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  • 内生菌Pantoea dispersa UYSB45与甜高粱互作机制及其促生长效应研究

    植物与内生微生物的协同进化是生命科学领域的热点课题。最新研究发现,从甜高粱品种M81E中分离的Pantoea dispersa UYSB45菌株展现多重植物促生特性:不仅能降解乙烯前体ACC(1-氨基环丙烷-1-羧酸),分泌植物激素吲哚乙酸(IAA),还具有溶解难溶性磷(P)和铁(Fe)的独特能力。通过显微观察和全基因组测序,研究者确认该菌株能稳定定殖于甜高粱维管组织,其基因组中富含与植物-微生物互作相关的功能基因簇。这项突破性工作不仅阐明了内生菌促进禾本科作物生长的分子机制,更为开发基于P. dispersa的生物制剂奠定了理论基础,对可持续农业发展具有重要实践价值。

    来源:Plant and Soil

    时间:2025-06-05

  • 南非草原高密度放牧对土壤碳汇与植被动态的影响机制研究

    南非草原作为全球碳循环的关键储库,其管理方式直接影响土壤碳汇功能与生态服务。尽管高密度放牧(HG)系统因单位面积高产和潜在碳信用收益被广泛推广,但其对土壤健康的长效影响仍缺乏科学验证。传统观点认为HG通过短时高强度放牧与长恢复期可促进植被再生,但过度放牧可能导致土壤压实、养分失衡等风险。针对这一争议,南非自由州大学等机构的研究团队在《Plant and Soil》发表论文,通过多区域围栏对比实验,揭示了HG与常规轮牧(CG)对土壤-植被系统的差异化影响。研究采用11组相邻农场围栏对比设计,覆盖北开普省、东开普省等4个半干旱草原区。通过采集0-20 cm土层样本,测定容重(BD)、团聚体稳定性(

    来源:Plant and Soil

    时间:2025-06-05

  • 智利南部温带雨林铝富集植物的发现及其与土壤化学特征的关联研究

    在酸性土壤中,铝(Al)对多数农作物具有毒性,但某些本土植物却能耐受甚至富集铝。这项研究对智利中南部四个站点的温带雨林展开调查,采集了107种乔木、灌木、藤本、草本、苔藓、附生植物和蕨类的成熟叶片,通过对比植物器官与邻近土壤的化学特征,发现:土壤酸性跨度显著(pH 6.2-4.7),铝饱和度差异达70倍(1.3%-70%);仅7%物种被鉴定为铝富集植物(Al-accumulators),涵盖Proteaceae(山龙眼科)、Dryopteridaceae(鳞毛蕨科)等5个科;多数富集植物出现在高铝饱和度土壤中,但部分物种在不同酸碱度土壤中表现出稳定的铝富集能力。该发现不仅拓展了铝富集植物的地理

    来源:Plant and Soil

    时间:2025-06-05

  • 拟南芥柱头乳突细胞的各向异性扩散生长机制解析及其在植物生殖中的关键作用

    在开花植物的有性生殖过程中,柱头作为花粉与雌蕊首次接触的门户,其表面特化的乳突细胞(stigma papillae)承担着捕获花粉、启动相容性反应及引导花粉管生长的关键功能。尽管这些单细胞突起对繁殖成功至关重要,其形态建成的细胞学机制却长期存在争议:传统观点认为它们像花粉管或根毛一样通过顶端生长(tip growth)延伸,但缺乏直接证据。更令人困惑的是,乳突细胞在成熟后仍持续生长,这种动态特性如何与生殖功能协调?这些问题的解答对理解植物生殖适应性的演化具有重要意义。普渡大学的研究团队通过系统性研究,在《Plant Reproduction》发表论文首次揭示拟南芥(Arabidopsis th

    来源:Plant Reproduction

    时间:2025-06-05

  • 高粱中harpin蛋白激活的独特免疫通路机制解析

    这项研究揭开了两种harpin蛋白(HrpZ和Hpa1)调控高粱(Sorghum bicolor)免疫系统的精妙机制。作为潜在农药替代品,这两种蛋白展现出截然不同的作用模式:HrpZ如同免疫系统的"加速器",通过显著提升水杨酸(SA)含量及NPR1、EDS1等SA响应基因的表达,强力激活经典SA防御通路;而Hpa1则扮演着"特工"角色,虽不改变SA水平,却特异性地激活AED3和AED4这对神秘基因,暗示存在一条全新的SA非依赖性防御战线。研究人员运用微阵列数据挖掘锁定7个关键标记基因,结合qRT-PCR和高效液相色谱(HPLC)技术,绘制出harpin蛋白作用的分子图谱。这些发现不仅为植物免疫

