Conclusions and future perspectiveT

Conclusions and future perspective
The earth’s climate is predicted to be warm by an average of 1.1–6.4 °C during the next century as a result of the increased greenhouse gases in the atmosphere. High leaf temperatures can reduce plant growth and limit crop yields, with estimates of up to a 17 % decrease in yield per 1.0 °C increase in average growing season temperature (Lobell and Asner 2003). It has been argued that a new “green revolution” is needed in world agriculture to increase crop yields for food demands (Fischer and Edmeades 2010), and enhancing photosynthesis is a promising approach for increasing crop yield. However, to reach this goal, we must understand what process limits photosynthesis under a range of growth conditions, and how well photosynthesis can acclimate to predicted changes in temperature. We found clear differences in the ability to acclimate photosynthesis to increases in growth temperature between species from differing photosynthetic pathways. C4 species had higher optimum temperatures of photosynthesis, but a reduced ability to acclimate the temperature optimum of photosynthesis to growth temperature, than C3 species, while C3 species tended to maintain the same photosynthetic rate at their growth condition across a range of growth temperatures (e.g., had better homeostasis) than C4 species. We also found that, within C3 species, evergreen woody plants and perennial herbaceous plants showed greater temperature homeostasis of photosynthesis than deciduous woody plants and annual herbaceous plants. In addition, we found that in CAM plants, the temperature response of CO2 fixation at night was much different from that of chloroplast electron transport in the day, and that both CO2 fixation rates and electron transport rates acclimated to shifts in growth temperatures. This could be considered to be an adaptive response since CAM plants from desert environments can experience a drastic alteration in day and night temperatures during a 24-h period.
Advances in plant transformation technology now make it possible to manipulate photosynthesis by overexpressing particular genes for alleviating bottleneck steps of photosynthesis. Thus, understanding the mechanisms of temperature acclimation of photosynthesis via comparisons of species differences and/or changes in growth temperature is of immense importance for identifying a biomolecular target for enhancing leaf photosynthesis. What would be a useful biomolecular target for enhancing leaf photosynthesis? There is no single answer, since the limiting step of photosynthesis differs depending on plants species, and also differs depending on growth and measurement temperatures even in a single plant species (Yamori et al.2010b). Therefore, the impact on the control of carbon fixation by manipulation of one enzyme would differ depending on the plant species and growth conditions. More attention should be paid to studying differences in the photosynthetic limiting step depending on species and growth conditions, as this might provide opportunities for achieving faster improvements in crop production.