Di truyền tính kháng bệnh Fusarium trên hạt bắp

 Di truyền tính kháng bệnh Fusarium trên hạt bắp

Nguồn: Eric N. Butoto, Jason C. Brewer & James B. Holland. 2022. Empirical comparison of genomic and phenotypic selection for resistance to Fusarium ear rot and fumonisin contamination in maize. Theoretical and Applied Genetics August 2022; vol. 135: 2799–2816

 

Sàng lọc kiểu gen (GS) và sàng lọc kiểu hình (PS) có kết quả giống nhau trong cải tiến tính trạng kháng bệnh FER (Fusarium ear rot) và quản lý độc tố trên hạt FUM (fumonisin contamination in maize). Phương pháp rẽ tiền hơn và nhanh hơn trong sàng lọc kiểu gen (genotyping methods: GS) tỏ ra hiệu quả so với sàng lọc kiểu hình (PS).

Nấm Fusarium verticillioides rất thường thấy trên ruộng bắp (Zea mays L.); pathogen này gây ra bệnh FER (Fusarium ear rot), sản sinh ra độc tố có tên gọi là mycotoxin fumonisin (FUM). Nghiên cứu này so sánh giữa phương pháp sàng lọc kiểu hình (PS) với sàng lọc kiểu gen (GS) nhằm cải tiến được tính trạng kháng bệnh FER và kháng độc tố FUM. Ba thế hệ giao phối kiểu intermating của kiểu gen tái tục (recurrent GS) được tiến hành trong cùng thời gian và từ một quần thể chung như hai thế hệ kiểu hình tái tục “recurrent PS”. Các dòng cây bắp được lấy mẫu từ mỗi chu kỳ PS và GS, mẫu được đánh giá tại 3 địa điểm ở bang North Carolina, năm 2020. Người ta quan sát phản ứng có tích chất tích lũy giống nhau đối với GS và PS, kết quả giảm khoảng 50% xét theo giá trị trung bình FER và FUM so sánh với quần thể ban đầu. Chu kỳ thứ nhất của GS hiệu quả hơn chu kỳ sau đó. PS và GS cả hai đều đạt được 70% hiệu quả chọn lọc (predicted total gain) từ sàng lọc FER, nhưng chỉ đạt 26% hiệu quả chọn lọc từ sàng lọc FUM, kết quả chỉ ra rằng hệ số di truyền của FUM có tính chất “overestimated”. Người ta thấy 20% giảm trong biến thiên của chỉ thị phân tử di truyền (genetic marker) từ PS và 30% giảm từ GS. Thách thức lớn nhất của nhóm tác giả là không có khả năng thu nhận nhanh chóng một tập họp dầy đặc và phù hợp của những “marker genotypes” thông quan các thế hệ của GS. Thực tiễn thao tác trên GS ở mức độ nhỏ cá thể trong chương trình lai tạo giống sẽ yêu cầu những phương pháp sàng lọc kiểu gen rẽ và nhanh hơn, chẳng hạn như những tiến bộ kỹ thuật sẽ là những cơ hội để tối ưu hóa có ý nghĩa và giao phối theo những công thức phục vụ sàng lọc GS trong tương lai bên cạnh cái mà người ta có thể tìm được trong kết quả này.

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-022-04150-8

 

Hiện tượng của Fusarium ear rot.

 

Di truyền tính chống chịu lạnh của cây bắp

 Di truyền tính chống chịu lạnh của cây bắp

Nguồn: Xuemei Zhou, Imran Muhammad, Hai Lan, Chao Xia. 2022. Recent Advances in the Analysis of Cold Tolerance in Maize. Front Plant Sci.; 2022 Apr 12;13:866034.  doi: 10.3389/fpls.2022.866034. 

 