    来源:Physiology and Molecular Biology of Plants

    时间:2025-06-05

  • 苔藓中鸟苷酸环化酶活性的新发现:ERECTA样受体功能与进化研究

    Abstract研究聚焦苔藓(Physcomitrium patens)ERECTA样受体PpERL1的结构与功能特性,发现其激酶结构域内嵌新型鸟苷酸环化酶(GC)活性。序列比对显示,苔藓ERECTA样蛋白的GC基序在进化中高度保守,而其他区域变异显著。体外实验证实重组PpERL1可将GTP转化为cGMP(14.581 pmol mg-1min-1),关键残基S877和K890的突变使活性降低60%。值得注意的是,cGMP不抑制激酶活性,而Ca2+能特异性增强GC功能(提升至35.5 pmol mg-1min-1),揭示苔藓独特的信号调控机制。Introduction环磷酸鸟苷(cGMP)作为

    来源:Physiology and Molecular Biology of Plants

    时间:2025-06-05

  • 壳聚糖-海藻酸钠聚电解质复合物增强胡椒属精油对铃木氏果蝇的防控效果及对非靶标寄生蜂的选择性

    多层聚电解质纳米胶囊通过逐层自组装技术(Layer-by-Layer, LbL)为精油(Essential Oils, EOs)纳米封装提供了创新方案。研究者以壳聚糖(chitosan)和海藻酸钠(sodium alginate)交替吸附构建纳米载体,精准调控三种胡椒科植物(Piper aduncum、Piper gaudichaudianum和Piper marginatum)精油的释放动力学,靶向防治全球性害虫铃木氏果蝇(Drosophila suzukii)——这种害虫专门危害薄皮水果和核果类作物。实验数据显示,纳米系统对精油的包封效率最高达59.4%(LbL1体系),平均粒径稳定在17

    来源:Journal of Pest Science

    时间:2025-06-05

  • 海洋微藻生化组成与光合特性研究:脂质生产在水产养殖中的应用潜力

    这项研究对十种海洋微藻展开深度"体检",从细胞密度、生长速率到生化成分全面"打分"。明星选手Phaeodactylum tricornutum摘得细胞密度冠军,而Chaetocerossp.则像短跑健将,以惊人分裂速度(最短世代时间)拔得头筹。在"营养大比拼"环节,Amphora helenensis和Isochrysis galbana化身"碳水达人",后者还同时斩获蛋白质含量金牌。脂质合成方面,Chaetocerossp.与Isochrysis galbana组成"黄金搭档",其脂质生产率令其他菌株望尘莫及。特别引人注目的是它们的"健康密码"——脂肪酸谱:Amphora helenensi

    来源:Journal of Applied Phycology

    时间:2025-06-05

  • 探究糁子稷(Paspalum scrobiculatum L.)花器生物学特性及开花行为对重组育种的指导意义

    糁子稷(Paspalum scrobiculatum L.)作为营养丰富的次要杂粮作物,其育种研究长期受限于特殊的花器结构——直径不足3毫米的脆弱小穗(Spikelet)和非常规开花行为。最新研究揭示了该作物有趣的昼夜节律:在晨间6点气温16−18°C、相对湿度70–80%的环境下,小穗会像精密仪器般依次完成颖片(Glume)张开→柱头(Stigma)外伸→花药(Anther)裂药(Dehiscence)→柱头回缩的连锁反应。通过对144份种质的观察,发现82%的材料呈现"军队列队式"的规则小穗排列,而14%则表现出"自由散落式"的不规则分布,这种形态差异直接影响人工去雄(Emasculati

    来源:Genetic Resources and Crop Evolution

    时间:2025-06-05

  • 斯里兰卡茶树品种花青素含量评估及其在紫茶生产中的潜力研究

    紫茶:从神秘色彩到健康密码的探索近年来,一种特殊的紫色茶叶在全球茶叶市场悄然走红。这种被称为紫茶(purple tea)的珍稀茶类,因其叶片呈现迷人的紫色而备受关注。紫茶的独特之处不仅在于其外观,更在于其富含的花青素(anthocyanins)——这类天然色素不仅赋予植物绚丽的色彩,还具有强大的抗氧化和抗炎特性。随着消费者对功能性饮品的需求增长,紫茶在肯尼亚、中国和日本等国逐渐形成产业规模。然而,作为世界主要产茶国之一的斯里兰卡,却尚未开发这一高附加值产品。这一空白引起了斯里兰卡茶叶研究所(Tea Research Institute of Sri Lanka)科学家的注意。该机构保存着600

