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  • 芦笋休眠解除的性别差异多组学调控网络解析及关键基因挖掘

    芦笋作为全球重要的雌雄异株蔬菜,其休眠调控直接影响萌芽整齐度和产量。然而目前研究多集中于抗逆性,对休眠机制特别是性别差异的认识仍存在空白。四川省农业科学院经济作物研究所的研究团队在《Plant Science》发表最新成果,通过多组学整合揭示了芦笋休眠解除的分子开关。研究人员采用三大关键技术:基于3年生'Grand'品种的时序样本转录组测序(15个样本),iTRAQ标记的定量蛋白质组学,以及UHPLC-MS/MS激素检测(ABA、JA等6种激素)。通过WGCNA共表达网络构建和同源基因功能验证,系统解析了性别特异性调控网络。研究结果部分显示:DEGs鉴定:PCA分析显示雌株预萌芽期(F2)具有

    来源:Plant Science

    时间:2025-07-19

  • LcERF1基因调控水培扦插不定根形成的分子机制及其在豆科作物无性繁殖中的应用

    在现代农业体系中,植物无性繁殖技术因其能保持优良性状、缩短育种周期而备受关注。其中,扦插繁殖作为成本最低、操作最简便的技术路线,其成功关键取决于插条不定根(Adventitious Root, AR)的形成效率。然而,不同植物物种间存在显著的基因型依赖性差异,特别是豆科牧草等经济作物往往面临生根率低、成活周期长等技术瓶颈。这背后涉及复杂的激素调控网络,尤其是生长素(Auxin)与脱落酸(ABA)、茉莉酸甲酯(MeJA)等激素的协同或拮抗作用机制尚未完全阐明。贵州大学的研究团队以典型豆科牧草百脉根(Lotus corniculatus)为研究对象,聚焦其茎节处易产生不定根的生物学特性,开展了AP

    来源:Plant Science

    时间:2025-07-19

  • CO2浓度升高对印度西喜马拉雅不同海拔拟南芥种群miRNA表达差异的调控机制研究

    在梨产业中,采后蓝霉病如同一场无声的灾难——由Penicillium expansum引发的真菌感染不仅导致果实腐烂,更会分泌致癌毒素棒曲霉素(patulin),威胁食品安全。传统化学杀菌剂面临耐药性和环境残留的困境,而‘早酥’梨因其脆嫩质地更易在储运中受损染病。面对这一挑战,渤海大学的研究团队将目光投向了一种食品级抗菌剂:乙基-Nα-月桂酰-L-精氨酸盐酸盐(LAE)。这项发表在《Plant Science》的研究采用了多维度技术策略:通过体外抑菌实验测定LAE对P. expansum菌落生长的剂量效应(0-200 mg L-1);利用电导率仪和生化试剂盒分析菌体膜损伤指标(MDA、可溶性蛋

    来源:Plant Science

    时间:2025-07-19

  • 马铃薯泛素结合酶StUBC19通过调控氧化应激与WIN2互作增强植物渗透与盐胁迫抗性的分子机制

    随着全球气候变化加剧,干旱和土壤盐渍化已成为威胁马铃薯——这一全球第四大粮食作物——生产的关键因素。据统计,超过20%的耕地正遭受盐碱化侵害,而干旱更导致作物减产高达50%。面对这些挑战,植物进化出了复杂的应激响应机制,其中泛素蛋白酶体系统(Ubiquitin Proteasome System, UPS)作为真核生物重要的蛋白质翻译后修饰途径,在调控非生物胁迫应答中扮演核心角色。然而,马铃薯中泛素结合酶(Ubiquitin-conjugating enzymes, UBCs)的具体功能机制仍属未知。甘肃农业大学的研究团队在《Plant Science》发表的最新研究,首次揭示了马铃薯StUB

