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铜调控植物次级代谢与防御反应:从稳态机制到农艺应用(Copper Regulation of Plant Secondary Metabolism and Defense Responses: From Homeostatic Mechanisms to Agronomic Applications)
Highlight铜(Cu)作为关键辅因子驱动植物次级代谢,通过调控漆酶(LAC)和多酚氧化酶(PPO)等核心酶活性,显著增强木质素聚合与酚类化合物合成,进而强化植物物理屏障与化学防御体系。适量铜供应可激活SPL7转录因子及miR397/miR398/miR408等铜响应微RNA分子网络,精细维持细胞铜稳态,为作物抗病性和逆境适应性提供代谢基础。Section snippets土壤中铜的形态及其动态土壤中铜的形态强烈影响其植物有效性。铜在土壤中以多种化学形态和氧化态存在,并与不同土壤组分发生动态相互作用(表1)。在含氧的弱酸性土壤中,铜通常以Cu²⁺形式存在,但在还原条件下可能以Cu⁺形式存在
来源:Plant Science
时间:2025-10-02
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AhNHL24通过谷胱甘肽和苯丙烷代谢途径增强花生对青枯病和茎腐病的抗性研究
Transcriptional regulation of secondary metabolism by Cu availability铜有效性对次生代谢的转录调控铜有效性通过直接的酶辅因子效应和复杂的调控网络,对植物次生代谢起着至关重要的调控作用。许多次生代谢途径中的关键酶是铜依赖性的;例如,催化木质素聚合的漆酶(多铜氧化酶)和酚类代谢必需的多酚氧化酶都需要铜来维持其活性。因此,铜供应可以调节木质素和苯丙烷生物合成的通量。充足的铜通过增强这些酶的活性来促进代谢流,而铜缺乏则会限制它们的活性,从而改变次生代谢物的积累。Cu-mediated defense mechanism in plan
来源:Plant Science
时间:2025-10-02
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综述:铜稳态与植物次生代谢及胁迫响应的交互作用
引言铜(Cu)作为高等植物必需的微量营养元素,以其在Cu+/Cu2+氧化还原态间的转换能力,成为多种酶促反应的关键辅因子。从光合作用中的质体蓝素(plastocyanin)到呼吸链中的细胞色素c氧化酶(Complex IV),从清除活性氧(ROS)的超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)到木质素合成相关的漆酶(laccases)和多酚氧化酶,铜广泛参与植物的能量代谢、抗氧化防御、细胞壁重塑及激素感知等生理过程。铜稳态失衡会引发显著生理异常:缺铜导致幼叶黄化卷曲、木质化受阻、生殖发育障碍;而铜过量则通过芬顿反应产生ROS,引发根生长抑制、叶片坏死和光合机构损伤。土壤中铜的形态与动态铜在土壤中以多种
来源:Plant Science
时间:2025-10-02
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SegPPD-FS:基于少样本学习的野外植物病虫害精准分割模型研究
植物病虫害是威胁农业生产的重要因素,每年导致全球粮食损失高达20%-40%。传统监测方法依赖人工识别,存在主观性强、效率低下的问题。虽然计算机视觉技术为自动化监测提供了可能,但自然环境中光照变化、背景干扰以及病虫害形态尺度的多样性,给精准识别带来巨大挑战。深度学习模型虽在图像分类和检测任务中表现优异,但语义分割需要大量像素级标注数据,标注成本极高,尤其在农业场景中,病虫害区域往往具有碎片化、分散化的特点,使得现有模型难以准确分割。针对这一难题,南京林业大学的研究团队在《Plant Phenomics》发表了题为"SegPPD-FS: Segmenting Plant Pests and Dis
来源:Plant Phenomics
时间:2025-10-02
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拟南芥根表皮细胞模式形成的基因调控网络与扩散动力学反馈机制研究
在生物学发展过程中,理解多细胞生物如何从简单的基因调控网络演化出复杂的空间模式一直是个核心问题。拟南芥(Arabidopsis thaliana)根表皮系统作为理想的研究模型,其表皮细胞呈现规律排列:位于两个皮层细胞交界处(H位置)的细胞分化为根毛细胞(trichoblasts),而仅与一个皮层细胞相邻(N位置)的细胞则分化为非毛细胞(atrichoblasts)。这种精确的空间模式形成机制背后,隐藏着基因调控网络与细胞间通信的复杂相互作用。长期以来,研究者们已经认识到WEREWOLF(WER)、GLABRA3/ENHANCER OF GLABRA3(GL3/EGL3)和TRANSPARENT
来源:npj Systems Biology and Applications
时间:2025-10-02