    来源:Discover Plants

    时间:2025-06-05

  • "机器人狗"需要耳朵和尾巴吗?——基于Miro-E与Unitree Go1的儿童情感与意图归因比较研究

    这项趣味横生的研究揭示了"机器狗"设计中的生物学密码。科研人员让111名小学生观察两款截然不同的仿生机器人——拥有可动耳朵和尾巴的Miro-E与运动型Unitree Go1,在AB-BA交叉实验中,孩子们通过问卷评估机器人的情感(emotion)和意图(intention)表达能力。结果令人惊喜:虽然Miro-E凭借耳朵摆动和尾巴摇晃在情绪传达上更胜一筹(p<0.05),但孩子们却更青睐Unitree Go1的酷炫造型。有趣的是,两款机器在意图传达上不分伯仲,这说明无论是"卖萌派"还是"机能派",都能有效传递社交信号(social signals)。该研究为动物行为学机器人(ethorobot

    来源:Biologia Futura

    时间:2025-06-05

  • 棉花枯萎病菌澳大利亚分离株的全基因组测序与效应蛋白谱解析揭示地理特异性致病机制

    引言棉花枯萎病由尖孢镰刀菌专化型(Fusarium oxysporum f. sp. vasinfectum, Fov)引起,1992年首次在澳大利亚昆士兰报道。研究表明,澳大利亚菌株独立进化形成第五遗传谱系,与南美洲Race 6菌株虽致病性相似但遗传背景迥异。此前全球已测序的Fov菌株(如中国Race 7菌株NRRL 25433)基因组未能覆盖澳大利亚特有谱系,且短读长测序数据缺乏完整注释。材料与方法研究选取强致病菌株Fov SG1(BRIP 76769)和弱致病菌株Fo BRF1(BRIP 76768),通过PacBio HiFi测序获得中位数>15 Kbp的读长。采用MitoHiF

    来源:Australasian Plant Pathology

    时间:2025-06-05

  • 酸性土壤条件下菌根对火龙果土壤酶活性、养分含量及果实品质的增效机制研究

    在印度东部热带地区普遍存在的酸性贫瘠土壤中,火龙果(Hylocereus spp.)这类需肥量大的果树面临严峻挑战。研究者巧妙利用自然界"共生高手"——丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF),特别是球囊霉属(Glomus)菌种,开展了一场土壤改良的"微生物革命"。实验设计充满智慧:将AMF接种量(25/50/100 g plant−1)与磷肥(25/50 g plant−1)进行组合,犹如调配"微生物鸡尾酒"。结果令人振奋,50克AMF配25克磷的"黄金组合"(M50P25)效果最佳,让真菌在根系成功建立"殖民据点"(定殖率提升),同时激活了土壤中的

    来源:Applied Fruit Science

    时间:2025-06-05

  • 综述:糖尿病 mellitus 与内质网应激在胰腺β细胞中的关键作用

    内质网应激:糖尿病发病的“细胞工厂危机”胰腺β细胞如同精密运作的胰岛素“生产工厂”,而内质网(ER)则是其核心装配线。当遗传缺陷(如WFS1、EIF2AK3等基因突变)或环境压力(如高血糖、炎症因子)导致ER内未折叠蛋白堆积时,便会触发“工厂警报”——内质网应激(ER stress)。这种应激反应通过激活IRE1α-XBP1、PERK-eIF2α和ATF6三条信号通路(统称UPR),试图恢复蛋白质折叠平衡。但长期应激将引发β细胞“停工”甚至“自毁”,导致胰岛素分泌不足,最终形成糖尿病。单基因糖尿病:ER应激的“天然证据链”目前已有15种单基因糖尿病被证实直接由ER稳态破坏引起。例如:Wolco

    来源:Nature Reviews Endocrinology

    时间:2025-06-05

  • 综述:定制化锂离子电池电极和电解质在极端条件下的应用

    极端低温环境下的锂离子电池挑战锂离子电池(LIBs)自1991年商业化以来已成为现代能源存储的核心,但其在低于0°C环境中的性能急剧下降。低温导致离子迁移速率降低、内阻增加及电解质电导率下降,引发容量衰减和安全风险。传统解决方案依赖外部加热系统,但增加了重量和能耗。因此,开发无需外部加热的低温适应性LIBs成为研究焦点。阳极材料的低温优化石墨阳极在低温下因锂离子固态扩散迟滞和SEI膜不稳定而表现不佳。MoS2/C复合阳极通过扩大层间距(0.98 nm→1.16 nm)和碳基质导电网络,在-20°C下保持854.3 mAh g-1容量。非晶Fe(OH)Se电极则通过多阴离子结构和赝电容行为,在-

