Metabolic architecture of the cereal grain and its relevance to maximize carbon use efficiency
Notice bibliographique
Résumé
Here, we have characterized the spatial heterogeneity of the cereal grain's metabolism and demonstrated how, by integrating a distinct set of metabolic strategies, the grain has evolved to become an almost perfect entity for carbon storage. In vivo imaging revealed light-induced cycles in assimilate supply toward the ear/grain of barley (Hordeum vulgare) and wheat (Triticum aestivum). In silico modeling predicted that, in the two grain storage organs (the endosperm and embryo), the light-induced shift in solute influx does cause adjustment in metabolic flux without changes in pathway utilization patterns. The enveloping, leaf-like pericarp, in contrast, shows major shifts in flux distribution (starch metabolism, photosynthesis, remobilization, and tricarboxylic acid cycle activity) allow to refix 79% of the CO2 released by the endosperm and embryo, allowing the grain to achieve an extraordinary high carbon conversion efficiency of 95%. Shading experiments demonstrated that ears are autonomously able to raise the influx of solutes in response to light, but with little effect on the steady-state levels of metabolites or transcripts or on the pattern of sugar distribution within the grain. The finding suggests the presence of a mechanism(s) able to ensure metabolic homeostasis in the face of short-term environmental fluctuation. The proposed multicomponent modeling approach is informative for predicting the metabolic effects of either an altered level of incident light or a momentary change in the supply of sucrose. It is therefore of potential value for assessing the impact of either breeding and/or biotechnological interventions aimed at increasing grain yield.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».