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协同应激记忆:关键的基因组热点通过调节代谢和防御途径,增强小麦在寒冷和缺水条件下的抗性
摘要目的气候变化加剧了诸如水分不足和寒冷等非生物胁迫的频率和严重程度,给全球小麦生产带来了重大挑战。本研究通过整合生理学、生物化学和遗传学分析,探讨了先前经历水分不足和寒冷共同作用后小麦如何形成代内和代际的胁迫记忆,并量化了这种记忆对后代耐受性的影响。方法我们评估了111个小麦基因型在多个世代中的表现,以检测关键性状的变化,包括叶绿素含量、脯氨酸积累、抗氧化活性和生长参数。结果一次同时经历寒冷和水分不足的胁迫在受影响的代中引发了强烈的生物化学防御反应,但短期内导致了产量下降。重要的是,这种胁迫作用带来了可遗传的优势:后代保持了较高的保护性代谢物和抗氧化剂水平,每株植物的穗数增加了多达56%,籽
来源:Plant and Soil
时间:2025-11-20
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由地下结构引发的水分利用策略促进了土壤资源受限的山坡上灌木与草本植物的共存
摘要背景与目的土壤和岩石的结合结构直接影响根系的分布以及根区的水分运动和储存。然而,这些过程如何共同影响植物的水分利用策略目前尚不清楚。我们的研究旨在探讨地下结构如何影响根系形态,以及这对物种共存有何意义。方法我们在亚热带土壤资源有限的环境中,对四个优势物种在不同坡位上的根系特征和稳定同位素进行了测量。利用电阻率层析成像技术研究了研究地块中的土壤-岩石结构,并估算了根系吸水的垂直位置和时间起源(即水的年龄),以确定共存物种的水分获取策略。结果坡位对根系形态的影响较小,但显著影响了平均土壤厚度和水分储存能力。不同的土壤-岩石组合形成了多种根系生态位空间(如土层、土岩界面和基岩裂隙)。尽管这些植物
来源:Plant and Soil
时间:2025-11-20
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意大利南部水稻田转为石榴园后Fe、Al、Si、Mn及Cu、Zn、P的再分配:氧化还原敏感矿物相与养分库的转变
在地中海沿岸的意大利西巴里平原,一片片曾经长期淹水种植水稻的田地里,正悄然发生着一场农业革命。受经济利益的驱动,越来越多的农民将水田排水改种石榴等果树。这种土地利用方式的转变,不仅改变了作物种类,更深刻触动了土壤的“呼吸”——氧化还原条件从长期厌氧转为好氧。土壤中的铁、锰等元素对氧化还原状态极为敏感,它们的形态转化直接牵动着铜、锌、磷等生命必需元素的命运。然而,当前的研究大多聚焦于微生物多样性、土壤有机碳氮动态的变化,对于这一转变过程中铁及关联微量元素地球化学行为的深刻变化,我们仍知之甚少。这无疑给区域土壤肥力管理和环境风险评估带来了潜在挑战。为了填补这一知识空白,由Veronika Cypr
来源:Plant and Soil
时间:2025-11-20
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关键微生物通过调节根系特性和磷吸收来提高间作系统中玉米作物的生产力
摘要背景与目的研究表明,间作能够提高作物产量和磷(P)的吸收能力,其中根系与微生物的相互作用起着关键作用。我们之前的研究结果表明,间作的这种有益效果在很大程度上取决于根系特征与根际过程之间的匹配程度。然而,关于土壤微生物群落在地下过程中的作用仍知之甚少。方法我们通过一项长期田间实验,设置了三种磷肥施用量,并采用了五种玉米种植模式,整合了作物产量、根系生理特征、根系形态特征以及微生物扩增子测序数据。结果研究发现,与单作相比,间作显著提高了玉米的产量和磷吸收能力,同时根系的形态和生理特征也表现出更强的可塑性。此外,与不同伴生作物进行间作显著改变了玉米的土壤微生物群落结构,而磷肥施用量对此影响甚微。
来源:Plant and Soil
时间:2025-11-20
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枯草芽孢杆菌及保水剂对小麦旗叶代谢组及根际微生物的调控作用
摘要目的近年来,保水剂(WRA)在节水农业中得到了广泛应用。枯草芽孢杆菌(BS)的应用减少了化肥和农药的使用。本研究将BS与WRA联合使用,以探究其对小麦养分吸收的促进作用。方法我们结合生理指标、代谢组学分析和16S rRNA基因测序,阐明了在盆栽条件下联合使用这两种物质对小麦旗叶代谢组、植物养分含量以及根际土壤细菌多样性的影响。实验设置了四种处理方式:对照组(CK);单独施用BS(T1);单独施用WRA(T2);以及同时施用WRA和BS(T3)。结果结果显示,在灌浆期,T3处理组的小麦穗中氮、磷和钾的含量分别比CK组高4.62%、8.34%和18.15%。T1、T2和T3处理组的土壤细菌多样
来源:Plant and Soil
时间:2025-11-20
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BjZIP1是一种定位于质膜上的转运蛋白,能够介导芸苔属植物(Brassica juncea)对镉和锌的吸收
