-
外源赤霉素GA3
调控弱光胁迫下不同光敏感型玉米自交系生殖器官发育的机制研究
在全球气候变化导致光照强度持续下降的背景下,玉米作为C4作物对弱光胁迫极为敏感,尤其在生殖生长期遭遇阴雨天气时,雄穗花粉活力下降、雌穗花丝发育受阻,导致严重的"空秆"现象,产量损失可达70%。这一问题的核心在于弱光干扰了植物激素信号通路,而赤霉素(Gibberellic acid, GA)作为关键调控因子,其与光信号互作的机制尚未在玉米中明确解析。98%)和光不敏感型SN98B(空秆率<10%),在38%遮荫条件下系统研究了外源GA3(20/40/60 mg L–1)对玉米生殖器官发育的调控效应。研究发现,GA3通过多重机制显著改善SN98A的生殖成功率:提升内源GA3含量38.52 ng g
来源:Plant Stress
时间:2025-06-16
-
棉花耐旱性KASP标记的开发与验证:高效性状选择及分子机制初步解析
干旱胁迫是全球农业面临的重大挑战,尤其对棉花这类经济作物影响深远。新疆作为中国主要棉区,长期面临水资源短缺问题,培育耐旱棉花品种成为当务之急。然而,传统育种周期长、效率低,且棉花耐旱分子机制研究滞后,缺乏高效分子标记。针对这些问题,新疆农业大学棉花创新团队在《Plant Stress》发表研究,通过开发 kompetitive 等位基因特异性PCR(KASP)标记,结合多组学分析,揭示了棉花耐旱性的遗传基础和关键调控基因。研究团队首先利用重组自交系群体(RIL)和BSA-seq技术定位到3个耐旱相关QTL区间(qtl-D-A10等),总长6.11 Mb。基于这些区间开发了22个KASP标记,并
来源:Plant Stress
时间:2025-06-16
-
综述:深水稻的隐秘生活:揭示其独特性状与未知机制
深水稻的生存智慧与科学启示引言深水稻(DWR)是适应东南亚洪泛区的特殊生态型水稻,能在数米深水中通过快速节间伸长维持生长。全球超1亿人口依赖DWR作为主食,但其低产问题亟待解决。栽培与营养价值DWR在无化肥农药的自然农耕下生长,籽粒富含Fe、Zn(12-13g/100g蛋白质,5.5g/100g油脂),但含植酸等抗营养因子。红粒DWR品种在阿萨姆邦显示出商业化潜力。改良品种进展泰国RD17(3-4t/ha)、印度Jalmagna(4.2t/ha)等品种通过传统育种提升产量。突变育种如BRRI Dhan 91(3.8t/ha)证实辐射诱变的有效性,但节间伸长导致的基部分蘖减少仍是产量瓶颈。生物胁
来源:Plant Stress
时间:2025-06-16
-
综述:氢气:一种增强植物非生物胁迫耐受性的潜在新型工具
氢气在植物抗逆中的多维调控网络合成与代谢途径植物通过直接生物光解和间接生物光解两条途径产生H2。藻类和蓝细菌利用[Fe-Fe]氢酶将光系统I还原的铁氧还蛋白(Fd)转化为H2,而豆科植物根瘤菌在固氮过程中也会释放H2。有趣的是,水稻基因组中存在与莱茵衣藻氢酶同源的OsHydA1和OsFhdB基因,暗示高等植物可能保留着古老的H2代谢遗迹。温度胁迫的克星当遭遇低温(4°C)胁迫时,H2通过激活miR398/miR319调控网络维持氧化还原稳态,使黄瓜幼苗的SOD活性提升2.3倍。在热应激(42°C)环境下,50%饱和度的富氢水(HRW)预处理能诱导热激蛋白HSP70表达,使黄瓜光合速率恢复至对照
来源:Plant Stress
时间:2025-06-16
-
镍氢氧化物纳米片与一氧化氮协同调控小麦砷胁迫下的糖酵解途径、营养同化及防御系统
砷污染已成为威胁全球粮食安全的重大环境问题。作为主要口粮作物,小麦对砷(As)的高度敏感性导致其产量和品质严重下降,而砷通过食物链进入人体后更会引发癌症等健康风险。传统修复方法如植物修复效率低下,微生物修复受环境条件限制,纳米颗粒( NPs )的应用又面临靶向性和生物相容性等挑战。在此背景下,研究人员探索了镍氢氧化物纳米片( nickel hydroxide NS )与信号分子一氧化氮( NO )的协同作用机制。该研究由Jamia Hamdard大学的研究团队开展,通过水热法合成镍氢氧化物NS,并采用FESEM、HR-TEM、XRD和XPS进行表征。实验设计包含三部分:NS浓度筛选(0-400
来源:Plant Stress
时间:2025-06-16
-
壳聚糖-银纳米颗粒与Bacillus tequilensis协同调控抗氧化通路和微生物组动态增强水稻纹枯病抗性