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霍乱弧菌体内S-亚硝基化蛋白质组的发现及其氧化应激调控机制研究
Highlight化学试剂培养基组分如蛋白胨(Peptone)、胰蛋白胨(Tryptone)、酵母提取物(Yeast Extract)购自HIMEDIA公司,氯化钠(NaCl)购自EMPARTA® ACS,碳酸氢钠(NaHCO3)购自MERCK。所有常规实验试剂包括谷胱甘肽(GSH)、2,3-二氨基萘(DAN)、DMPO、链霉素(Streptomycin)及蛋白酶抑制剂 cocktail 均购自SIGMA。多数检测反应溶液使用经Chelex-100处理的0.1 M磷酸钾缓冲液(pH 7.4,含1 mM EDTA)配制。菌株与培养基作为兼性厌氧菌,霍乱弧菌(Vibrio cholerae)可根据
来源:Nitric Oxide
时间:2025-10-02
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综述:计算机化认知训练对多发性硬化患者认知功能影响的Meta分析
材料与方法本研究遵循PRISMA指南,检索PubMed、Web of Science、EMbase、Cochrane Library、CNKI等数据库截至2025年7月的文献。纳入随机对照试验(RCT),使用PEDro量表评估文献质量,Stata 17.0进行Meta分析,GRADE profiler评价证据质量。效应量采用标准化均数差(SMD)和95%置信区间(CI)。结果共纳入19项研究(725例患者),实验组376例、对照组349例,患者主要来自欧美和中东地区,多数病程超过5年。文献平均PEDro评分8.0分。证据质量显示:注意力和执行功能为中等,信息处理速度和记忆为高级。Meta分析表
来源:Multiple Sclerosis and Related Disorders
时间:2025-10-02
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综述:利什曼原虫表面分子:从毒力决定因子到治疗和疫苗靶点
INTRODUCTION利什曼病是由利什曼原虫属原生动物引起的媒介传播性 neglected tropical diseases (NTDs),主要通过感染单核吞噬细胞系统巨噬细胞的专性细胞内寄生虫引发。该病经感染的雌性白蛉叮咬传播,在全球热带和亚热带地区对脆弱人群造成显著健康负担,临床表现为皮肤、黏膜皮肤和内脏三种形式。尽管其全球影响重大,当前治疗选择有限且尚无获批的人用疫苗,现有药物还存在高毒性和治疗失败的问题,凸显了识别新治疗靶点的紧迫性。SURFACE VIRULENCE FACTORS利什曼原虫表面分子(如图1所示)通过介导宿主细胞黏附、免疫逃逸和胞内生存,在寄生虫毒力中发挥核心作用
来源:Molecular and Biochemical Parasitology
时间:2025-10-02
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HOMA-IR与美国成人MASLD患者代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)风险的非线性关联及BMI介导作用研究
随着全球肥胖和代谢综合征的流行,代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD,原称NAFLD)已成为最常见的慢性肝病,其炎症亚型代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)可进展为肝硬化、肝细胞癌,急需早期识别高危人群。胰岛素抵抗(IR)是MASLD的核心发病机制,但因其评估复杂性未被纳入诊断标准。Homeostatic Model Assessment of Insulin Resistance(HOMA-IR)作为简便的IR指标,与肝脏脂肪沉积和纤维化的关系尚不明确,尤其缺乏在MASLD人群中对MASH风险的梯度效应及肥胖介导作用的深入研究。为此,南京大学医学院附属鼓楼医院消化内科团队利用美国国家健康
来源:Metabolism Open
时间:2025-10-02
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德国鸢尾番茄红素β-环化酶基因(IgLCYB2)的功能鉴定及其对类胡萝卜素积累的调控机制研究
Section snippetsMaterials and Methods选用四种具代表性花色的德国鸢尾栽培种:粉花‘Lenora Pearl’(RHS 56B)、橙花‘Savannah Sunset’(RHS 24B)、黄花‘Harvest of Memories’(RHS 9C)和浅黄花‘Little Miss Magic’(RHS 5C)。Carotenoids metabolic profiling analysis of cultivars类胡萝卜素总量在粉花与橙花品种中更高(图2)。UPLC-MS分析显示:粉花与橙花主要积累番茄红素(lycopene)和(E/Z)-八氢番茄红素(p
来源:Journal of Plant Physiology
时间:2025-10-02
