Ambient temperatures are major factors regulating the growth rates, yields, and geographical distribution of crop species. The cultivation of sesame ( Sesamum indicum L.) is expanding with the rising demand in regions where it is not traditionally grown, and sub-optimal yields due to extremely low or high temperatures could occur. Currently literature lacks information on the temperature responses of sesame growth. An experiment was conducted to quantify the effects of different temperatures on vegetative growth and reproductive development of sesame, and to estimate its cardinal temperature limits ( T opt ; T min ; T max ). Plants were subjected to six different day/night temperature treatments of 40/32, 36/28, 32/24, 28/20, and 20/12 °C using walk-in growth chambers. Vegetative growth of sesame was sensitive to low temperatures (< 15 °C), but tolerant of high temperatures. The cardinal temperature limits of 15.7 °C ( T min ), 27.3 °C ( T opt ), and 44.6 °C ( T max ) were observed for rate of biomass accumulation. Sesame reached the flowering stage under moderate to high temperature conditions; however, reproductive yields progressively declined above 25 °C, and no seed yields were obtained beyond 33 °C. The estimated temperature limits could be employed to develop crop models for simulating management and adaptation strategies of sesame under current and future climate scenarios, and adaptation to regions where the crop is not currently grown. Future research should focus on understanding factors controlling the temperature tolerance of reproductive development in sesame, to provide a broader geographical adaptation.

中文翻译：

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温度对芝麻生长和生殖发育影响的量化和建模

环境温度是调节作物物种生长速度、产量和地理分布的主要因素。芝麻 (Sesamum indicum L.) 的种植随着传统上不种植芝麻的地区需求的增加而扩大，并且由于极低或极高的温度可能会出现次优产量。目前文献缺乏关于芝麻生长温度响应的信息。进行了一项实验以量化不同温度对芝麻营养生长和生殖发育的影响，并估计其基本温度限制（T opt ； T min ； T max ）。使用步入式生长室对植物进行 40/32、36/28、32/24、28/20 和 20/12 °C 的六种不同的日/夜温度处理。芝麻营养生长对低温（<15℃）敏感，但耐高温。观察到生物量积累速率的基本温度限制为 15.7 °C (T min )、27.3 °C ( T opt ) 和 44.6 °C ( T max )。芝麻在中高温条件下达到开花期；然而，繁殖产量在 25°C 以上逐渐下降，并且在 33°C 以上没有获得种子产量。估计的温度限制可用于开发作物模型，以模拟当前和未来气候情景下芝麻的管理和适应策略，以及对目前未种植该作物的地区的适应。未来的研究应侧重于了解控制芝麻生殖发育温度耐受性的因素，以提供更广泛的地理适应性。观察到生物量积累速率的基本温度限制为 15.7 °C (T min )、27.3 °C ( T opt ) 和 44.6 °C ( T max )。芝麻在中高温条件下达到开花期；然而，繁殖产量在 25°C 以上逐渐下降，并且在 33°C 以上没有获得种子产量。估计的温度限制可用于开发作物模型，以模拟当前和未来气候情景下芝麻的管理和适应策略，以及对目前未种植该作物的地区的适应。未来的研究应侧重于了解控制芝麻生殖发育温度耐受性的因素，以提供更广泛的地理适应性。观察到生物量积累速率的基本温度限制为 15.7 °C (T min )、27.3 °C ( T opt ) 和 44.6 °C ( T max )。芝麻在中高温条件下达到开花期；然而，繁殖产量在 25°C 以上逐渐下降，并且在 33°C 以上没有获得种子产量。估计的温度限制可用于开发作物模型，以模拟芝麻在当前和未来气候情景下的管理和适应策略，以及对目前未种植该作物的地区的适应。未来的研究应侧重于了解控制芝麻生殖发育温度耐受性的因素，以提供更广泛的地理适应性。6 °C (T max ) 观察到的生物量积累率。芝麻在中高温条件下达到开花期；然而，繁殖产量在 25°C 以上逐渐下降，并且在 33°C 以上没有获得种子产量。估计的温度限制可用于开发作物模型，以模拟当前和未来气候情景下芝麻的管理和适应策略，以及对目前未种植该作物的地区的适应。未来的研究应侧重于了解控制芝麻生殖发育温度耐受性的因素，以提供更广泛的地理适应性。6 °C (T max ) 观察到的生物量积累率。芝麻在中高温条件下达到开花期；然而，繁殖产量在 25°C 以上逐渐下降，并且在 33°C 以上没有获得种子产量。估计的温度限制可用于开发作物模型，以模拟当前和未来气候情景下芝麻的管理和适应策略，以及对目前未种植该作物的地区的适应。未来的研究应侧重于了解控制芝麻生殖发育温度耐受性的因素，以提供更广泛的地理适应性。并且在 33°C 以上没有获得种子产量。估计的温度限制可用于开发作物模型，以模拟当前和未来气候情景下芝麻的管理和适应策略，以及对目前未种植该作物的地区的适应。未来的研究应侧重于了解控制芝麻生殖发育温度耐受性的因素，以提供更广泛的地理适应性。并且在 33°C 以上没有获得种子产量。估计的温度限制可用于开发作物模型，以模拟当前和未来气候情景下芝麻的管理和适应策略，以及对目前未种植该作物的地区的适应。未来的研究应侧重于了解控制芝麻生殖发育温度耐受性的因素，以提供更广泛的地理适应性。