To adapt soybean production to clim

To adapt soybean production to climate change, a thorough understanding of its response to hightemperature is required. Modeling studies have predicted that high temperature would shorten thegrowth period and hence lower seed yield of less day length-sensitive (early-maturing) soybean cul-tivars, whereas the magnitude of yield reduction by high temperature would be smaller in cultivars withhigher day length sensitivity (late-maturing), suggesting that late-maturing cultivars would benefit froma future high-temperature environment. Current mean growing season temperature ranges from 19.4 to22.6◦C in the northern, cool regions of Japan, which is near or below the reported optimum temperature(22–24◦C) for seed yield. We tested the hypothesis that adaptation by growing late-maturing cultivarswill be successful in maintaining seed yield under a cool climate when temperature is increased during21st century. We used three Japanese soybean cultivars, early-maturing Yukihomare and late-maturingcultivars Ryuhou and Enrei. Plants were grown over 3 years from June to September (a conventional sea-son) under three temperature regimes, T1 (ambient), T2 (1.8–3.6◦C above ambient), T3 (4.8–5.7◦C aboveambient), in a sunlit temperature gradient chamber. The leaf area at the full expansion stage, pod andseed numbers, and seed yield increased at elevated temperature in the late-maturing cultivars but notin the early-maturing one. The photosynthetic rate and effective quantum yield of photosystem II at theflowering stage increased at elevated temperature in all three cultivars. The period from sowing to thebeginning of flowering (R1) decreased in all three cultivars at elevated temperature, whereas the periodfrom R1 to the beginning of pod addition and the flowering period were prolonged in the late-maturingcultivars, but not in the early-maturing one. The differential response in post-flowering development indifferent maturity groups is probably related to the differences in the day length requirements of thesecultivars. Our data clearly demonstrate that yield enhancement by increasing temperature in the late-maturing cultivars resulted from both the improvement in sources (leaf area and leaf photosynthesis)and the increase in sink size (number of flowers, pods and seeds) due to the longer flowering period. Weconclude that the yield of the late-maturing cultivars sown during the conventional season in the coolregions of Japan will increase during the 21st century.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ความเข้าใจในเนื้อของผลตอบรับของการ hightemperature จะไม่ต้องปรับการผลิตถั่วเหลืองการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ศึกษาโมเดลได้ทำนายว่า อุณหภูมิสูงจะย่นระยะเวลา thegrowth และเมล็ดต่ำกว่าผลผลิตของน้อยวันความยาว (ต้นใกล้สมบูรณ์:) ถั่วเหลือง cul-tivars ดังนั้น ในขณะที่ขนาดของผลผลิตลดลงโดยอุณหภูมิที่สูงจะมีขนาดเล็กกว่าในพันธุ์ withhigher วันยาวไว (ปลายใกล้สมบูรณ์:), แนะนำที่ สายใกล้สมบูรณ์:พันธุ์จะได้รับประโยชน์ froma สภาพแวดล้อมอุณหภูมิสูงในอนาคต