Increasing the yield potential of t

Increasing the yield potential of the major food grain crops has contributed very significantly to a rising food supply over the past 50 years, which has until recently more than kept pace with rising global demand. Whereas improved photosynthetic efficiency has played only a minor role in the remarkable increases in productivity achieved in the last half century, further increases in yield potential will rely in large part on improved photosynthesis. Here we examine inefficiencies in photosynthetic energy transduction in crops from light interception to carbohydrate synthesis, and how classical breeding, systems biology, and synthetic biology are providing new opportunities to develop more productive germplasm. Near-term opportunities include improving the display of leaves in crop canopies to avoid light saturation of individual leaves and further investigation of a photorespiratory bypass that has already improved the productivity of model species. Longer-term opportunities include engineering into plants carboxylases that are better adapted to current and forthcoming CO2 concentrations, and the use of modeling to guide molecular optimization of resource investment among the components of the photosynthetic apparatus, to maximize carbon gain without increasing crop inputs. Collectively, these changes have the potential to more than double the yield potential of our major crops

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เพิ่มศักยภาพผลผลิตของพืชข้าวอาหารหลักมีส่วนมากอย่างมีนัยสำคัญเพื่อจัดหาอาหารที่เพิ่มขึ้นกว่า 50 ปีที่ผ่านมา ซึ่งมีจนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ นี้มากกว่าเก็บก้าวกับความต้องการทั่วโลก ในขณะที่ประสิทธิภาพปรับปรุง photosynthetic มีบทบาทเฉพาะรองในเพิ่มขึ้นโดดเด่นในผลผลิตที่ประสบความสำเร็จในครึ่งศตวรรษสุดท้าย เพิ่มศักยภาพผลผลิตเพิ่มเติมจะอาศัยส่วนใหญ่ในการสังเคราะห์ด้วยแสงดีขึ้น ที่นี่เราตรวจสอบ inefficiencies ใน transduction photosynthetic พลังงานในพืชจากการสกัดกั้นแสงให้คาร์โบไฮเดรตการสังเคราะห์ และปรับปรุงพันธุ์วิธีคลาสสิก ชีววิทยาระบบ และชีววิทยาสังเคราะห์ให้โอกาสใหม่ ๆ เพื่อพัฒนา germplasm มากขึ้น Near-term โอกาสรวมถึงปรับปรุงการแสดงผลของใบในพืช canopies เพื่อหลีกเลี่ยงความเข้มแสงของแต่ละใบและสอบสวนเพิ่มเติมของบายพาส photorespiratory ที่ได้ปรับปรุงผลผลิตพันธุ์รุ่นแล้ว โอกาสเยือนรวมวิศวกรรมในพืช carboxylases ที่จะปรับความเข้มข้น CO2 ปัจจุบัน และชมรม และใช้สร้างโมเดลเพื่อเป็นแนวทางเพิ่มประสิทธิภาพโมเลกุลของทุนทรัพยากรระหว่างส่วนประกอบของเครื่อง photosynthetic เพื่อเพิ่มกำไรคาร์บอนโดยไม่เพิ่มปัจจัยการผลิตพืช โดยรวม การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้มีศักยภาพมากกว่าคู่ศักยภาพผลผลิตของพืชหลักของเรา