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทสรุปและมุมมองในอนาคตสภาพภูมิอากาศของโลกจะคาดว่า จะเป็นความอบอุ่น โดยเฉลี่ย 1.1-6.4 องศาเซลเซียสในช่วงศตวรรษถัดไปเป็นผลมาจากก๊าซเรือนกระจกเพิ่มในบรรยากาศ อุณหภูมิสูงใบสามารถลดการเจริญเติบโตของพืช และลดวงเงินพืชผลผลิต มีการประเมินถึง 17% ผลตอบแทนต่อ 1.0 ° C อุณหภูมิฤดูกาล (Lobell และ Asner 2003) การเติบโตเฉลี่ยเพิ่มขึ้น มันมีการโต้เถียงว่า ใหม่ "เขียวปฏิวัติ" เป็นสิ่งจำเป็นในโลกเกษตรเพื่อเพิ่มผลผลิตพืชสำหรับความต้องการอาหาร (ฟิสเชอร์และ Edmeades 2010), และเพิ่มการสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นวิธีการแนวโน้มสำหรับผลผลิตพืชเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ไปถึงเป้าหมายนี้ เราต้องเข้าใจกระบวนการจำกัดการสังเคราะห์ด้วยแสงภายใต้หลากหลายสภาพการเจริญเติบโต และด้วยวิธีการสังเคราะห์ด้วยแสงสามารถ acclimate การคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ เราพบความแตกต่างชัดเจนในความสามารถในการ acclimate การสังเคราะห์ด้วยแสงเพื่อเพิ่มอุณหภูมิในการเจริญเติบโตระหว่างพันธุ์จากมนต์ photosynthetic แตกต่างกัน C4 ชนิดมีอุณหภูมิสูงขึ้นสูงสุดของการสังเคราะห์ด้วยแสง แต่การลดความสามารถในการ acclimate เหมาะสมอุณหภูมิของการสังเคราะห์ด้วยแสงการเจริญเติบโตอุณหภูมิ กว่าสปีชีส์ C3 ในขณะที่พันธุ์ C3 มีแนวโน้มที่จะ รักษาอัตรา photosynthetic เดียวในสภาพการเจริญเติบโตในช่วงของการเจริญเติบโตอุณหภูมิ (เช่น มีภาวะธำรงดุลดี) กว่าพันธุ์ C4 เรายังพบว่า ภายในสปีชีส์ C3 เอเวอร์กรีนวู้ดดี้พืชและพืชยืนต้น herbaceous พบมากกว่าอุณหภูมิภาวะธำรงดุลของการสังเคราะห์ด้วยแสงพืชผลัดใบวู้ดดี้และ herbaceous พืชประจำปี นอกจากนี้ เราพบว่า ในพืช CAM การตอบสนองต่ออุณหภูมิของปฏิกิริยาการตรึง CO2 ในเวลากลางคืนอยู่มากแตกต่างจากการขนส่งอิเล็กตรอนคลอโรพลาสต์ในวัน และว่า อัตราปฏิกิริยาการตรึง CO2 และราคาขนส่งอิเล็กตรอน acclimated เพื่อกะในการเจริญเติบโตอุณหภูมิ นี้อาจจะพิจารณาให้ การตอบสนองที่เหมาะสมเนื่องจากพืช CAM จากสภาพแวดล้อมของทะเลทรายได้พบกับแก้ไขความรุนแรงในอุณหภูมิกลางวันและกลางคืนช่วง 24 hความก้าวหน้าในเทคโนโลยีการแปลงพืชขณะนี้ทำให้สามารถควบคุมการสังเคราะห์ด้วยแสง โดย overexpressing ยีนเฉพาะสำหรับบรรเทาอาการติดขัดขั้นตอนของการสังเคราะห์ด้วยแสง ดังนั้น เข้าใจกลไกของ acclimation อุณหภูมิของการสังเคราะห์ด้วยแสงผ่านการเปรียบเทียบความแตกต่างของชนิดและ/หรือเปลี่ยนแปลงเจริญเติบโตอุณหภูมิมีความสำคัญอย่างมากสำหรับการระบุเป้าหมายวทคร ๕๐๘ สำหรับเพิ่มการสังเคราะห์ด้วยแสงของใบ สิ่งที่จะเป็นเป้าหมายวทคร ๕๐๘ ประโยชน์สำหรับเพิ่มการสังเคราะห์ด้วยแสงของใบ มีตอบรับเดียว เนื่องจากขั้นตอนข้อจำกัดของการสังเคราะห์ด้วยแสงแตกต่างกันขึ้นอยู่กับชนิดของพืช และยัง แตกต่างกันขึ้นอยู่กับการเจริญเติบโตและวัดอุณหภูมิในพืชเดียวชนิด (Yamori et al.2010b) ดังนั้น ผลกระทบต่อการควบคุมปฏิกิริยาการตรึงคาร์บอนโดยการจัดการของเอนไซม์หนึ่งจะแตกต่างกันตามพืชสายพันธุ์และการเจริญเติบโตของเงื่อนไข ความสำคัญควรชำระเงินในการศึกษาความแตกต่างในขั้นตอนข้อจำกัด photosynthetic ตามเงื่อนไขที่สายพันธุ์และการเจริญเติบโต เป็นนี้อาจให้โอกาสในการบรรลุการปรับปรุงที่เร็วในการผลิตพืช

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

