高粱如何缓解气候变化的影响?

Nadia沙博士首席研究员和高级研究科学家唐纳德丹福斯植物科学中心作为一个为期5年、高达6500万美元的项目的一部分，一个致力于量化高粱对气候影响潜力的全国性团队是由国家高粱生产商(NSP)。

该项目的资金是由补助金提供的从美国农业部通过其新气候智能型商品伙伴关系．

高粱的特性有助于缓解气候变化

高粱是一种不可思议的植物，作为一种碳吸收作物，它有着巨大的希望。

高粱的固有特性，如耐旱性，使其成为一种理想的作物，为粮食安全弹性和缓解气候变化带来的影响作出积极贡献。

Shakoor在高粱遗传学方面拥有丰富的专业知识，并开发了高科技传感器来实时监测植物的环境和生长。

此外，她还担任高粱利用植物计划(HPI)这是丹佛斯中心和索尔克生物研究所．

“高粱天生具有气候智能型特性，在耕地上进一步实施气候智能型生产实践和活动，以实现实质性的碳捕获减少温室气体排放，并为其他相关的环境效益做出贡献。”

高粱基因性状的探索

该项目将探索高粱显著的抗胁迫能力背后的基因网络，并试图确定关键基因的功能及其调控方式。

耐旱性是一个复杂的性状，要在整个植物及其环境的更大背景下理解其调控，需要遗传学、基因组学、表现型和基因编辑方面的先进方法。

“在高粱适应压力环境的过程中，存在着非凡的基因多样性，我们希望以一种精确的方式挖掘这一点，为未来气候的工程和育种策略提供信息，”他说安德里亚Eveland博士他是唐纳德·丹福斯植物科学中心的副会员。

“我们对高粱基因组中3万多个基因中的大多数是什么知之甚少，也不知道功能保守的基因在抗旱高粱中是否有独特的控制机制——这一信息可能有助于使其他作物也更能适应干旱。”

埃夫兰和他的合作者将利用在高粱中发现的这种令人难以置信的遗传多样性，来研究在分子水平上的反应，如基因表达，如何导致干旱胁迫下整株植物的形态变化。

先进的基因组学和基因编辑方法将用于指导对高粱基因功能的预测。除了基因之外，“非功能性”基因组空间包括控制基因调控的序列也将被研究。

通过高粱生长周期进行田间试验

为了实时、高分辨率、基于传感器的田间表型评估整株植物对干旱的形态和生理响应，我们将对不同的高粱植物面板进行整个生长周期的评估，从种苗到收获，所有这些数据都将进行分析，以将表型与基因型联系起来。

该研究项目将利用30吨机器人现场表现型基础设施由美国能源部ARPA-E资助的TERRA-REF项目由托德·莫克勒博士、杰拉尔丁和丹福斯中心的罗伯特·维吉尔杰出研究员领导，后者也是该项目的合作者。

Mockler说:“由于马里科帕地区的干热环境和控制灌溉的能力，它为进行干旱胁迫试验提供了一个独特和特殊的机会。”

“田间扫描系统在整个生长季节收集作物性状的高分辨率传感器数据。”

项目包括六个州的部分

该项目的目标地域包括六个州的部分地区，平均覆盖高粱产业的67%，即每年440万英亩。

该地区有2万多名种植高粱的农民，是美国农业至关重要的地区。

美国高原是世界上氮利用效率和减少硝态氮淋溶、挥发和径流的领先地区。

高粱是缓解这些努力的主要工具，将这种作物纳入该地区的轮种可以改善美国农业的整体碳足迹。

如果高粱生产者能够接受培训并得到支持，在主要高粱产区大规模实施气候智能型农业实践，并对气候智能型农业实践进行测量、监测和验证，这将大大有助于增加这种气候智能型商品的市场渠道。

为服务不足的农民提供机会

该项目还将包括一个强大的多样性和社区拓展计划，将重点放在项目目标地区服务不足的社区，为服务不足的农民创造机会，让他们参与气候智能型高粱生产，实现生态系统服务市场的效益。

“这是高粱行业的分水岭，”NSP首席执行官蒂姆·Lust说。“高粱现在是，将来也会是节约型作物．这个奖项以历史性的方式肯定了这一事实，我们感谢美国农业部提供机会，实现高粱作为一种气候智能型商品的潜力。

Lust继续说:“这是第一次，参与的农民将因为他们为改善农业对环境的影响所做的良好工作而得到充分的认可和充分的补偿。”“能在这项重要的努力中与他们并肩作战，我们感到无比兴奋。”

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