Bắp (Zea mays L.) là cây hòa thảo hàng niên có nguồn gốc ở nhiệt đới và cận nhiệt đới của châu Mỹ (New World). Bắp rất nhạy cảm với nhiệt độ lạnh trong giai đoạn hạt nẩy mầm và giai đoạn cây non (seedling phase), lạnh có thể dẫn đến làm suy giảm cường lực tăng trưởng của cây và năng suất hạt. Có những khác biệt rất lớn về những thay đổi tính trạng hình thái và tính trạng sinh lý bởi stress lạnh trong các mẫu giống bắp khác nhau.  Nói chung, giống bắp chống chịu lạnh có khả năng mạnh mẽ hơn để duy trì những thay đổi như vậy đối với tính trạng có liên quan đến hạt nẩy mầm, kiểu hình rễ, và quang hợp của chồi thân. Những đặc điểm về hình thái và sinh lý đã và đang được sử dụng phổ biến để đánh giá tính chồng chịu lạnh của các giống bắp trong phân tích di truyền. Những năm gần đây, người ta xem xét tiến bộ dựa trên những cơ chể rõ ràng  của phản ứng cây bắp với chống chịu lạnh. Nhiều phân tích QTL, GWAS, và transcriptomics đã và đang được tiến hành trên nhiều dòng bắp khác nhau và quần thể con lai khác nhau cho thấy có mức biến thiên di truyền rất lớn về chống chịu lạnh, kết quả của hàng trăm gen ứng cử viên điều tiết chống chịu lạnh đã được khám phá. Tuy nhiên, chỉ có một gen ứng cử viên được định tính về chức năng. Trong tổng quan này, người ta tóm tắt những tiến bộ gần đây có tính chất quy mô phân tử, sinh lý học, di truyền học, và những phân tích hệ gen của tính trạng chống chịu lạnh của cây bắp. Người ta xem xét những tiến bộ của các phân tích mang tính chất kết nối (joint analyses) kết quả phối hợp nhiều phương pháp tiếp cận về di truyền và hệ gen để cải tiến mức độ chính xác trong phân lập gen được tiều tiết bởi nhiệt độ lạnh, tất cả đều có thể được áp dụng trong cái gọi là “molecular breeding”. Người ta còn thảo luận về sự kiện truyền tín hiệu theo đường dài (long-distance signaling) trong chống chịu lạnh của cây. Những luận điểm mới ấy sẽ cung cấp cho chúng ta hiểu biết tốt hơn về tính chống chịu lạnh của cây bắp.

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35498657/

 

ZmR1 làm tăng anthocyanin trong hệ gen cây bắp

 ZmR1 làm tăng anthocyanin trong hệ gen cây bắp

Nguồn: Meijie Luo, Baishan Lu, Yaxing Shi, Yanxin Zhao, Zhiyuan Wei, Chunyuan Zhang, Yuandong Wang, Hui Liu, Yamin Shi, Jinxiao Yang, Wei Song, Xiaoduo Lu, Yanli Fan, Li Xu, Ronghuan Wang & Jiuran Zhao. 2022.  A newly characterized allele of ZmR1 increases anthocyanin content in whole maize plant and the regulation mechanism of different ZmR1 alleles. Theoretical and Applied Genetics September 2022; vol. 135: 3039–3055

 

Hình: Hình thái học của tế bào có anthocyanin của cơ quan hoa bắp. (Irani et al. 2005)

 

Alen mới ZmR1^CQ01 được phân lập là alen điều khiển sinh tổng tổng anthocyanin trong cây bắp, chức năng sinh học và cơ chế điều tiết ở mức độ phân tử của 3 alen ZmR1 được thảo luận.

Anthocyanins trong cây bắp rất có giá trị đối với sức khỏe con người. Họ gen R1 là một trong những gen điều tiết quan trọng đối với sự phân bố trong các mô chuyên biệt hàm lượng anthocyanins. Biến thiên di truyền của R1 rất phong phú,chức năng sinh học của gen và cơ chế điều tiết ở mức độ phân tử vẫn chưa được người ta biết rõ ràng. Nhờ khai thác bản đồ di truyền và sự minh chứng của gen chuyển nạp (transgenic verification), người ta đã tìm thấy sắc tố anthocyanin của lá bắp được điều khiển bởi gen đích ZmR1 định vị trên nhiễm sắc thể 10. Trắc nghiệm allelism gen lặn đột biến hóa chất EMS là zmr1 người ta xác định được sắc tố anthocyanin pigmentation trong bẹ lá cũng được điều khiển bởi ZmR1. ZmR1^CQ01 là biến thể di truyền mới ZmR1 được thu thập từ cây bắp tím. Sự biểu hiện mạnh mẽ của gen làm cho toàn thân cây bắp chuyển thành màu tím. Alen ZmR1^B73 có liên quan đến sự tích tụ anthocyanin ở gần bẹ lá sát đất nhiều hơn là ở gân lá. Biểu hiện phân tử mRNA của gen ZmR1^B73 thấp trong gân lá, làm cho anthocyanin không tích tụ. Sự biểu hiện mạnh mẽ ZmR1^B73 đã làm tăng cường sự tích tụ anthocyanin trong gân lá. Sự mất của exon 5 dẫn đến phá vở chức năng alen ZmR1^ZN3  và không có sự tích tụ anthocyanin trong gân lá và trong bẹ lá. Kết quả chạy “DNA affinity purification sequencing” cho thấy có 1010 gen hướng đích đến tổng hợp ZmR1^CQ01, bao gồm bz2 trong chu trình tổng hợp anthocyanin. Kết quả chạy “RNA-seq analysis” cho thấy có 55 gen hướng đích đến tổng hợp ZmR1^CQ01 đã làm thay đổi mức độ biểu hiện gen rất đáng kể, sự biểu hiện của những gen mã hóa các enzymes chủ chốt trong sinh tổng hợp flavonoid và phenylpropanoid điều tiết theo kiểu “up” có ý nghĩa. Chỉ thị phân tử có chức năng của ZmR1 được người ta phát triển thành công. Kết quả này ghi nhận rằng ảnh hưởng của điều tiết phiên mã và biến thể trình tự DNA về chức năng của gen ZmR1 được xác định và các gen này đã được phân lập bởi ZmR1^CQ01 với quy mô toàn bộ hẹ gen (genome-wide level).