水稻作为全球超过三分之二人口的主粮作物,其产量受到生物和非生物胁迫的严重威胁,其中由Rhizoctonia solani引起的水稻纹枯病(Sheath Blight, ShB)尤为突出,可导致高达50%的产量损失。由于病原体遗传变异性和数量性状位点(QTLs)依赖特性,目前缺乏有效抗性品种,农业生产主要依赖化学杀菌剂,但长期使用带来环境风险和病原体抗药性。面对全球人口增长和耕地减少的双重压力,开发可持续的病害管理策略迫在眉睫。针对这一挑战,中国某研究机构团队在《Plant Stress》发表创新性研究,将壳聚糖基银纳米颗粒(Ag-NC)与Bacillus tequilensis结合,开发出纳米
来源:Plant Stress
时间:2025-06-16
-
木霉菌调控根际微生物组与土壤球囊霉素缓解番茄氧化锌纳米毒性的机制研究
随着纳米技术在农业领域的广泛应用,氧化锌纳米颗粒(ZnO NPs)作为肥料和农药载体被大量使用,但其在土壤中的积累会引发植物氧化损伤、生长抑制等毒性效应。传统物理化学修复方法成本高且易破坏土壤生态,而微生物介导的绿色修复策略成为研究热点。然而,关于木霉菌如何通过调控根际微生物群落结构来缓解ZnO NPs毒性的机制尚不明确。为此,研究人员开展了一项创新性研究,相关成果发表在《Plant Stress》上。研究团队采用ITS/16S rRNA测序分析根际微生物组,结合球囊霉素(glomalin)定量检测、抗氧化酶活性测定(SOD/CAT/APX)、ICP-OES金属含量分析及光合参数测定等技术,系
来源:Plant Stress
时间:2025-06-16
-
深绿木霉菌(Trichoderma atroviride)通过激活抗氧化与次级代谢通路提升大豆产量及抗逆性的机制研究
大豆作为全球重要的粮食、油料和饲料作物,其生产面临气候变化、土壤退化及化学投入品依赖等多重挑战。传统农业模式下,过度使用化肥农药不仅增加生产成本,还可能破坏生态平衡。在此背景下,利用有益微生物如木霉菌(Trichoderma)促进作物生长、增强抗逆性成为研究热点。深绿木霉菌(Trichoderma atroviride)因其在促进植物营养吸收、激活防御系统方面的独特功能,被视为可持续农业的潜在“绿色引擎”。为验证深绿木霉菌对大豆的生理调控机制及增产效果,来自圣保罗州立大学的研究团队设计了一项系统性实验。研究采用5种深绿木霉菌分离株(TA、TB、TF、TQ等),通过土壤接种(菌丝定殖稻米基质)与
来源:Plant Physiology and Biochemistry
时间:2025-06-16
-
基因组-转录组-代谢组多组学整合分析揭示美洲商陆高镉积累的进化与分子机制
随着工业发展带来的土壤重金属污染日益严重,植物对镉(Cd)等有毒金属的积累机制成为环境科学与植物生物学交叉领域的研究热点。在自然界中,商陆属(Phytolacca)植物表现出对Cd和锰(Mn)的独特富集能力,这种特性在植物修复污染土壤方面具有重要应用价值。然而,由于长期缺乏高质量的基因组数据,这种特殊能力的进化起源和分子基础始终成谜。近期发表于《Plant Physiology and Biochemistry》的研究通过多学科交叉方法,首次揭开了美洲商陆高Cd积累特性的神秘面纱。中国科学院相关团队采用三代测序技术结合Hi-C染色体构象捕获技术,完成了美洲商陆染色体级别基因组组装。通过荧光原位
来源:Plant Physiology and Biochemistry
时间:2025-06-16
-
苹果果实伤口应激下淀粉-糖代谢机制及其对愈伤过程的调控作用
在水果采后流通过程中,机械损伤是导致品质劣变和微生物侵染的主要诱因。苹果作为全球最重要的经济水果之一,其采后损失率高达30%。有趣的是,植物进化出了独特的愈伤机制——通过分解储存的多糖为伤口部位提供能量和信号分子。然而,苹果果实如何通过淀粉-糖代谢网络响应机械损伤,这一过程的分子开关和代谢通路仍如"黑箱"般未被揭示。来自陇东大学的研究团队在《Plant Physiology and Biochemistry》发表的研究,首次绘制了苹果果实伤口应激下的淀粉-糖代谢图谱。研究采用人工创伤模型,结合qRT-PCR、酶活性检测和糖含量测定等技术,系统解析了从基因表达到代谢产物的级联反应。样本来自甘肃庆
来源:Plant Physiology and Biochemistry
时间:2025-06-16
-
根际生态与生理调控驱动Hylotelephium spectabile种群镉积累效率的机制解析