摘要主要结论BjZIP1是一种位于质膜上的蛋白质。在酵母、拟南芥(Arabidopsis thaliana)和油菜(Brassica juncea)的毛状根中过表达BjZIP1,证实了该蛋白在促进镉(Cd)和锌(Zn)吸收中的作用。摘要农业土壤中的重金属污染严重威胁着全球粮食安全。虽然油菜被认为是一种具有潜力的植物修复超积累植物,但介导其金属吸收的具体转运蛋白仍大多未被研究。在这里,我们发现了BjZIP1——这种位于质膜上的蛋白质在油菜中负责镉和锌的转运。将BjZIP1异源表达到对镉敏感的酵母突变体(Δyap1)中,发现细胞内镉和锌的积累分别增加了17.8%和25.0%,从而增强了植物对金属的
来源:Plant Cell Reports
时间:2025-11-20
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致谢
编辑委员会感谢以下审稿人为《植物生物技术报告》(Plant Biotechnology Reports)2025年第19卷的手稿审稿工作所提供的合作。Malay AdakOluwaseun AdedejiPrakash AdhikariAmit AdsulKazuhito AkamaAmin AlborzianTauseef AnwarY. J. BanV. A. BapatYang BiAldrin CantilaLae-Hyeon ChoHeebak ChoiY
来源:Plant Biotechnology Reports
时间:2025-11-20
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在群落内部,广食性蜘蛛的捕食行为以及螨类的寄生现象可能会限制捕食性瓢虫(属于半翅目叶甲科)对仙人掌红蜘蛛(Dactylopius opuntiae)的生物防治效果
摘要本研究评估了两种捕食性瓢虫——Cryptolaemus montrouzieri Mulsant 和 Hyperaspis trifurcata Schaeffer——在温室条件下释放以控制仙人掌红虫 Dactylopius opuntiae (Cockerell) (半翅目:Dactylopiidae) 的效果及其存活动态。每个温室释放了2,100只成年瓢虫,密度为每平方米30只,每个处理组使用一种瓢虫,第三个温室作为未处理的对照组。虽然初次释放后捕食者数量明显增加且红虫侵害程度有所下降,但三周后瓢虫数量急剧减少。系统监测发现,本地广食性蜘蛛(尤其是 Araneus diadematus
来源:Phytoparasitica
时间:2025-11-20
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在干旱胁迫下,不同玉米(Zea mays L.)基因型中氧化还原失衡的动态、抗氧化防御网络以及由水通道蛋白介导的水分运输的调节机制
摘要干旱是严重的环境压力因素之一,会极大地阻碍植物的生长和产量。在这项研究中,我们筛选了多种玉米基因型,并分别选出了PMI-PV9和PMI-PV4作为耐旱和敏感的玉米自交系。为了更好地理解植物的干旱应激反应机制,我们比较了这些选定的玉米基因型在水通道蛋白和脱水素表达、相对含水量、膜损伤、活性氧生成、渗透调节物质积累、ABA水平、气孔行为以及抗坏血酸-谷胱甘肽循环调节方面的差异。在干旱条件下,PMI-PV9品种的幼苗生长情况优于PMI-PV4品种。ZmPIP1;1、ZmPIP1;3和ZmTIP2;1转运蛋白以及DHN1和DREB1的表达增强,可能使PMI-PV9品种通过调节离子-水分平衡、维持细
来源:Physiology and Molecular Biology of Plants
时间:2025-11-20
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硅介导的SA(水杨酸)与JA(茉莉酸)之间的信号相互作用,通过WRKY调控的防御基因重编程,增强了易感番茄对链格孢菌(Alternaria solani)的系统抗性
摘要早疫病由Alternaria solani引起,会严重降低番茄的产量,尤其是在易感品种中。本研究探讨了硅(Si)介导的预处理机制的分子基础,以及其调节水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)信号通路相互作用的能力,从而增强番茄(Solanum lycopersicum cv. Karoon)的系统性抗性。补充硅显著降低了病害严重程度和病斑扩展,保持了光合作用功能,并减轻了受感染植物的氧化损伤。转录组和激素分析表明,经过硅预处理的植物早期产生了短暂的水杨酸反应,随后增强了茉莉酸(JA)和乙烯(ET)的信号传导——这些物质对抵御病原体至关重要。硅预处理还精细调节了响应水杨酸和茉莉酸的基因表达,包括WRK
来源:Physiology and Molecular Biology of Plants