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-022-04166-0

 

Di truyền từ teosinte đến giống bắp trồng

  Di truyền từ teosinte đến giống bắp trồng

Nguồn: Qingjun Wang, Zhengqiao Liao, Chuntao Zhu, Xiangjian Gou, Yaxi Liu, Wubing Xie, Fengkai Wu, Xuanjun Feng, Jie Xu, Jingwei Li & Yanli Lu. 2022.  Teosinte confers specific alleles and yield potential to maize improvement. Theoretical and Applied Genetics October 2022; vol. 135: 3545–3562

 

Hình: Sự tiến hóa về hoa cái (hạt bắp) từ teosinte đến bắp trồng maize (nguồn: J.A.S,)

 

Teosinte cải tiến năng suất hạt giống bắp trồng và làm giàu nguồn gen trong ngân hàng gen cây bắp. Bảy mươi mốt QTLs liên quan đến 24 tính trạng biểu trưng giữa cây bắp và cây teosinte được xác định. Bắp là loài cây trồng chủ lực trong mễ cốc có ngân hàng gen khá hẹp (narrow germplasm) làm hạn chế năng suất và gây khó khăn cho chương trình lai tạo giống mới. Teosinte, tổ tiên của giống bắp trồng có nguồn tài nguyên di truyền vô cùng phong phú phục vụ cho chương trình cải tiếnh giống bắp. Muốn xác định những alen lạ của teosinte  có khả năng du nhập đuộc vào hệ gen cây bắp (alien alleles) trong cải tiến năng suất của giống bắp mới, người ta thực hiện  4 quần thể của tổ hợp lai hồi giao và quần thể cận giao tái tổ hợp, rồi mang trồng con lai ở 5 điều kiện khác nhau. Quần thể North Carolina mating design II được tiến hành nghiên cứu các dòng cận giao với nền tảng chọn phả hệ B73 và Mo17 để phân tích khả năng phối hợp của vật liệu lai. Sự biến thiến rất mạnh mẽ của kiểu hình đối với 26 tính trạng của 4 quần thể RIL được ghi nhận, trong đó,  barren tip length, kernel height, và test weight biểu thị khả năng cải tiến di truyền rất lớn. Con lai FM132 (BD138/MP116) cho năng suất tối ưu, với năng suất đạt 4.86%. Hơn nữa, dòng cận giao BD138 và MP048 biểu thị khả năng phối hợp chung về năng suất cao hơn các đối chứng khác.Người ta tiến hành sàng lọc di truyền với 4.964.439 SNPs chất lượng cao trong hệ gen dòng BD (B73/Zea diploperennis) quần thể RIL (cận giao tái tổ hợp) phục vụ bin construction và sử dụng 2322 bin markers để xây dựng bản đồ di truyền, bản đồ QTL. Thông qua kết quả phân tích “inclusive composite interval mapping”, có 71 QTL liên quan đến 24 tính trạng biểu hiện đặc trưng. Tiến hành annotation trình tự các gen và biểu hiện phiên mã cho thấy: Zm00001eb352570 và Zm00001eb352580, được giải thích là yếu tố phiên mã đáp ứng với ethylene, đó là những gen ứng cử viên then chốt có khả năng điều tiết chiều cao bắp trái  và tỷ lệ bắp so với chiều cao thân. Kết quả chỉ ra rằng teosinte có thể mở rộng được mức đa dạng di truyền của ngân hàng gen cây bắp, cải thiện năng suất bắp, cung cấp được nhiều alen mong muốn cho chương trình lai giống bắp mới.

