้อ จำกัด หลักในการผลิตพืชและความมั่นคงด้านอาหารในขณะที่ในประเทศที่อุดมไปด้วยปุ๋ยไนโตรเจนมากเป็นหลักทางเศรษฐกิจพลังงานและค่าใช้จ่ายด้านสิ่งแวดล้อมเพื่อการผลิตพืช มันได้รับการเสนอว่าการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมสำหรับรากสถาปัตยกรรมและลักษณะทางกายวิภาคการเสริมสร้างการใช้ประโยชน์จากชั้นดินที่ลึกลงไปอาจจะนำไปใช้ในการพัฒนาพืชกับยังไม่มีการซื้อมากขึ้น ที่นี่เรามีหลักฐานที่แสดงว่าข้าวโพด (Zea mays) ยีนกับรากมงกุฎไม่กี่ (จำนวนรากมงกุฎ [CN]) มีมากขึ้นยังไม่มีการเข้าซื้อกิจการจากจุดต่ำสุด-N ดิน สายพันธุ์ข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ที่แตกต่างในการตอบสนองของพวกเขา CN ไม่มีข้อ จำกัด ใน mesocosms เรือนกระจกและในสนาม ยีนต่ำ-CN มีความลึกราก 45% มากขึ้นในระดับต่ำ-N ดินกว่ายีนสูง-CN ฉีดลึกของไนเตรต 15N ติดฉลากแสดงให้เห็นว่าต่ำ CN ยีนภายใต้เงื่อนไขที่ต่ำ-N มามากขึ้น N จากชั้นดินที่ลึกกว่า-CN สูงยีนที่มีผลในการสังเคราะห์แสงของพืชมากขึ้นและยังไม่มีเนื้อหา ภายใต้ต่ำไม่มียีนต่ำ CN มีชีวมวลมากกว่าสูง-CN ยีนที่ดอก (85% ในการศึกษาภาคสนามในประเทศสหรัฐอเมริกาและ 25% ในแอฟริกาใต้) ในสาขาในประเทศสหรัฐอเมริกา, 1.83 การเปลี่ยนแปลงใน CN มีความสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงใน 1.83 ผลผลิตลดลงโดยไม่มีข้อ จำกัด ผลของเราแสดงให้เห็นว่าสมควรได้รับการพิจารณา CN เป็นลักษณะที่มีศักยภาพสำหรับการปรับปรุงทางพันธุกรรมของไม่มีการเข้าซื้อกิจการจากจุดต่ำสุด-N ดิน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ในประเทศกำลังพัฒนา ไนโตรเจนในดินต่ำ ( N ) ห้องพักเป็นข้อจำกัดหลักในการผลิตพืชและอาหารปลอดภัย ในขณะที่ในประเทศรวย เข้มข้น ปุ๋ย N เป็นหลัก เศรษฐกิจ พลังงาน สิ่งแวดล้อมและต้นทุนการผลิตพืชมันได้รับการเสนอการแปรผันทางพันธุกรรมสำหรับลักษณะกายวิภาคของรากสถาปัตยกรรมและส่งเสริมการใช้ประโยชน์ของดินชั้นลึกอาจจะใช้เพื่อพัฒนาพืชมากกว่า N เข้า ที่นี่ เรามีหลักฐานว่า ข้าวโพด ( ข้าวโพด ) พันธุ์มีรากน้อย ( มงกุฎมงกุฎจำนวนราก [ CN ] ) N ) เพิ่มจากดิน low-n .ข้าวโพดพันธุ์แตกต่างกัน ในการตอบสนองของพวกเขากับข้อจำกัดในการ CN mesocosms และในเขต พันธุ์ CN ต่ำ มี 45 % มากกว่ารากลึกในดิน low-n กว่าพันธุ์ CN สูง ฉีดลึก 15 ป้าย ไนเตรทพบว่าพันธุ์ CN ต่ำภายใต้เงื่อนไข low-n ได้รับเพิ่มเติมจากดินชั้นลึกกว่าพันธุ์ CN สูง ส่งผลให้พืชสังเคราะห์แสง มากขึ้น และ ความภายใต้ต่ำ N พันธุ์ CN ต่ำมีมวลชีวภาพมากกว่าพันธุ์ที่ออกดอก CN สูง ( 85% ในพื้นที่ศึกษาในสหรัฐอเมริกาและ 25% ในแอฟริกาใต้ ) ในฟิลด์ในสหรัฐอเมริกา ถึงการเปลี่ยนแปลงใน CN ได้เกี่ยวข้องกับการลดปริมาณไนโตรเจนถึงข้อจำกัดผลของเราระบุว่า CN สมควรพิจารณาคุณลักษณะที่มีการปรับปรุง N ได้มาจากดิน low-n .