สรุปผลการวิจัยและมุมมองในอนาคตสภาพภูมิอากาศของโลกที่มีการคาดว่าจะเป็นที่อบอุ่นโดยเฉลี่ย 1.1-6.4 องศาเซลเซียสในช่วงศตวรรษถัดไปเป็นผลมาจากการเพิ่มขึ้นของก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศ
อุณหภูมิสูงใบสามารถลดการเจริญเติบโตของพืชและ จำกัด ผลผลิตพืชที่มีการประมาณการถึงการลดลง 17% ในผลผลิตต่อ 1.0 องศาเซลเซียสเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิฤดูการเจริญเติบโตเฉลี่ย (Lobell และ Asner 2003) จะได้รับการถกเถียงกันอยู่ว่าเป็น "การปฏิวัติสีเขียว" เป็นสิ่งจำเป็นในการเกษตรโลกเพื่อเพิ่มผลผลิตพืชสำหรับความต้องการอาหาร (ฟิชเชอร์และ Edmeades 2010) และการเสริมสร้างการสังเคราะห์แสงเป็นวิธีการที่มีแนวโน้มสำหรับการเพิ่มผลผลิตพืช อย่างไรก็ตามเพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้เราต้องเข้าใจในสิ่งที่กระบวนการสังเคราะห์แสง จำกัด ภายใต้ช่วงของสภาวะการเจริญเติบโตและวิธีการสังเคราะห์แสงดีสามารถปรับคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ เราพบความแตกต่างที่ชัดเจนในความสามารถในการปรับการสังเคราะห์แสงการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิระหว่างการเจริญเติบโตของสายพันธุ์ที่แตกต่างจากวิถีการสังเคราะห์แสง สายพันธุ์ C4 มีอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สูงขึ้นของการสังเคราะห์แสง แต่ความสามารถลดลงไปปรับที่เหมาะสมอุณหภูมิสังเคราะห์ที่อุณหภูมิการเจริญเติบโตกว่าสายพันธุ์ C3 ขณะ C3 สายพันธุ์ที่มีแนวโน้มที่จะรักษาอัตราการสังเคราะห์แสงเดียวกันในสภาพการเจริญเติบโตของพวกเขาในช่วงของอุณหภูมิการเจริญเติบโต (เช่น มีสมดุลที่ดีกว่า) กว่าสายพันธุ์ C4 นอกจากนี้เรายังพบว่าภายในชนิด C3, ไม้ยืนต้นป่าดิบและพืชสมุนไพรไม้ยืนต้นแสดงให้เห็นว่าสภาวะสมดุลของอุณหภูมิที่มากขึ้นของการสังเคราะห์แสงกว่าไม้ยืนต้นผลัดใบและพืชสมุนไพรประจำปี นอกจากนี้เรายังพบว่าในพืช CAM ตอบสนองอุณหภูมิของการตรึง CO2 ในเวลากลางคืนได้มากแตกต่างจากการขนส่งอิเล็กตรอน chloroplast ในวันที่และที่มีทั้งอัตราการตรึง CO2 และอัตราการขนส่งอิเล็กตรอนปรับตัวเปลี่ยนแปลงในอุณหภูมิการเจริญเติบโต ซึ่งอาจจะถือว่าการตอบสนองการปรับตัวตั้งแต่พืช CAM จากสภาพแวดล้อมที่ทะเลทรายจะได้พบกับการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงในอุณหภูมิกลางวันและกลางคืนในช่วงระยะเวลา 24 ชม.
ความก้าวหน้าในด้านเทคโนโลยีการเปลี่ยนแปลงของพืชในขณะนี้ทำให้มันเป็นไปได้ที่จะมีอิทธิพลต่อการสังเคราะห์แสงโดย overexpressing ยีนโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการบรรเทา คอขวดตามขั้นตอนของการสังเคราะห์แสง ดังนั้นการทำความเข้าใจกลไกของเคยชินกับสภาพอุณหภูมิของการสังเคราะห์ผ่านการเปรียบเทียบความแตกต่างของสายพันธุ์และ / หรือการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิการเจริญเติบโตมีความสำคัญอันยิ่งใหญ่ในการระบุเป้าหมายชีวโมเลกุลสำหรับการเสริมสร้างการสังเคราะห์แสงของใบ สิ่งที่จะเป็นเป้าหมายชีวโมเลกุลที่มีประโยชน์ในการเสริมสร้างการสังเคราะห์แสงใบ? ไม่มีคำตอบเดียวตั้งแต่ขั้นตอนของการสังเคราะห์ จำกัด แตกต่างกันขึ้นอยู่กับชนิดพืชและยังแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการเจริญเติบโตและการวัดอุณหภูมิที่แม้จะอยู่ในพืชชนิดเดียว (Yamori et al.2010b) เป็น ดังนั้นผลกระทบต่อการควบคุมของการตรึงคาร์บอนโดยการจัดการของเอนไซม์ที่จะแตกต่างกันขึ้นอยู่กับชนิดของพืชและสภาวะการเจริญเติบโต ความสนใจมากขึ้นควรจะจ่ายเพื่อการศึกษาความแตกต่างในการสังเคราะห์แสง จำกัด ขั้นตอนขึ้นอยู่กับชนิดและสภาวะการเจริญเติบโตเช่นนี้อาจจะให้โอกาสในการประสบความสำเร็จในการปรับปรุงได้เร็วขึ้นในการผลิตพืช