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-022-04199-5

 

Di truyền tính trạng chống chịu khô hạn và kiểu hình “lực nhổ rễ bắp”

Di truyền tính trạng chống chịu khô hạn và kiểu hình “lực nhổ rễ bắp”

Nguồn: Patrick Woods, Kevin R. Lehner, Kirsten Hein, Jack L. Mullen and John K. McKay. 2022. Root Pulling Force Across Drought in Maize Reveals Genotype by Environment Interactions and Candidate Genes.

Front. Plant Sci., 15 April 2022; Sec. Plant Abiotic Stress

https://doi.org/10.3389/fpls.2022.883209

Định tính hệ rễ bắp trên đồng ruộng với phương pháp hiệu quả cao, thông qua hàng trăm mẫu giống bắp trồng trong hàng nghìn lô ruộng rất cần cho nội dung chọn giống bắp và xác định các loci điều khiển tính trạng có mức biến thiên di truyền rộng. Người ta thiết kế một phương pháp lấy mẫu trên diện rộng để đo lực kéo rễ bắp, lực theo chiều thẳng rất cần để lôi lên hệ thống rễ từ đất, trong tập đoàn giống bắp rất đa dạng dưới điều kiện tưới khác nhau trong hai vụ canh tác bắp. Người ta  định tính kiến trúc hệ thống rễ bắp của vùng rễ được nhổ lên (extracted root crowns). Người ta tìm thấy được cách thành phần của kiểu hình đàn hồi (consistent patterns of phenotypic plasticity) khi kéo nhổ rễ trong tập đoàn phụ của giống bắp dưới điều kiện tưới khác nhau, điều này cho biết “root plasticity” (tính trạng đàn hồi rễ) là tính trạng dự đoán được. Sử dụng phân tích GWAS, người ta phân lập được 54 chỉ thị SNPs có ý nghĩa thống kê đối với 6  kiểu hình đo lường lực nhổ rễ bắp một cách độc lập thông qua hai chế độ tưới nước khác nhau và ở 4 thời điểm phát triển khác nhau. Đối với những chị thị phân tử GWAS SNP có ý nghĩa của từng tính trạng ở từng nghiệm thức nào đó, ở từng thời điểm nào đó; người ta tiến hành xét nghiệm “post hoc” để tìm ra tương tác giữa kiểu gen và môi trường (GxE), thông qua “mixed model ANOVA”. Kết qủa là 8 trong 54 chỉ thị SNPs có tương tác GxE có ý nghĩa thống kê. Những gen ứng cử viên theo biến thiên di truyền của kiểu hình lực nhổ rễ bao gồm các gen điều khiển “vận chuyển chất dinh dưỡng” (nutrient transport). Mặc dù chúng được xử lý riêng biệt nhau, nhưng biến thiên di truyền về khả năng của rễ cây bắp đối với “sense”, đáp ứng với biến thiên trong môi trường ngoại cảnh như nước, dưỡng chất có thể được liên kết bởi các gen này và những lộ trình biến thiên di truyền. Trong khi minh chứng được chức năng các gen được phân lập, kết quả của tác giả đã mở rộng kiến thức di truyền về kiểu hình đàn hồi của rễ (root phenotypic plasticity) ở mức độ toàn cây bắp và mức độ gen, làm rõ hơn kiến trúc di truyền phức tạp của hệ thống rễ bắp.

Xem https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.883209/full

Yếu tố di truyền gây ra việc giảm protein ở cây ngô được canh tác

 Yếu tố di truyền gây ra việc giảm protein ở cây ngô được canh tác 

Nguyễn Thị Quỳnh Thuận theo genengnews.

 Tổng lượng protein ở trong hạt có ở các giống ngô thuần và ngô lai hiện đại thấp hơn ba lần so với tổ tiên hoang dã của nó. Nguyên nhân vẫn chưa được biết cho đến bây giờ.

Một gen trên nhiễm sắc thể số 9 có tên là THP9 (teosinte high protein9) mã hóa một loại enzyme quan trọng trong quá trình chuyển hóa nitơ (asparagine synthetase 4) được biểu hiện cao ở teosinte, tuy nhiên không phải ở một dòng ngô hiện đại (B73), các nhà khoa học tại Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) đã công bố điều này trên tạp chí Nature vào ngày 17 tháng 11 năm 2022.