时间:2025-11-20
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斐济山榄属新特有种Planchonella foveata的发现及其系统分类学意义
在浩瀚的太平洋西南部,斐济群岛犹如一串洒落海面的翡翠,孕育着独特的植物区系。这里约25%的维管植物为特有种,其中山榄科(Sapotaceae)植物作为热带森林的重要组成,其分类学研究却长期存在争议。山榄属(Planchonella)作为该科一个大属,全球约110种,其分类历史可谓一波三折——从1890年Pierre建立属名,到20世纪多次与Pouteria属合并与恢复,直至21世纪通过分子系统学研究才最终确立其单系性。在斐济群岛,山榄属物种数量的认定也历经变迁。20世纪50年代van Royen承认6个种,80年代Smith在《斐济植物志》中增至9个种。近年来通过系统发育研究,学者们发现斐济的
来源:Kew Bulletin
时间:2025-11-20
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意大利梨树中首次发现柑橘病毒A(CiVA)的报道,以及对普利亚地区(意大利南部)本土梨品种的卫生状况评估
摘要 在这项研究中,对意大利南部阿普利亚地区本土梨品种(Pyrus communis L.)的种质资源进行了全面的病毒组分析。共收集了239株梨树样本,并使用逆转录PCR(RT-PCR)和逆转录定量PCR(RT-qPCR)技术对它们进行了特定病毒的检测。调查对象包括五种病毒、两种类病毒和一种植原体,这些病原体均被纳入了意大利植物繁殖材料的自愿认证标准中。两种分子生物学方法(RT-PCR和RT-qPCR)均能够检测出以下病毒:苹果茎凹陷病毒(ASPV,45.1%)、苹果叶绿斑病毒(ACLSV,33.9%)、苹果茎沟病毒(ASGV,0.4%)、苹果
来源:Journal of Plant Pathology
时间:2025-11-20
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小麦的木质化作用与营养成分:抵御全蚀病的关键因素
摘要“全蚀病”是影响小麦的最严重的土传病害之一,会导致产量和品质下降。本研究旨在探讨木质化过程以及养分对小麦抗全蚀病能力的影响。为此,在拉夫桑詹瓦利-阿斯拉大学农学院的试验田中,对六个面包小麦基因型(164、1526、1528、1546、1622和1879)以及两种野生小麦近缘种(Aegilops和Boeticum)进行了评估。测量的指标包括小麦冠部的木质素含量及冠部组织中的养分水平。研究结果表明,抗病基因型的木质素含量高于易感基因型,这表明木质素在提供结构抗性方面起着重要作用。此外,抗病基因型的钾、锰和铁含量也较高,而这些元素参与了木质素的合成及植物防御途径的激活。抗病基因型1879和182
来源:Journal of Plant Pathology
时间:2025-11-20
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在埃塞俄比亚中部高地的North Shewa地区,通过使用杀菌剂和利用寄主抗性来控制田间豌豆白粉病
摘要田间豌豆(Pisum sativum L.)是一种自花授粉的一年生豆科植物,在北Shewa地区是仅次于蚕豆的主要豆类作物。然而,白粉病严重限制了该地区的田间豌豆产量。本研究旨在2021年在Debre Berhan和Debre Meaza两个地点评估四种田间豌豆品种和四种化学杀菌剂对白粉病的防治效果。疾病进展曲线下面积(AUDPC,%-天)受到品种与化学杀菌剂相互作用的影响显著显著(P < 0.001)。平均而言,当地品种的对照组的AUDPC值最高(868.0%天),而在Debre Berhan使用10% difenoconazole处理的Burkitu品种的AUDPC值最低(626.5%天
来源:Journal of Plant Pathology
时间:2025-11-20
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利用从Pyropia Yezoensis中分离出的附生细菌Vreelandella Titanicae菌株GPM3提高植物的耐盐性
摘要土壤盐碱化是全球农业生产力的主要限制因素,因此需要采取可持续的解决方案来提高作物的耐盐性。在本研究中,我们评估了从红藻Pyropia yezoensis中分离得到的附生细菌Vreelandella titanicae菌株GPM3在盐碱条件下改善植物生长表现的潜力。全基因组测序显示,该菌株拥有一条5,695,972 bp的环状染色体,其中包含参与硫代谢、氮同化、磷酸盐运输、氧化应激反应和离子运输的基因。系统发育分析表明GPM3属于Halomonadaceae科,该科的成员能够适应盐碱环境。我们测试了GPM3在逐渐增加NaCl浓度的条件下对拟南芥耐盐性的影响。接种GPM3的植物与未接种的对照组
来源:Journal of Plant Biology