    来源:Communications Chemistry

    时间:2025-06-05

  • 10个站点气溶胶粒径分布与云凝结核的协同观测及其对气候模型评估的意义

    背景与意义大气气溶胶通过直接散射吸收太阳辐射和作为云凝结核(CCN)间接影响气候,其中气溶胶-云相互作用(ACI)是气候预测中最大的不确定性来源之一。本研究整合了10个代表性站点的协同观测数据,涵盖极地、海洋、亚马逊雨林等不同环境,为理解CCN来源及其气候效应提供了关键数据集。研究方法采用扫描电迁移率粒径谱仪(SMPS)测量10-1000nm粒径分布,云凝结核计数器(CCNC)在0.1-1%超饱和梯度下测定CCN浓度,并结合气溶胶化学组分监测仪(ACSM)和积分浊度计等数据。创新性地开发了三级数据处理流程:首先对原始ARM数据进行质量标记筛选,其次通过多项式拟合将CCN浓度插值到标准超饱和度(

    来源:Scientific Data

    时间:2025-06-05

  • 仿生金属有机框架多孔膜在凝聚体界面组装构建复杂原细胞与原型组织

    这项突破性研究展示了如何通过凝聚体(coacervate)微滴与金属-有机框架(metal-organic framework, MOF)纳米颗粒的界面组装,构建具有复杂结构的仿生原细胞系统。研究人员巧妙利用MOF材料固有的多孔结构和表面化学特性,在凝聚体表面形成功能性多孔膜,成功模拟了天然细胞的膜结构特征。实验证实,这种膜束缚型原细胞不仅能精确调控内部生物分子的空间分布,还可将蛋白质整合到膜结构中——既模仿了整合膜蛋白(integral membrane proteins)的跨膜特性,又再现了外周膜蛋白(peripheral membrane proteins)的表面锚定功能。更令人振奋的是

    来源:Nature Chemistry

    时间:2025-06-05

  • 基于网状化学策略构建高配位密度配体的锆基超微孔金属有机框架及其烃类异构体分离应用

    在分子筛分领域,超微孔固体材料犹如精密分子筛网,其孔径均匀性直接决定了对相似理化性质分子的识别能力。研究团队巧妙运用网状化学(reticular chemistry)设计策略,将具有高配位密度的八齿/六齿间苯二甲酸配体与连接数仅为4-8的Zr6金属节点组装,构建出包含HIAM-802和HIAM-601在内的十种锆基MOFs家族。这些材料展现出可编程的孔道结构——就像定制化分子陷阱,通过精确调控配体几何构型与功能基团,实现了0.5-1纳米范围的超微孔精准构筑。突破性实验证实,该材料能像分子分拣机般高效分离己烷异构体,其分离效率源自对支链分子立体构型的精准识别。密度泛函理论(DFT)计算进一步解码

    来源:Nature Chemistry

    时间:2025-06-05

  • 基于水稳定硒氧化物实现酪氨酸残基单原子修饰的蛋白质精准编辑新策略

    在生命科学领域,蛋白质翻译后修饰(PTM)如磷酸化和乙酰化,虽仅涉及微小结构变化,却能显著影响蛋白质功能。然而,现有技术难以在蛋白质特定位点引入单原子修饰——要么需要安装大体积连接基团,要么使用高活性分子导致选择性低下。这种技术瓶颈阻碍了科学家精确研究PTM的生物学效应,也限制了蛋白质药物的理性设计。德国马克斯普朗克煤炭研究所的Songyun Lin、Marina Hirao等研究人员在《Nature Chemistry》发表创新成果,通过理性设计含氧唑环的硒氧化物试剂,利用其分子内硫属键(ChB)和氢键(HB)的协同稳定作用,首次实现了水相条件下蛋白质酪氨酸残基的高选择性C-H硒化。该硒鎓盐

    来源:Nature Chemistry

    时间:2025-06-05

  • 利用原位中子衍射探究动态氧交换机制实现高效制氢的化学循环反应器研究

    氢能作为清洁能源载体,其高效制备技术是实现碳中和目标的关键。传统水煤气变换反应(WGS)受限于热力学平衡,转化率仅约50%,且需复杂的气体分离流程。更棘手的是,作为氢能生产前驱步骤的蒸汽甲烷重整(SMR)存在催化剂失活和碳排放难题。这些瓶颈促使科学家寻求突破热力学限制的新型反应器设计。英国杜伦大学等机构的研究团队在《Nature Chemical Engineering》发表了一项开创性研究,提出"记忆反应器"新概念。该团队巧妙利用ABO3-δ钙钛矿材料的非化学计量特性,通过交替暴露于H2O和CO气体建立氧化学势梯度,使WGS反应转化率突破热力学极限达到近100%。更引人注目的是,他们首次实现

    来源:Nature Chemical Engineering

    时间:2025-06-05


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