TS. Wu Yongrui, nhà nghiên cứu tại Trung tâm Tài năng về Khoa học Thực vật Phân tử CAS đã cho biết: “Đây có thể là một trong những yếu tố dẫn đến sự khác biệt trong quá trình đồng hóa nitơ. Axit amin là chất nền thiết yếu để tổng hợp protein và mức độ của chúng trong cây trồng bị ảnh hưởng bởi lượng nitơ sẵn có trong đất và hiệu quả sử dụng nitơ của cây trồng”.

Trong B73, việc xóa đoạn không mã hóa nội gen (intron) dẫn đến việc nối sai THP9 mRNA.

Yongrui cho biết: “Do giống ngô hiện đại được thuần hóa từ teosinte, chúng tôi đã lập luận rằng việc mô tả đặc điểm của các gen chịu trách nhiệm về đặc điểm protein cao ở teosinte có thể tiết lộ một tập hợp QTL [locus tính trạng định lượng] đa dạng hơn so với những gen được tìm thấy trong quần thể ngô lai gần đây. Kết quả cũng có thể giúp chúng tôi hiểu lý do giảm hàm lượng protein trong hạt trong quá trình thuần hóa ngô”.

Các nhà khảo sát đã sử dụng một phương pháp có tên là “trio binning” để ghép chuỗi DNA kiểu gen đơn bội của teosinte lại với nhau - nhóm các alen được thừa hưởng từ một cha hoặc mẹ. Các biến thể trong các alen gây khó khăn cho việc lắp ráp các trình tự kiểu gen đơn bội từ bộ gen lưỡng bội. Trio binning đơn giản hóa quá trình lắp ráp kiểu gen đơn bội bằng cách giải quyết các biến thể alen trước khi lắp ráp. Khi các nhà nghiên cứu đưa gen THP9 (THP9-T) của teosinte vào bộ gen B73, nó đã làm tăng đáng kể hàm lượng protein hạt trong dòng tự nhiên chuyển gen. Bằng cách lai ngược dòng ngô thuần chủng hiện đại và giống lai - một quá trình được gọi là xâm nhập mà các nhà nghiên cứu đã đưa THP9 của teosinte vào các dòng ngô hiện đại. Điều này làm tăng đáng kể tổng hàm lượng protein trong hạt ngô cũng như các axit amin tự do trong toàn bộ cây, đặc biệt là trong axit amin asparagine. Điều quan trọng là sự gia tăng hàm lượng protein không ảnh hưởng đến năng suất cây trồng.

 

Cây ngô lai chứa alen THP9-T có thể cải thiện hàm lượng protein trong hạt và hiệu quả sử dụng nitơ trong nhân giống ngô. Nguồn: Hunag Y, Nature, 2022.

 

Các nhà nghiên cứu tin rằng bằng cách tăng hiệu quả sử dụng nitơ của cây trồng, THP9 thúc đẩy năng suất cây trồng cao trong điều kiện nitơ thấp. Những kết quả trên đưa ra những lộ trình mới để tăng hàm lượng protein trong hạt thông qua việc lai tạo các giống ngô. Phương pháp này có thể quan trọng đối với việc trồng ngô trong điều kiện hạn chế về nitơ và đảm bảo an ninh lương thực.

Yongrui cho biết: “Có áp lực về kinh tế và môi trường để duy trì giống ngô năng suất cao trong khi giảm lượng nitơ bón vào đất. Vì vậy, điều quan trọng là xác định các yếu tố di truyền làm tăng hiệu quả sử dụng nitơ”.

Trong khi các giống ngô hiện đại chứa 5–10% protein, teosinte chứa 20–30% protein trong hạt. Sự sụt giảm này trong protein hạt ở ngô là kết quả từ quá trình nhân giống cây trồng trong hàng thiên niên kỷ đã ưu tiên các khía cạnh khác như hàm lượng tinh bột hơn hàm lượng protein và hương vị. Việc sử dụng phân đạm càng làm giảm tầm quan trọng của hàm lượng nitơ trong hạt giống.

Yongrui cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy giá trị có thể có của các giống lai chứa alen THP9-T, mặc dù các thử nghiệm đồng ruộng lớn hơn ở nhiều vị trí địa lý sẽ cần thiết để thiết lập đầy đủ tiềm năng cải thiện hàm lượng protein hạt và hiệu quả sử dụng nitơ trong nhân giống ngô”.