    来源:Plant Science

    时间:2025-07-19

  • 马铃薯扩展蛋白样基因StEXLB1负调控青枯病抗性的分子机制研究

    马铃薯作为全球第四大粮食作物,其产量和品质常受青枯病等病原菌威胁。由Ralstonia solanacearum引起的青枯病是马铃薯最严重的细菌性病害,可导致植株大面积死亡。目前通过分子育种提高马铃薯自身抗性是解决这一问题的有效途径。东北农业大学寒地药用植物资源与分子生物学实验室的研究人员发现,植物细胞壁蛋白——扩展蛋白家族可能在抗病过程中发挥重要作用。研究人员以真菌毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)为诱导剂,通过转录组测序技术筛选出与抗病相关的扩展蛋白样基因StEXLB1。该研究综合运用基因克隆、亚细胞定位、过表达和病毒诱导基因沉默(VIGS)等技术,系统解析了StEXLB1在马铃薯抗青枯病中

    来源:Plant Science

    时间:2025-07-19

  • 纳米二氧化硅调控抗氧化代谢与光化学效率缓解辣椒硫缺乏胁迫的机制研究

    在现代农业面临土壤养分失衡的背景下,硫(S)缺乏已成为制约辣椒(Capsicum annuum L.)等经济作物生长的全球性问题。随着含硫肥料使用减少和土壤有机质流失,辣椒常出现幼叶黄化、光合效率下降(光系统II效率降低18.5%)和抗氧化物质锐减(类胡萝卜素-73.5%)等症状。更棘手的是,硫缺乏会打破碳氮磷(C:N:P)代谢平衡,导致氨基酸异常积累(+310.9%)和糖分代谢紊乱(+133.4%),最终造成生物量显著下降(地上部-60.1%)。针对这一难题,圣保罗州立大学"Júlio Mesquita Filho"分校的研究团队创新性地采用纳米二氧化硅干预策略。通过温室控制实验发现,这种纳

    来源:Plant Science

    时间:2025-07-19

  • GbTCP20通过调控ACC生物合成途径和木质素沉积赋予植物抗枯萎病能力

    在农业生产中,由大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)引起的黄萎病被称为"植物癌症",每年造成全球棉花等经济作物数十亿美元损失。这种土壤传播的病原菌能通过维管束系统侵染植物,导致叶片黄化、萎蔫甚至死亡。尽管已知水杨酸(SA)和乙烯(ET)等植物激素参与抗病反应,但调控这些通路的分子机制仍不明确。更棘手的是,乙烯作为"双刃剑"激素,其前体ACC既能激活防御反应,过量时又会增加感病性。与此同时,植物细胞壁的木质化程度直接影响病原菌入侵难度,但木质素沉积的转录调控网络仍有大量空白。江苏省农业科学院的研究团队在《Plant Science》发表的研究破解了这一复杂难题。他们发现海岛棉(

    来源:Plant Science

    时间:2025-07-19

  • 钙调蛋白激酶MsCIPK4通过增强ROS清除能力赋予紫花苜蓿耐旱耐盐性的分子机制

    (背景段)全球土壤盐碱化和荒漠化正严重威胁农业生产,其中被誉为"牧草之王"的紫花苜蓿(Medicago sativa)对盐旱胁迫尤为敏感。当遭遇200 mM NaCl或20% PEG模拟的干旱胁迫时,苜蓿叶片会迅速积累超氧阴离子(O2-),导致膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量激增。虽然植物已进化出钙离子(Ca2+)介导的应激响应机制,但作为关键信号组分的钙调磷酸酶B样蛋白互作激酶(CIPK)在苜蓿中的功能仍属空白。(研究机构与成果)中国农业科学院的研究团队在《Plant Science》发表的研究中,从紫花苜蓿中克隆获得MsCIPK4基因。该基因编码的蛋白具有典型NAF和PPI结构域,能与M