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ข้อสรุปและมุมมองในอนาคตของโลกภูมิอากาศ
คาดว่าจะอุ่นโดยเฉลี่ย 1.1 – 6.4 ต่อเรือในศตวรรษหน้า ซึ่งเป็นผลจากการเพิ่มขึ้นของปริมาณก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศ อุณหภูมิใบสูงสามารถลดการเจริญเติบโตของพืชและจำกัดผลผลิต กับการประมาณการถึงร้อยละ 17 ลดลงของผลผลิตต่อ 1.0 ° C เพิ่มอุณหภูมิเฉลี่ย ( lobell ฤดูปลูก และ asner 2003 )จะได้รับการถกเถียงกันอยู่ว่าใหม่ " การปฏิวัติเขียว " เป็นสิ่งจำเป็นในโลกการเกษตรเพื่อเพิ่มผลผลิตพืชอาหารความต้องการ ( ฟิชเชอร์และ edmeades 2010 ) , และเพิ่มการสังเคราะห์แสงเป็นวิธีการที่มีแนวโน้มสำหรับการเพิ่มผลผลิตของพืช อย่างไรก็ตาม เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ เราต้องเข้าใจกระบวนการสังเคราะห์แสง ภายใต้เงื่อนไขจำกัดช่วงของการเจริญเติบโตที่แสงสามารถ acclimate ทำนายการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ เราพบความแตกต่างที่ชัดเจนในความสามารถในการปรับแสง เพื่อช่วยเพิ่มอุณหภูมิในการเจริญเติบโตระหว่างสายพันธุ์จากการสังเคราะห์แสงวิถีที่แตกต่าง ชนิด C4 สูงกว่าที่อุณหภูมิของการสังเคราะห์แสงแต่ความสามารถที่ลดลงเพื่อปรับอุณหภูมิที่เหมาะสมของแสงกับอุณหภูมิการเจริญเติบโตมากกว่า 3 ชนิด ในขณะที่ C3 ชนิดมีแนวโน้มที่จะรักษาอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงเดียวกันที่เงื่อนไขการในช่วงที่อุณหภูมิของการเจริญเติบโต ( เช่น น่าจะสมดุลกว่า ) C4 ชนิด นอกจากนี้เรายังพบว่า ภายในมี 3 ชนิดพืชไม้ยืนต้น ไม้ล้มลุก ไม้ยืนต้นไม่ผลัดใบ และพืชที่พบมากขึ้นอุณหภูมิสมดุลแสงกว่าพรรณไม้ผลัดใบพืชไม้ล้มลุก และประจำปี นอกจากนี้เราพบว่าในแคมพืช อุณหภูมิ การตอบสนองของการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ ตอนกลางคืนก็แตกต่างกันมากจากที่ของคลอโรพลาสต์การขนส่งอิเล็กตรอนในวันและทั้งสองอัตราการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์และอัตราการขนส่งอิเล็กตรอนแบบกะในอุณหภูมิการเจริญเติบโต นี้อาจจะถือว่าเป็นคำตอบที่ปรับตัวได้ตั้งแต่แคมพืชจากสภาพแวดล้อมที่ทะเลทรายสามารถพบการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงในวันและอุณหภูมิในช่วงกลางคืน 24-h
.ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีการปลูกตอนนี้ทำให้มันเป็นไปได้ที่จะจัดการกับการสังเคราะห์แสง โดยเฉพาะ overexpressing ยีนเพื่อบรรเทาปัญหาคอขวดในขั้นตอนของการสังเคราะห์ ดังนั้นเข้าใจกลไกของอุณหภูมิของแสงผ่าน acclimation เปรียบเทียบความแตกต่างของชนิดและ / หรือการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ การเติบโตของความสำคัญอันยิ่งใหญ่สำหรับการระบุเป้าหมายชีวโมเลกุลเพื่อเพิ่มการสังเคราะห์แสงของใบไม้ สิ่งที่จะเป็นประโยชน์สำหรับการเพิ่มเป้าหมายชีวโมเลกุลการสังเคราะห์แสงของใบ ? ไม่มีเดียวตอบเนื่องจากการก้าวของแสงขึ้นอยู่กับพืชชนิด และยังขึ้นอยู่กับการเจริญเติบโตและอุณหภูมิการวัดแม้ในสายพันธุ์พืชเดี่ยว ( yamori et al . 2010b ) ดังนั้น ผลกระทบต่อการควบคุมการตรึงคาร์บอนโดยการจัดการของเอนไซม์จะแตกต่างกันขึ้นอยู่กับชนิดของพืช และเงื่อนไขการเจริญเติบโตความสนใจมากขึ้นควรจะจ่ายให้ศึกษาความแตกต่างในการสังเคราะห์แสงขั้นตอนขึ้นอยู่กับชนิดและเงื่อนไขการเจริญเติบโตเช่นนี้อาจเปิดโอกาสให้บรรลุเร็วขึ้นการปรับปรุงในการผลิตพืช .