หมายความว่าปัจจุบันอุณหภูมิฤดูกาลเจริญเติบโตตั้งแต่ to22.6◦C 19.4 ในภูมิภาคเหนือ เย็นของญี่ปุ่น ที่ใกล้หรือ ใต้ temperature(22–24◦C) สูงสุดรายงานสำหรับผลผลิตเมล็ด เราทดสอบสมมติฐานที่ว่า ปรับ โดย cultivarswill สายใกล้สมบูรณ์:การเจริญเติบโตจะประสบความสำเร็จในการรักษาผลผลิตเมล็ดพันธุ์ภายใต้สภาพภูมิอากาศเย็นเมื่ออุณหภูมิ เพิ่มขึ้น during21st เซ็นจูรี่ เราใช้สามพันธุ์ถั่วเหลืองญี่ปุ่น ต้นใกล้สมบูรณ์: Yukihomare และสาย maturingcultivars Ryuhou และ Enrei พืชเติบโตขึ้นกว่า 3 ปีจากเดือนมิถุนายนถึงกันยายน (ปกติซีลูก) 3 ต่ำกว่าอุณหภูมิระบอบ T1 (ล้อม), T2 (1.8 – 3.6◦C เหนือแวดล้อม), T3 (4.8 – 5.7◦C aboveambient), ในหอลิฟท์อุณหภูมิไล่ระดับสี พื้นที่ใบในระยะขยายตัวเต็ม ปอดหมายเลข andseed และเมล็ดผลผลิตเพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิสูงในพันธุ์สายใกล้สมบูรณ์: แต่ notin หนึ่งช่วงใกล้สมบูรณ์: Photosynthetic อัตราและผลผลิตมีประสิทธิภาพควอนตัมของ photosystem II ในขั้นตอน theflowering เพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิสูงในทั้งหมด 3 พันธุ์ ระยะเวลาจาก sowing เพื่อ thebeginning ของดอก (R1) ลดลงในทั้งหมด 3 พันธุ์ที่อุณหภูมิสูง ในขณะที่ periodfrom R1 ไปยังต้นนี้เท่านั้นและระยะดอกได้นานการมาสาย-maturingcultivars แต่ ในหนึ่งช่วงใกล้สมบูรณ์:ไม่ การตอบสนองที่แตกต่างในกลุ่มครบกำหนดสนใจพัฒนาดอกหลังอาจเกี่ยวข้องกับความแตกต่างในความต้องการความยาวของวันของ thesecultivars ข้อมูลแสดงให้เห็นประสิทธิภาพผลผลิตที่ชัดเจน โดยการเพิ่มอุณหภูมิในการล่าช้าใกล้สมบูรณ์:พันธุ์เป็นผลมาจากการปรับปรุงทั้งในแหล่ง (ใบตั้งและใบสังเคราะห์ด้วยแสง) และเพิ่มขึ้นในอ่างขนาด (จำนวนของดอกไม้ ฝัก และเมล็ด) เนื่องจากระยะยาวดอก Weconclude ที่จะเพิ่มผลผลิตของพันธุ์สายใกล้สมบูรณ์:ที่หว่านในฤดูปกติใน coolregions ของญี่ปุ่นในช่วงศตวรรษ 21

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ที่จะปรับตัวเข้ากับการผลิตถั่วเหลืองในการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศมีความเข้าใจอย่างละเอียดของการตอบสนองต่อการ hightemperature จะต้อง การศึกษาการสร้างแบบจำลองได้คาดการณ์ว่าอุณหภูมิสูงจะร่นระยะเวลาการ thegrowth และผลผลิตจึงลดลงของวันน้อยกว่าความยาวที่มีความสำคัญ (ต้นสุก) ถั่วเหลืองตรอก tivars, ในขณะที่ความสำคัญของการลดผลตอบแทนโดยมีอุณหภูมิสูงจะมีขนาดเล็กกว่าพันธุ์ withhigher ไวระยะเวลาในวันที่ (ปลายสุก) ชี้ให้เห็นว่าสายพันธุ์ปลายสุกจะได้รับประโยชน์ FROMA สภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงในอนาคต ช่วงปัจจุบันค่าเฉลี่ยอุณหภูมิฤดูการเจริญเติบโตจาก 19.4 to22.6◦Cในทางตอนเหนือของภูมิภาคเย็นของญี่ปุ่นซึ่งอยู่ใกล้หรือต่ำกว่าอุณหภูมิที่เหมาะสมรายงาน (22-24◦C) สำหรับผลผลิตเมล็ด เราได้ทดสอบสมมติฐานว่าการปรับตัวโดยการปลูกในช่วงปลายศตวรรษที่สุก during21st cultivarswill จะประสบความสำเร็จในการรักษาผลผลิตเมล็ดภายใต้สภาพภูมิอากาศที่เย็นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น เราใช้สามสายพันธุ์ถั่วเหลืองญี่ปุ่น, ต้นสุก Yukihomare และ maturingcultivars ปลาย Ryuhou และ Enrei พืชที่เติบโตกว่า 3 ปีตั้งแต่เดือนมิถุนายนถึงกรกฎาคม (ธรรมดาทะเลลูกชาย) ภายใต้ระบอบการปกครองที่สามอุณหภูมิ T1 (รอบ), T2 (1.8-3.6◦Cด้านบนโดยรอบ), T3 (4.8-5.7◦C aboveambient) ในการ อุณหภูมิแสงอาทิตย์ห้องลาด พื้นที่ใบในขั้นตอนการขยายตัวเต็มฝัก andseed ตัวเลขและผลผลิตเมล็ดเพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิสูงในสายพันธุ์ปลายสุก แต่ notin ต้นสุกหนึ่ง