    来源:Plant Science

    时间:2025-07-19

  • 海马齿根系响应铜胁迫的分子机制:抗氧化系统-铜螯合转运-代谢协同调控网络解析

    随着工业活动加剧,土壤铜污染已成为全球性环境问题。铜(Cu)作为植物必需微量元素,在光合作用和呼吸代谢中发挥关键作用,但过量铜会引发离子失衡和氧化应激,导致作物减产甚至死亡。海马齿(Sesuvium portulacastrum)这种盐生植物展现出非凡的逆境适应能力,其根系能高效富集重金属,是研究植物耐铜机制的理想模型。然而,这种"植物勇士"如何通过分子层面的精密调控来抵御铜毒害,仍是未解之谜。海南省重大科技项目支持下的研究团队在《Plant Science》发表重要成果。研究人员采用多组学联用策略:通过设置0-200 μM铜梯度处理,结合表型观测(鲜重、株高)、生理指标检测(MDA、ROS)

    来源:Plant Science

    时间:2025-07-19

  • 植物激素调控梨树二次开花的转录组分析及其农业应用价值

    在梨树种植产业中,一个令人头疼的现象正悄然蔓延——本该一年开一次花的梨树,却在病虫害侵袭后出现反常的"二次开花"。这种现象不仅打乱了树木正常的生长节律,更导致果实产量锐减,给果农带来巨大经济损失。以中国南方主栽品种'翠冠'梨为例,早期落叶引发的二次开花已成为制约产业发展的关键因素。传统观点认为这是简单的环境应激反应,但其背后的分子机制却如同蒙着面纱,迟迟未能揭开。浙江农林大学果树基因组学与分子设计育种团队通过系统的研究发现,看似简单的二次开花现象背后,竟隐藏着植物激素的精密博弈。研究人员采用水培实验模拟自然条件,结合高通量测序技术,首次绘制出梨树二次开花的分子图谱。实验设计极具巧思:分别采集已

    来源:Plant Science

    时间:2025-07-19

  • 玉米ZmDnaJ3基因的分子特征解析:正向调控热旱胁迫适应的关键蛋白

    在植物应对环境胁迫和生长发育的研究中,14-3-3蛋白家族(又称GRF)作为真核生物中高度保守的磷酸化丝氨酸结合蛋白,参与调控从酵母到哺乳动物的多种生理过程。这类蛋白通过识别RSXpSXP(Mode I)和RX(F/Y)XpSXP(Mode II)等磷酸化基序,像分子"桥梁"般连接不同信号蛋白。然而,在具有重要生态和经济价值的木本植物杨树中,GRF家族的功能图谱仍存在大片空白。中国林业科学研究院的研究团队在《Plant Science》发表的研究,首次系统鉴定了毛果杨和杂交杨‘84K’中26个GRF基因。通过构建系统发育树和启动子分析,发现这些基因携带大量与胁迫响应相关的顺式作用元件。研究特别

    来源:Plant Science

    时间:2025-07-19

  • 盐生植物Suaeda liaotungensis中木葡聚糖内转葡糖基酶/水解酶SlXTH1通过负调控拟南芥种子萌发响应盐胁迫的分子机制

    在植物应对环境胁迫的复杂调控网络中,14-3-3蛋白家族(又称GRF)作为高度保守的磷酸化丝氨酸结合蛋白,扮演着分子"信号枢纽"的关键角色。这类蛋白能通过特异性识别RSXpSXP等磷酸化基序(Mode I/II),调控从生长发育到逆境响应的多种生理过程。然而在木本模式植物杨树中,GRF家族成员的进化特征和生物学功能仍存在大量未知,特别是其对器官形态建成的调控机制亟待解析。中国林业科学研究院的研究人员通过多学科交叉方法,首次在杂交杨'84K'(Populus alba × P. glandulosa)中系统鉴定了26个GRF基因。研究发现PagGRF12a在叶片发育中呈现特异性表达模式,转基因实

