通过模拟温度记忆来动态模拟茶芽中的抗寒性

Dynamic modeling of cold hardiness in tea buds by imitating past temperature memory
通过模拟温度记忆来动态模拟茶芽中的抗寒性
*Annals of Botany

背景和目标

大多数多年生植物都在一定时期内记忆着冷胁迫，并恢复了对冷适应和去适应的记忆，这导致了耐寒性的季节性变化。因此，需要一个评估冷应力记忆的模型来预测耐寒性并在气候变暖的情况下进行未来的霜冻风险评估。在这项研究中，我们通过在冷适应和去适应过程中引入模仿过去温度记忆的函数，开发了一种新的抗寒动态模型。

方法

我们利用遗忘函数加权的热时间来制定过去的植物温度记忆，从而提出了抗寒性的动态模型。我们使用Yabukita和Yutakamidori两个品种的茶树（茶树（Camellia sinensis（L.）O. Kuntze）的芽），根据10年观察到的抗寒性数据对模型进行了校准和验证。

关键结果

该模型捕获了超过90％的观察到的耐寒性变化，并预测了两个品种的准确值，均方根误差约为1.0°C。优化的遗忘功能表明，茶芽记忆的是短期（最近几天）和长期（以前的几个月）温度。存储器可以驱动短期过程，例如增加/减少芽中糖类，蛋白质和抗氧化剂的含量，以及长期过程，例如确定芽的物候期，这两种过程都随耐寒性而变化。

结论

遗忘功能的使用是了解植物温度记忆的有效手段，将有助于在全球气候变暖下为各种植物建立可靠的抗寒性预测。