อัตราการสังเคราะห์และผลผลิตควอนตัมที่มีประสิทธิภาพของ photosystem II ในขั้นตอน theflowering เพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิสูงในทั้งสามสายพันธุ์ ระยะเวลาจากที่จะหว่านเมล็ด thebeginning การออกดอก (R1) ลดลงในทั้งสามสายพันธุ์ที่อุณหภูมิสูงในขณะที่ periodfrom R1 ที่จุดเริ่มต้นของการเติมฝักและระยะเวลาการออกดอกได้เป็นระยะเวลานาน maturingcultivars ปลาย แต่ไม่ได้อยู่ในต้นสุกหนึ่ง . การตอบสนองที่แตกต่างกันในการพัฒนาหลังดอกกลุ่มอายุไม่แยแสอาจจะมีความเกี่ยวข้องกับความแตกต่างในความต้องการระยะเวลาในวันที่ thesecultivars ข้อมูลของเราแสดงให้เห็นถึงการเพิ่มผลผลิตโดยการเพิ่มอุณหภูมิในสายพันธุ์ปลายสุกเป็นผลมาจากทั้งการปรับปรุงในแหล่งที่มา (พื้นที่ใบและการสังเคราะห์แสงใบ) และการเพิ่มขึ้นในขนาดที่อ่างล้างจาน (จำนวนดอกฝักและเมล็ด) เนื่องจากไม่ออกดอก ระยะเวลา Weconclude ว่าผลผลิตของพันธุ์ปลายสุกหว่านในช่วงฤดู​​กาลปกติใน coolregions ของญี่ปุ่นจะเพิ่มขึ้นในช่วงศตวรรษที่ 21

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การผลิตถั่วเหลืองปรับตัวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ความเข้าใจอย่างละเอียดของการตอบสนอง hightemperature จะต้อง แบบจำลองการศึกษาคาดการณ์ว่าอุณหภูมิสูงจะย่นระยะเวลาการ และจึงลดผลผลิตของความยาววันน้อยมี ( อายุสั้น ) tivars CUL ถั่วเหลือง ,ส่วนขนาดของผลผลิตที่ลดลงจากอุณหภูมิสูงจะเล็กลง มีความไว ( ความยาวสายพันธุ์วันสุก ) แนะนำว่า สาย สุกพันธุ์จะได้รับประโยชน์จากอนาคตที่อุณหภูมิสิ่งแวดล้อม ปัจจุบันหมายถึงฤดูปลูกช่วงอุณหภูมิจาก 19.4 to22.6 ◦ C ในภาคเหนือ เย็น ภูมิภาคของประเทศญี่ปุ่นซึ่งอยู่ใกล้หรือใต้ รายงานว่า อุณหภูมิที่เหมาะสม ( 22 - 24 ◦ C ) สำหรับผลผลิตเมล็ด เราทดสอบสมมติฐานที่ว่า การปรับตัวโดยการเติบโตช้า สุก cultivarswill ประสบความสำเร็จในการรักษาผลผลิตภายใต้สภาพภูมิอากาศที่เย็นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น during21st ศตวรรษที่ เราใช้สามพันธุ์ถั่วเหลืองอายุสั้น yukihomare สายญี่ปุ่น และ maturingcultivars และ ryuhou enrei .ปลูกมา 3 ปี ตั้งแต่เดือนมิถุนายน ถึง กันยายน ( ลูกชายทะเลภายใต้อุณหภูมิปกติ ) 3 b , T1 ( อากาศ ) , T2 ( 1.8 ) 3.6 ◦ C สูงกว่าอุณหภูมิ , T3 ( 4.8 – 5.7 ◦ C aboveambient ) ใน sunlit อุณหภูมิลาดภา ใบไม้ พื้นที่ในขั้นตอนการขยายเต็มรูปแบบ , ฝัก andseed ตัวเลขและผลผลิตเมล็ดพันธุ์เพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิสูงในช่วงสุกพันธุ์แต่ notin ต้นโตหนึ่ง ส่วนอัตราการสังเคราะห์แสงและผลผลิตที่มีประสิทธิภาพควอนตัมของ photosystem II ที่ theflowering ขั้นตอนเพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิสูงในทั้งสามพันธุ์ ช่วงก่อนปลูกไม้ดอก ( R1 ) ลดลงในทั้งสามพันธุ์ที่อุณหภูมิสูงส่วน periodfrom R1 ที่จุดเริ่มต้นของทั้งฝักและระยะเวลาออกดอกได้นานใน maturingcultivars ช้า แต่ไม่ใช่ในช่วงต้นในปีหนึ่ง ความแตกต่างในการตอบสนองการโพสต์ดอกไม่แยแสวุฒิภาวะ อาจจะเกี่ยวข้องกับการพัฒนากลุ่มเพื่อความแตกต่างในความยาววันความต้องการของ thesecultivars .ข้อมูลของเราแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่า การเพิ่มผลผลิตโดยการเพิ่มอุณหภูมิในช่วงสุกเป็นผลมาจากการปรับปรุงพันธุ์ทั้งในแหล่งพื้นที่ใบและการสังเคราะห์แสงของใบ ) และการเพิ่มขึ้นของขนาดอ่าง ( จำนวนดอกฝักและเมล็ด ) เนื่องจากอีกต่อไประยะเวลาออกดอกweconclude ว่าผลผลิตของสายสุกพันธุ์หว่านในระหว่างฤดูกาลปกติใน coolregions ของญี่ปุ่นจะเพิ่มขึ้นในช่วงศตวรรษที่ 21