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เพิ่มศักยภาพผลผลิตของพืชอาหารที่สำคัญได้มีส่วนร่วมมากอย่างมีนัยสำคัญในการจัดหาอาหารที่เพิ่มขึ้นในช่วง 50 ปีที่ผ่านมาซึ่งมีจนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ มากกว่าเก็บไว้ทันกับความต้องการของโลกที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่การปรับปรุงประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสงได้เล่นบทบาทเพียงเล็กน้อยในการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตที่โดดเด่นในการประสบความสำเร็จในครึ่งศตวรรษที่ผ่านมาเพิ่มขึ้นต่อไปในผลผลิตที่มีศักยภาพจะอาศัยส่วนใหญ่ในการสังเคราะห์แสงที่ดีขึ้น ที่นี่เราตรวจสอบความไร้ประสิทธิภาพในการใช้พลังงานพลังงานสังเคราะห์จากพืชในการสกัดกั้นแสงสังเคราะห์คาร์โบไฮเดรตและวิธีการเพาะพันธุ์คลาสสิกระบบชีววิทยาและชีววิทยาสังเคราะห์จะให้โอกาสใหม่ ๆ ในการพัฒนาพันธุ์มีประสิทธิผลมากขึ้น ในระยะใกล้รวมถึงโอกาสในการปรับปรุงการแสดงผลของใบพืชในหลังคาที่จะหลีกเลี่ยงความอิ่มตัวของสีแสงของใบของแต่ละบุคคลและการสอบสวนเพิ่มเติมของบายพาส photorespiratory ที่ได้รับการปรับปรุงแล้วผลผลิตของสายพันธุ์รูปแบบ โอกาสในระยะยาวรวมถึงวิศวกรรมเข้าไปในพืช carboxylases ที่ดีกว่าปรับให้เข้ากับความเข้มข้นของ CO2 ในปัจจุบันและที่กำลังจะมาและใช้แบบจำลองเพื่อเป็นแนวทางในการเพิ่มประสิทธิภาพในระดับโมเลกุลของการลงทุนทรัพยากรระหว่างส่วนประกอบของเครื่องสังเคราะห์แสงเพื่อเพิ่มกำไรคาร์บอนโดยไม่ต้องเพิ่มปัจจัยการผลิตพืช เรียกรวมกันว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้มีศักยภาพที่จะเพิ่มขึ้นกว่าเท่าตัวศักยภาพผลผลิตของพืชที่สำคัญของเรา

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การเพิ่มผลผลิตของพืชอาหารเม็ดใหญ่มีส่วนมาก เพื่อจัดหาอาหารที่เพิ่มขึ้นกว่า 50 ปีที่ผ่านมา ซึ่งได้จนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ นี้ มากกว่าเก็บทันกับความต้องการที่เพิ่มขึ้นทั่วโลก . ในขณะที่การปรับปรุงประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสงได้เล่นเพียงบทบาทรองในการเพิ่มขึ้นโดดเด่นในการผลิตได้ในช่วงครึ่งศตวรรษที่แล้วเพิ่มเติม เพิ่มศักยภาพการให้ผลผลิตจะอาศัยส่วนใหญ่ในการปรับปรุงการสังเคราะห์ ที่นี่เราตรวจสอบไม่มีประสิทธิภาพในการแปรพลังงานสังเคราะห์แสงในพืช จากการสกัดกั้นแสงสังเคราะห์คาร์โบไฮเดรตและวิธีการคลาสสิกผสมพันธุ์ ชีววิทยา และ ชีววิทยาสังเคราะห์คือการให้โอกาสใหม่ที่จะพัฒนามากขึ้นเชื้อพันธุกรรมใกล้เปิดเทอมรวมถึงการปรับปรุงการแสดงผลของใบพืชเพื่อหลีกเลี่ยงความเข้มแสงในหลังคาของแต่ละใบ และสอบสวนเพิ่มเติมของพาส photorespiratory ที่ได้ปรับปรุงประสิทธิภาพของแบบจำลองชนิด โอกาสในระยะยาวรวมถึงวิศวกรรมในพืช carboxylases ที่กว่าดัดแปลงปัจจุบันและเตรียมพร้อมสำหรับความเข้มข้นของ CO2 ,และการใช้แบบจำลองเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการลงทุนในทรัพยากรคู่มือโมเลกุลของส่วนประกอบของกลไกการสังเคราะห์ด้วยแสง เพื่อเพิ่มคาร์บอนได้โดยไม่ต้องเพิ่มผลผลิตพืช โดยรวมแล้ว การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้มีศักยภาพมากกว่าสองเท่าผลผลิตพืชผลหลักของเรา