    来源:Plant Science

    时间:2025-07-19

  • 杨树14-3-3/GRF基因家族的系统解析揭示PagGRF12a调控叶片发育的分子机制

    在植物王国中,杨树以其快速生长和生态适应性成为林木研究的"模式生物"。然而,作为多年生木本植物,其复杂的生长发育调控网络仍存在大量未解之谜。其中,14-3-3蛋白家族(又称GRF或GF14)作为真核生物中高度保守的"分子开关",虽在拟南芥等草本植物中被证实参与多种生理过程,但在杨树中的功能分化研究仍属空白。尤其令人困惑的是,这些能识别磷酸化靶标(如RSXpSXP模体)的调控蛋白,如何通过二聚体结构协调植物发育与环境响应?这一科学问题的解答,对实现林木分子设计育种具有重要价值。针对这一挑战,中国林业科学研究院的研究团队在《Plant Science》发表了突破性研究成果。他们采用多学科交叉策略,

    来源:Plant Science

    时间:2025-07-19

  • 番茄细胞壁多糖响应镉胁迫的分子机制及转录组解析:重金属污染治理的新视角

    随着工业排放和农业活动的加剧,重金属污染已成为威胁全球粮食安全的"隐形杀手"。其中镉(Cd)因其高迁移性和生物累积性,被称为"土壤中的定时炸弹"。当这种有毒金属通过作物根系进入食物链后,不仅会造成农作物减产,更可能引发人类骨痛病、肾功能障碍等严重健康问题。面对这一挑战,植物进化出了精妙的防御机制——最新研究发现,细胞壁就像植物的"防弹衣",其多糖组分能通过分子层面的"镉锁"机制固定重金属。然而,这套防御系统的运作密码,尤其是背后的基因调控网络,仍是未解之谜。陕西科技大学环境科学与工程学院的研究团队以番茄(Solanum lycopersicum cv. Shihong No.3)为模式植物,开

    来源:Plant Science

    时间:2025-07-19

  • 硒胁迫下华中碎米荠磺基转移酶家族的鉴定及其在硒代谢中的调控机制

    硒是人体必需的微量元素,但过量摄入会导致毒性。植物通过代谢途径将硒转化为低毒形式,其中硒超富集植物华中碎米荠(Cardamine hupingshanensis)能积累高达3000 mg kg-1的硒,但其分子机制尚未阐明。尤其值得注意的是,硒与硫化学性质相似,常通过硫代谢途径进行代谢,而磺基转移酶(Sulfotransferases, SOTs)作为硫代谢关键酶,是否参与硒代谢仍缺乏直接证据。为解决这一问题,湖北民族大学的研究团队在《Plant Science》发表了最新研究。他们通过全基因组分析鉴定出32个ChSOT基因,发现这些基因在12条染色体上存在串联重复现象。基因表达分析显示,Ch

    来源:Plant Science

    时间:2025-07-19

  • 花生基因型盐胁迫响应机制解析:矿物营养获取、抗氧化防御与代谢组学的协同作用研究

    土壤盐渍化正以惊人的速度吞噬着全球耕地,仅中国 Gujarat 沿海地区就有120万公顷盐碱地导致花生减产过半。这种"白色瘟疫"通过破坏离子平衡、诱发氧化应激等方式,使包括花生在内的作物幼苗在发芽阶段就遭遇"生存危机"。面对这一严峻挑战,印度 Junagadh 农业大学的研究团队选取了生长特性迥异的花生基因型——高敏型GG7(速生高秆)和耐盐型TG26(慢生半矮化),展开了一场从离子组到代谢组的"抗盐密码"破译行动。研究团队采用三梯度盐胁迫(50/100/150 mM NaCl)水培体系,通过表型分析、离子含量测定、抗氧化酶活性检测及GC-MS代谢组学技术,系统解析了两基因型的响应差异。结果显

