A genome‐scale metabolic reconstruction of soybean and <i>Bradyrhizobium diazoefficiens</i> reveals the cost–benefit of nitrogen fixation
Notice bibliographique
Résumé
Summary Nitrogen‐fixing symbioses allow legumes to thrive in nitrogen‐poor soils at the cost of diverting some photoassimilate to their microsymbionts. Effort is being made to bioengineer nitrogen fixation into nonleguminous crops. This requires a quantitative understanding of its energetic costs and the links between metabolic variations and symbiotic efficiency. A whole‐plant metabolic model for soybean ( Glycine max ) with its associated microsymbiont Bradyrhizobium diazoefficiens was developed and applied to predict the cost–benefit of nitrogen fixation with varying soil nitrogen availability. The model predicted a nitrogen‐fixation cost of c. 4.13 g C g − 1 N, which when implemented into a crop scale model, translated to a grain yield reduction of 27% compared with a non‐nodulating plant receiving its nitrogen from the soil. Considering the lower nitrogen content of cereals, the yield cost to a hypothetical N‐fixing cereal is predicted to be less than half that of soybean. Soybean growth was predicted to be c. 5% greater when the nodule nitrogen export products were amides versus ureides. This is the first metabolic reconstruction in a tropical crop species that simulates the entire plant and nodule metabolism. Going forward, this model will serve as a tool to investigate carbon use efficiency and key mechanisms within N‐fixing symbiosis in a tropical species forming determinate nodules.
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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 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 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 ».