时间:2025-11-20
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与澳大利亚田间种植的番茄叶枯病和果实腐烂相关的链格孢(Alternaria)和茎点霉(Stemphylium)物种
摘要2022年和2023年,研究人员从澳大利亚的新南威尔士州和维多利亚州采集了出现果实腐烂和叶早疫病症状的田间种植番茄样本。从果实的黑色凹陷病斑中分离出了Alternaria alternata、A. arborescens、A. fructicola和Stemphylium eturmiunum。从叶片病斑中分离出了Alternaria alternata、A. lycopersicifolia以及一种未鉴定的Alternaria属菌株。Alternaria alternata、A. arborescens和S. eturmiunum在全球范围内都被认为会引起番茄的叶部病害和采后病害。通过科
来源:European Journal of Plant Pathology
时间:2025-11-20
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巴西南部葡萄种质对炭疽病的抗性
摘要炭疽病是一种真菌性疾病,会影响世界温暖潮湿地区葡萄藤的所有部分。本研究旨在评估2014/2015和2015/2016生长季节期间,13种葡萄属(Vitis)种质资源对由Elsinoe ampelina引起的葡萄炭疽病的抗性。从萌芽期(10月—BBCH-09)到开花期(11月—BBCH-63),每隔两周对炭疽病的发生率和严重程度进行一次自然感染下的监测。通过以下流行病学参数对这些种质资源进行比较:(a) 症状首次出现的时期 (BSA);(b) 达到最大发病率和严重程度的时间 (TRMDI 和 TRMDS);(c) 最大发病率和严重程度 (Imax, Smax);(d) 发病率和严重程度曲线下
来源:Euphytica
时间:2025-11-20
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来自马达加斯加的一种新的漆树科属植物
摘要独特的梨果(内果皮)形态结构以及令人信服的分子系统发育拓扑关系证实,Poupartia chapelieri应被归为一个新属。Tsiramiramia在此被描述并配有插图,同时提供了Poupartia属及其相关分类单元的鉴定关键。该属与Spondiadoideae亚科中一个在系统发育和形态上具有多样性且地理分布广泛的支系互为姐妹群。此外,还为Protium madagascariense var. ellipticum指定了模式标本。本研究有助于解决该亚科中这一存在严重争议的部分问题。独特的梨果(内果皮)形态结构以及令人信服的分子系统发育拓扑关系证实,Poupartia chapelier
来源:Brittonia
时间:2025-11-20
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铁螯合物施用对高产和低产季节碱性土壤中克莱门氏小柑橘产量、果实品质及养分状况的影响
摘要在碱性土壤中种植柑橘时,铁(Fe)的合理有效性是一个主要问题。本研究旨在探讨螯合铁(Fe-EDDHA)施用于土壤对产量、果实品质和隔年结果的克莱门氏小柑橘营养状况的影响。在9年生的克莱门氏小柑橘(品种‘Sidi Aissa’)商业果园中,使用卡里佐柑橘根砧嫁接,连续五个季节(2016–2020年)测试了六种不同的Fe-EDDHA施用量(0或对照组、5、10、15、20和30克/株)。实验采用随机完全区组设计,每个处理重复5次。研究土壤呈碱性(pH 8.8),其铁含量为6.3毫克/千克(通过二乙烯三胺五乙酸[DTPA]提取法测定)。结果表明,在低产量季节(2017年、2019年和2020年)
来源:Applied Fruit Science
时间:2025-11-20
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利用跨物种迁移学习和由病理组学基础模型生成的视觉信息进行PMI(Plasma Membrane Integrity)估计
摘要背景估算死亡时间(PMI)是法医学中的关键任务。基于深度学习的病理图像分析提供了一种有前景的方法,但现有的病理组学方法面临两大挑战:从动物样本到人类样本的转化能力有限,以及模型可解释性不足。方法我们提出了一个基于病理组学基础模型的PMI估算框架,采用了两阶段跨物种迁移学习策略。在第一阶段,该模型在猪肝脏全切片图像(WSIs)上进行微调;在第二阶段,利用少量人类数据对其进行进一步微调以实现有效的知识迁移。为了提高可解释性,模型预测结果通过概率图、类别图和分类比例直方图在全切片层面进行可视化。结果使用16个猪样本和23个人类样本评估了四种深度学习模型——ResNet50、DenseNet121
来源:International Journal of Legal Medicine
时间:2025-11-20