    来源:Plant Science

    时间:2025-07-19

  • 硅元素吸收与积累的种间差异及其在缓解盐胁迫中的作用:基于七种小米属作物的比较研究

    随着全球人口突破80亿大关,气候变化导致的土壤盐渍化正使超过20%的灌溉农田减产。在这种背景下,传统谷物如水稻和小麦的种植局限性日益凸显,而具有"气候韧性作物"之称的小米(Millets)因其耐旱特性重获关注。然而鲜为人知的是,这些生长在贫瘠土地上的作物,其抗逆性可能与一种地壳中含量第二丰富的元素——硅(Si)密切相关。印度萨塔拉Yashavantrao Chavan科学研究所(国内研究机构)的研究团队在《Plant Science》发表重要成果,通过比较七种小米作物揭示硅吸收的种间差异及其抗盐机制。研究人员发现珍珠粟(Pennisetum glaucum)叶片硅含量达1.69±0.10%,比

    来源:Plant Science

    时间:2025-07-19

  • 富士苹果锰胁迫响应的生理与转录组机制:MdABR1介导的解毒途径解析

    在酸性土壤持续扩大的背景下,锰(Mn)毒害已成为制约全球农业生产的重要障碍。据统计,超过30%的耕地面临Mn2+生物有效性升高的威胁,而作为重要经济作物的苹果对此尤为敏感——叶片失绿、根系褐变和光合效率下降等问题,每年造成巨大的经济损失。更严峻的是,Mn在土壤中的持久性积累可能引发长期的生态连锁反应,威胁农业可持续发展。尽管草本植物的Mn胁迫响应机制已有较多研究,但木本果树特别是苹果的分子应答机制仍是未解之谜。山东省自然科学基金资助项目的研究团队选择市场主栽但Mn敏感的'富士'苹果为研究对象,通过整合生理学与转录组学手段,系统解析了苹果应对Mn胁迫的"防御密码"。这项发表在《Plant Sci

    来源:Plant Science

    时间:2025-07-19

  • 综述:功能性雄激素信号通路增强母胎相互作用——胚胎植入、胎盘形成与早期妊娠维持

    雄激素生理学与女性生育力作为类固醇激素,女性体内雄激素主要由卵巢、肾上腺合成,包括脱氢表雄酮硫酸盐(DHEAS)、雄烯二酮(A)、睾酮(T)等层级体系。卵巢泡膜细胞是A的主要来源,其中T通过芳香化酶转化为雌二醇(E2),而双氢睾酮(DHT)作为最强效雄激素通过5α-还原酶催化生成。研究揭示,雄激素受体(AR)在卵泡颗粒细胞、子宫内膜基质细胞广泛表达,通过激活Wnt/β-catenin等通路调控生殖功能。雄激素与胚胎植入高质量胚胎的形成依赖雄激素对卵母细胞成熟的调控。动物模型显示,AR敲除导致卵泡发育阻滞、排卵率降低。在子宫内膜层面,雄激素通过调节白血病抑制因子(LIF)和整合素αvβ3表达,增

    来源:Placenta

    时间:2025-07-19

  • MALAT1通过结合RBM10促进p53降解在绒毛膜癌中的致癌机制研究

    绒毛膜癌(Choriocarcinoma, CC)作为妊娠滋养细胞疾病中最具侵袭性的恶性肿瘤,其发病机制一直是妇科肿瘤领域的重大挑战。这种起源于胎盘滋养层细胞的罕见癌症,虽然发病率仅为1-2/10万次妊娠,但具有早期血行转移的特性,约20%病例确诊时已发生远处转移。更令人担忧的是,现有化疗方案对部分晚期患者效果有限,而分子靶向治疗又缺乏特异性靶点。在这样的临床背景下,研究人员将目光投向了近年来在肿瘤研究中备受关注的长链非编码RNA——肺腺癌转移相关转录本1(MALAT1)。这个长度约8kb的核内RNA分子,自2003年在非小细胞肺癌中被发现以来,已在多种肿瘤中显示出双重调控作用:既能作为促癌因

    来源:Placenta

    时间:2025-07-19


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