 

Nghiên cứu tăng hiệu quả trồng ngô ngọt tại Hoa Kỳ

Nghiên cứu tăng hiệu quả trồng ngô ngọt tại Hoa Kỳ 

Khi nhiệt độ mùa hè tăng lên mức chưa từng thấy, tương lai của việc sản xuất ngô ngọt có thể không ngọt ngào. Nghiên cứu mới của Đại học Illinois cho thấy năng suất ngô ngọt giảm đáng kể với nhiệt độ khắc nghiệt trong quá trình ra hoa, đặc biệt là ở các cánh đồng có mưa ở Trung Tây.

Dự báo khí hậu không chỉ dự đoán một số ngày nắng nóng sắp tới. Chương trình Nghiên cứu Thay đổi Toàn cầu của Hoa Kỳ dự đoán có thêm từ 20 đến 30 ngày trên 32 độ C vào giữa thế kỷ này trên phần lớn Hoa Kỳ.

Daljeet Dhaliwal là tác giả chính của nghiên cứu. Dhaliwal đã làm việc với Marty Williams, nhà sinh thái học của Bộ Nông nghiệp Mỹ USDA và Giáo sư tại Khoa Khoa học Cây trồng tại Illinois, để ghi lại phản ứng năng suất của ngô ngọt đối với nhiệt độ mùa phát triển và lượng mưa trong khoảng thời gian 27 năm. Williams đã thu thập dữ liệu cá nhân từ các nhà chế biến ngô ngọt cho 16.040 cánh đồng riêng lẻ ở Illinois, Minnesota, Washington và Wisconsin, cung cấp độ phân giải tốt hơn nhiều so với các nghiên cứu tương tự về ngô trên đồng ruộng bằng cách sử dụng dữ liệu cấp hạt.

Williams nói: “Phân tích của chúng tôi cho thấy rằng những thay đổi nhiệt độ nhỏ có ảnh hưởng lớn hơn đến năng suất cây trồng so với những thay đổi nhỏ về lượng mưa đối với cả những cánh đồng được tưới nước và tưới tiêu ở Trung Tây và Tây Bắc, nhưng sản xuất được tưới bằng nước mưa cho thấy mức độ nhạy cảm cao hơn”.

Ông nói thêm rằng nhiệt độ khắc nghiệt trong quá trình ra hoa có thể ảnh hưởng đến khả năng tồn tại của phấn hoa, quá trình thụ tinh và các quá trình khác.

Williams nói: “Nếu có thời điểm nắng nóng khắc nghiệt, đó là thời kỳ ra hoa. Điều đó đặc biệt đúng ở một loại cây trồng mà chất lượng tai rất quan trọng. Với sự căng thẳng nhiệt trong quá trình ra hoa, bạn có thể có ít nhân hơn hoặc nhân rất dị dạng trông không giống như những gì người tiêu dùng đang mong đợi”.

Nghiên cứu này sử dụng khái niệm “ngày cực độ” để xác định ảnh hưởng tích lũy của nhiệt độ trên 30 độ C trong quá trình ra hoa đến năng suất ngô ngọt. Nhiệt độ ngày thường được tính bằng cách lấy giá trị trung bình của nhiệt độ cao và thấp trong khoảng thời gian 24 giờ nhất định. Để tính số ngày ở độ cực đại, Dhaliwal đã tổng kết số ngày có nhiệt độ trên 30 độ C.

Đối với các vùng có mưa, mỗi ngày có độ ẩm khắc nghiệt trong quá trình ra hoa sẽ dẫn đến giảm thêm 2% năng suất. Đối với các hệ thống tưới tiêu, sự suy giảm năng suất ít nghiêm trọng hơn; chỉ 0,5% mỗi ngày trên 30 độ C.

Nhưng hơn một ngày ở 40 độ C có thể làm giảm 20% năng suất Kết quả này dựa trên dữ liệu nhiệt độ hàng giờ theo mùa, không phải nhiệt độ theo ngày.

Mô hình cho thấy thủy lợi có thể cải thiện tác động của nắng nóng khắc nghiệt, nhưng các kịch bản khí hậu cũng cảnh báo nước có thể bị thiếu hụt trong tương lai. Các tác giả lưu ý rằng nếu năng suất và chất lượng ngô ngọt tiếp tục giảm do khí hậu khắc nghiệt, thời gian trồng hoặc khu vực sản xuất có thể cần phải thay đổi để tránh nhiệt độ nóng nhất.