镉污染治理的植物密码:一种耐旱植物的生态智慧随着工业活动加剧,土壤镉污染已成为威胁全球粮食安全和生态健康的"隐形杀手"。中国农业农村部调查显示,7%的耕地存在镉超标问题,而传统物理化学修复方法成本高昂且易破坏土壤生态。在这一背景下,利用超积累植物进行原位修复的"绿色方案"备受关注。来自中国的研究团队聚焦耐旱植物Hylotelephium spectabile(景天科八宝属),这种植物不仅能在贫瘠环境中茁壮成长,更展现出惊人的镉富集能力,但其种群间积累效率差异的机制始终成谜。为破解这一科学问题,研究人员设计了一套严谨的实验体系:采集河南济源铅锌冶炼厂周边污染土壤,设置2 mg/kg(C2)和10
来源:Plant Physiology and Biochemistry
时间:2025-06-16
-
草莓FaMADS6基因异位表达抑制烟草和拟南芥花青素生物合成的分子机制及其在果实品质调控中的作用
草莓鲜红的果实和花朵色泽主要由花青素决定,这种色素不仅赋予植物视觉吸引力,还具有抗氧化、抗病等健康功效。然而,草莓花青素调控存在两大谜团:一是花朵与果实着色机制差异显著,二是传统认知中调控花器官发育的MADS-box基因是否参与该过程尚不明确。安徽农业大学的研究团队在《Plant Physiology and Biochemistry》发表的研究,首次揭示草莓B类MADS-box基因FaMADS6的双重功能——既决定花器官身份,又通过创新性分子机制抑制花青素合成。研究采用系统发育分析、转基因技术(烟草和拟南芥)、启动子活性检测(Y1H/EMSA/Dual-luc)、激素处理等关键技术,以四个草
来源:Plant Physiology and Biochemistry
时间:2025-06-16
-
甘蔗HAT基因家族全基因组鉴定及ScHAT1在胁迫响应中的功能解析
甘蔗作为全球重要的糖料作物,其生长常受干旱、盐碱及黑穗病等胁迫影响,导致严重产量损失。组蛋白乙酰转移酶(HAT)作为表观遗传调控的核心元件,在植物胁迫响应中发挥关键作用,但甘蔗HAT基因家族的进化特征和功能机制尚未阐明。中国热带农业科学院甘蔗研究中心的研究团队通过多组学联合分析,首次系统鉴定了甘蔗HAT基因家族,揭示了ScHAT1在胁迫响应中的双重功能,相关成果发表于《Plant Stress》。研究采用生物信息学筛选结合实验验证的策略:基于R570、LA-purple和AP85-441基因组数据鉴定HAT成员;通过RNA-seq分析干旱和黑穗病胁迫下的表达模式;从栽培种ROC22中克隆ScH
来源:Plant Stress
时间:2025-06-16
-
水稻氮素利用效率的组学辅助性状解析与基因型选择:基于多光谱成像和机器学习的精准表型分析
氮肥过量施用导致的环境污染和资源浪费是制约水稻可持续生产的核心问题。尽管氮素利用效率(NUE)是育种关键靶标,但传统依赖破坏性取样和终点性状测量的方法存在效率瓶颈。更棘手的是,NUE作为复杂数量性状,涉及氮吸收(NUpE)、转运(NUtE)等多层次生理过程,现有技术难以实现动态解析。这一困境激发了研究者对高通量表型技术(HTP)的探索——通过非接触式传感器捕捉作物生长多维信息,结合机器学习挖掘隐藏表型特征。中国农业科学院的研究团队在《Plant Stress》发表的研究中,创新性地将多光谱成像与性状解构策略相结合。实验设计包含三大技术支柱:首先,利用LemnaTec 3D扫描平台采集300个水
来源:Plant Stress
时间:2025-06-16
-
葡萄品种氮需求差异与生理响应机制解析及其精准施肥应用
葡萄作为全球重要经济作物,其栽培过程中氮肥管理直接影响果实品质与产量。然而,不同葡萄品种对氮素的需求存在显著差异,当前农业生产中"一刀切"的施肥模式常导致资源浪费或生长抑制。特别是在中国西北地区设施栽培条件下,'红地球'与'克瑞森无核'虽同属晚熟品种,却表现出截然不同的产量表现——前者高产而后者易徒长,暗示其氮素利用机制存在本质区别。这一现象背后隐藏着怎样的生理调控奥秘?如何通过科学手段实现品种定制化施肥?甘肃农业大学的研究团队在《Plant Physiology and Biochemistry》发表的研究给出了系统解答。研究采用离体培养技术,建立标准化实验体系,通过表型组学分析结合生理生化
来源:Plant Physiology and Biochemistry
时间:2025-06-16
-
新型手性除草剂氟磺胺草醚对稗草光合作用的对映选择性生物活性干扰机制研究
