Defining the genetic basis of barley metabolite content to improve nutrient use efficiency, crop quality and resilience with reduced inputs

确定大麦代谢物含量的遗传基础,以减少投入来提高养分利用效率、作物质量和恢复力

基本信息

  • 批准号:
    2763643
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2022 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Barley is a crop of great importance with respect to both spring malting barley for the renowned Scotch whisky industry, and winter barley for animal feeds. Only high-quality barley from a limited number of varieties is taken forward to malting and distilling, therefore greatly influencing market value. Barley is regarded as a high-input cereal and therefore contributes significantly to the overall carbon footprint of whiskies and beers. Optimum nitrogen (N) levels promote the enzymatic breakdown of starch in raw grains to sugars during malting. The current solution is the addition of N fertilisers which enhance yield and assure quality. However, the energy costs of producing N fertiliser and an unbalanced N cycle in soils which produces ghg emissions in the form NOx contribute most to the unfavourable environmental footprint. Improving N recovery and utilisation will reduce the need for inputs and reduce pollution (key to the green recovery). The aim of the PhD will be to assess and improve our understanding of the genetic and metabolic basis of high nitrogen use efficiency and photosynthetic capacity in barley, whilst producing grains with high distilling quality. Key to barley quality is the capacity to maintain carbon assimilation and export to developing grains under a range of conditions. This requires constant metabolic adjustment in response to environmental variation. A first step towards breeding metabolically resilient barley will be to define the genetic architecture underpinning the optimisation of metabolism. A further objective is to link an understanding of metabolic resilience to key yield and quality traits. To achieve this, barley populations will be screened for high photosynthetic rates and efficient grain import, under reduced N inputs and with alternative fertilisers (e.g. municipal compost, distillery co- products). This data will be used in a genome wide association study (GWAS) to identify Quantitative Trait Loci (QTL) and candidate genes contributing to variation in these traits under different nitrogen conditions. Additionally, the impact of these nitrogen treatments on the metabolome will be determined. Laboratory scale micro-malting, mashing, fermentation and distillation can then be used to produce spirit and assess the impact on alcohol yield and flavour profile. Understanding the genetics and physiology underpinning these traits will provide knowledge, and genetic and metabolic QTL, to aid breeding towards reduced inputs and environmental footprint. The project offers excellent interdisciplinary training, developing skills in plant growth and phenotyping, genomics, metabolomics, flavour chemistry, and sensory analysis, as well as statistical analysis and modelling.
大麦在著名的苏格兰威士忌行业和动物饲料的冬季大麦方面都非常重要。只有数量有限的品种的高质量大麦才能磨碎和蒸馏,因此很大程度上影响了市场价值。大麦被认为是一种高输入谷物,因此对威士忌和啤酒的整体碳足迹做出了重大贡献。最佳氮(N)水平可在麦芽麦糖浆中促进生晶粒中淀粉的酶促分解。当前的解决方案是添加N肥料,可提高产量和确保质量。但是,在土壤中产生N肥料和不平衡的N周期的能源成本,以NOX形式产生温室气体排放最大,这对不利的环境足迹造成了最大的影响。改善n恢复和利用率将减少输入的需求并减少污染(绿色恢复的关键)。博士学位的目的是评估和提高我们对大麦高氮使用效率和光合作用能力的遗传和代谢基础的理解,同时生产具有高蒸馏质量的谷物。大麦质量的关键是在各种条件下保持碳同化和出口到发展谷物的能力。这需要响应环境变化的恒定代谢调整。迈向代谢弹性大麦的第一步是定义基于代谢优化的遗传结构。一个进一步的目标是将对代谢弹性的理解与关键产量和质量特征联系起来。为了实现这一目标,将筛选大麦种群的光合作用速率和有效的谷物进口,在减少的N输入和替代性肥料(例如市政堆肥,酿酒厂共同产品)下进行筛选。该数据将在基因组广泛的关联研究(GWAS)中使用,以鉴定定量性状基因座(QTL)和候选基因在不同的氮条件下导致这些性状变异的候选基因。此外,将确定这些氮处理对代谢组的影响。然后可以使用实验室尺度的微型磨损,捣碎,发酵和蒸馏来产生精神并评估对酒精产量和风味的影响。了解这些特征的基础的遗传学和生理学将提供知识以及遗传和代谢QTL,以帮助繁殖减少投入和环境足迹。该项目提供了出色的跨学科培训,发展了植物生长和表型,基因组学,代谢组学,风味化学和感觉分析的技能,以及统计分析和建模。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

Metal nanoparticles entrapped in metal matrices.
  • DOI:
    10.1039/d1na00315a
  • 发表时间:
    2021-07-27
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.7
  • 作者:
  • 通讯作者:
Ged?chtnis und Wissenserwerb [Memory and knowledge acquisition]
  • DOI:
    10.1007/978-3-662-55754-9_2
  • 发表时间:
    2019-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
A Holistic Evaluation of CO2 Equivalent Greenhouse Gas Emissions from Compost Reactors with Aeration and Calcium Superphosphate Addition
曝气和添加过磷酸钙的堆肥反应器二氧化碳当量温室气体排放的整体评估
  • DOI:
    10.3969/j.issn.1674-764x.2010.02.010
  • 发表时间:
    2010-06
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:

的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('', 18)}}的其他基金

An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
  • 批准号:
    2901954
  • 财政年份:
    2028
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
  • 批准号:
    2896097
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
  • 批准号:
    2780268
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
  • 批准号:
    2908693
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
  • 批准号:
    2908917
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
  • 批准号:
    2879438
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
  • 批准号:
    2890513
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
  • 批准号:
    2876993
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship

相似国自然基金

玉米花药和花粉发育的分子基础与遗传调控网络解析
  • 批准号:
    32330076
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    220 万元
  • 项目类别:
    重点项目
大葱和分葱分化形成的遗传基础及调控分蘖的关键基因挖掘
  • 批准号:
    32302553
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
昆明犬警用行为性状的遗传基础分析
  • 批准号:
    32360122
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
食用秋海棠对特殊土壤生境适应的遗传基础和分子机制研究
  • 批准号:
    32360062
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32.00 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
利用串联重复序列解析中国人群表型多样性和疾病易感性差异的遗传学基础
  • 批准号:
    32370686
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Defining the neural basis for persistent obesity
定义持续性肥胖的神经基础
  • 批准号:
    10735128
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Determining the molecular basis of gene silencing by MucR and defining its role in Brucella virulence
确定 MucR 基因沉默的分子基础并确定其在布鲁氏菌毒力中的作用
  • 批准号:
    10732605
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Defining the molecular and anatomical basis of the blood-olfactory barrier (BOB)
定义血嗅屏障(BOB)的分子和解剖学基础
  • 批准号:
    10723087
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Defining the genetic basis of barley metabolite content to improve nutrient use efficiency crop quality and resilience with reduced inputs
定义大麦代谢物含量的遗传基础,以减少投入来提高养分利用效率、作物质量和恢复力
  • 批准号:
    BB/X511663/1
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Training Grant
Defining the genetic basis for stress-induced metabolic changes in bacteria
定义细菌应激诱导代谢变化的遗传基础
  • 批准号:
    RGPIN-2020-06015
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了