Die Verknüpfung von Merkmalen und Stoffwechselprozessen mit der Gesamtpflanzenleistung führt zu verbesserten Ernten. Fass et al.präsentieren CN-Wheat, ein umfassendes und mechanistisches Modell des Kohlenstoff- (C) und Stickstoff- (N) Stoffwechsels in Weizenkeimen nach der Anthese.

Botanische Beschreibung der im Modell implementierten Halmstruktur von Weizen.
Botanische Beschreibung der im Modell implementierten Halmstruktur von Weizen. Die Halmstruktur ist als ein einzelnes Wurzelkompartiment definiert und photosynthetische Organe sind in Phytomeren, Spreu und Körnern organisiert. Phytomere werden nach ihrem Rang akropetal nummeriert (n ist das oberste Phytomer) und bestehen aus einer Lamina (Lam), einer Scheide (She) und einem Internodium (Int) oder einem Stiel (Ped). Teile des Internodiums n und des Blütenstiels sind entweder exponiert (exp) oder umschlossen (enc), dh von der vorherigen Hülle umgeben.

Halmorgane werden explizit beschrieben und umfassen Struktur-, Speicher- und mobile Metaboliten. Ein innovativer Aspekt von CN-Weizen liegt in der Regulation physiologischer Prozesse durch die Metabolitenkonzentration und das von den Organen wahrgenommene Umfeld, zusammen mit der Berechnung des Gleichgewichts der primären Metaboliten. Somit wirken Metabolitenkonzentrationen als interne Variablen, die eine Integration mehrerer Prozesse ermöglichen.