在农业生产中,杂草防控一直是困扰科学家的难题。传统除草剂往往以消旋体形式使用,这意味着其中一半的成分可能是无效甚至有害的。这种现象在手性除草剂中尤为突出——虽然两种对映体(R型和S型)在物理化学性质上完全相同,但它们对靶标生物的作用效果却可能存在天壤之别。更令人担忧的是,这些"无效"对映体不仅浪费资源,还可能对环境造成不必要的负担。正是在这样的背景下,中国的研究人员将目光投向了氟磺胺草醚(flusulfinam)——一种由青岛清原农冠抗除草剂有限公司开发的新型手性除草剂。作为首个酰胺结构的4-羟基苯丙酮酸双加氧酶(HPPD)抑制剂,氟磺胺草醚以其独特的结构和卓越的选择性引起了学界关注。然而,关
来源:Plant Physiology and Biochemistry
时间:2025-06-16
-
胡杨PeRAX2通过抑制PeANN1表达调控镉胁迫响应的分子机制及其在植物修复中的应用价值
随着工业活动加剧,土壤镉(Cd2+)污染已成为威胁生态系统和人类健康的重大环境问题。虽然植物修复技术被公认为经济有效的治理手段,但传统超积累植物存在生物量小、修复周期长等局限。木本植物因其生长快速、生物量大等优势成为理想候选,然而其重金属耐受分子机制尚不明确。尤其令人困惑的是,同源基因在不同物种中可能发挥截然相反的功能——胡杨PeRAX2在拟南芥中促进Cd2+吸收基因AtANN1表达,但在本物种中的调控网络却成谜。为破解这一科学难题,中国国家自然科学基金资助的研究团队在《Plant Physiology and Biochemistry》发表重要成果。研究采用多组学联用策略,通过启动子顺式元件
来源:Plant Physiology and Biochemistry
时间:2025-06-16
-
丛枝菌根真菌通过调控根系代谢机制及分泌物组成赋予蓖麻铝毒耐受性
酸性土壤中铝(Al3+)毒害是限制作物生长的全球性难题,尤其在pH<5的土壤中,活性Al3+会破坏根系发育并诱发氧化应激。蓖麻(Ricinus communis)虽具重金属富集能力,但其Al耐受机制尚未明确。与此同时,丛枝菌根真菌(AMF)作为植物“共生盟友”,能否通过调控根系代谢网络缓解Al毒害仍缺乏系统研究。为解决上述问题,中国某高校团队在《Plant Physiology and Biochemistry》发表研究,通过温室盆栽实验结合多组学技术,解析了三种AMF(Rhizophagus intraradices、Funneliformis mosseae和Diversispora ve
来源:Plant Physiology and Biochemistry
时间:2025-06-16
-
内生菌源苯丙氨酸与反式肉桂酸调控嘉兰秋水仙碱生物合成通路的机制研究
秋水仙碱(colchicine)作为治疗痛风和癌症的重要药物,市场需求持续增长,但其主要植物来源嘉兰(Gloriosa superba)却因过度采挖濒临灭绝。传统解决方案如化学合成成本高昂,而植物组织培养又面临代谢物不稳定的瓶颈。更棘手的是,嘉兰本身生长缓慢且易受环境胁迫影响,导致全球范围内出现"药用植物危机"。在此背景下,中国国家植物研究所的研究团队另辟蹊径,将目光投向植物体内的"隐形盟友"——内生菌(endophytes),通过揭示微生物调控宿主代谢通路的分子机制,为这一困局提供创新解决方案。研究团队采用多组学联用策略:首先从嘉兰根茎分离出3株具有促生潜力的内生芽孢杆菌(NBRI LYN9
来源:Plant Physiology and Biochemistry
时间:2025-06-16
-
S-RNase通过调控FviPP2Ac-FviRbohH互作促进ROS积累并抑制草莓自花花粉管生长的分子机制
研究背景在植物王国中,近90%的有花植物通过自交不亲和性(Self-incompatibility, SI)这道精妙的"生殖隔离屏障"避免近亲繁殖,而蔷薇科植物草莓采用的配子体SI系统尤为典型。当花粉与同基因型雌蕊相遇时,雌蕊分泌的S-RNase会像"分子剪刀"般切断花粉管的RNA,但奇怪的是,这种毒性效应需要非S位点基因的协同参与。更令人困惑的是,活性氧(ROS)——这个在植物体内扮演"双面间谍"的信号分子,既能在低浓度时促进花粉管伸长,又能在高浓度时引发生长停滞。南京农业大学的研究团队在《Plant Physiology and Biochemistry》发表的研究,首次揭开了S-RNas
来源:Plant Physiology and Biochemistry
时间:2025-06-16