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胡萝卜DcSOC1d启动子区结构变异调控开花行为的分子机制及其育种应用价值
亮点解析Identification of DcSOC1d gene先前研究已鉴定出三个SOC1转录因子:DcSOC1a(GenBank编号:XP_017232221.1)、DcSOC1b(XP_017235334.1)和DcSOC1c(XP_017245184.1)。本研究通过胡萝卜全基因组序列分析,发现了另一个SOC1基因(XP_017235918.1),将其命名为DcSOC1d。早期遗传作图将Vrn1(一个与早花习性正相关的基因)定位到胡萝卜2号染色体...Discussion现代栽培胡萝卜(Daucus carota ssp. sativus)与其野生近缘种(D. carota ssp
来源:Journal of Plant Physiology
时间:2025-10-02
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预选蜜蜂育种群体(Apis mellifera)在瓦螨侵染下的生存机制:自然选择与选择性育种的协同作用
Highlight本研究强调,具有高梳理活性的非卫生型蜜蜂对狄斯瓦螨(V. destructor)表现出更好的抵抗性能。后续研究应重点评估以下三类蜂群的抗性水平:具有较短封盖期(short postcapping brood duration)的卫生型蜂群、具有较短封盖期的高梳理蜂群,以及兼具瓦螨敏感卫生行为(Varroa sensitive hygiene, VSH)与较短封盖期的蜂群。Discussion韩国早期及近期的研究均报道了狄斯瓦螨(V. destructor)对养蜂业的重大影响(Chantawnnakul et al., 2016; Truong et al., 2023),凸显
来源:Journal of Invertebrate Pathology
时间:2025-10-02
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综述:登革病毒感染:发病机制、诊断和管理的系统性综述
登革病毒感染的发病机制登革病毒(DENV)为黄病毒科正黄病毒属的单股正链RNA病毒,共有4种抗原性不同的血清型(DENV-1至DENV-4)。感染某一血清型后可获得对该型的长期免疫力,但对其他血清型仅产生短暂且不完全的交叉保护。二次感染异型DENV时,因抗体依赖性增强(ADE)等免疫机制,重症风险显著增加。ADE过程中,预存非中和抗体通过Fc受体介导病毒进入单核细胞、巨噬细胞等,增强病毒复制与免疫激活。病毒因素中,包膜蛋白(E蛋白)在病毒附着和宿主细胞侵入中起关键作用,是疫苗研发的主要靶点。非结构蛋白1(NS1)作为多功能糖蛋白,参与病毒复制、免疫逃逸和血管功能障碍。NS1可激活单核细胞和巨噬
来源:Journal of Infection and Public Health
时间:2025-10-02
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靶向ALOX5通过抑制铁死亡途径改善缺血再灌注诱导的急性肾损伤的机制研究
急性肾损伤(Acute Kidney Injury, AKI)是全球性的健康难题,每年约影响1330万患者并导致170万死亡,其高死亡率与缺乏特异性治疗手段密切相关。缺血再灌注损伤(Ischemia-Reperfusion Injury, IRI)是AKI最常见诱因之一,其核心病理表现为肾小管细胞损伤和死亡。尽管调控性细胞死亡(如凋亡、焦亡、自噬等)在AKI中的作用已被广泛研究,但铁死亡(ferroptosis)——一种以铁依赖性和脂质过氧化物异常累积为特征的细胞死亡方式——在AKI中的具体机制尚未明确。脂氧合酶家族(Lipoxygenases, LOXs)作为催化多不饱和脂肪酸氧化的重要酶类
来源:Communications Biology
时间:2025-10-02
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心理意象通过语义整合与重组促进创造性写作的认知神经机制
在人类认知的广阔图景中,心理意象一直扮演着神秘而关键的角色——从爱因斯坦描述他通过组合清晰图像进行思考,到艺术家和科学家们依靠内心视觉突破认知边界。这种能够在头脑中模拟感官体验的能力,数千年来始终是哲学家、心理学家和神经科学家关注的焦点。然而,尽管心理意象在创造性认知中的作用得到广泛承认,其具体的认知和神经机制却始终笼罩在迷雾之中。创造性认知本身就是一个复杂的过程,涉及想法生成和评估的多个认知过程的整合,而心理意象作为连接感觉运动体验与创造性产出的关键认知过程,其作用机制亟需系统性的实证探索。发表在《Communications Biology》的这项研究从语义记忆的视角切入,通过三个精心设计
来源:Communications Biology
时间:2025-10-02
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C/EBPβ通过p300介导的染色质可及性调控NTRK信号通路维持卵巢储备建立的作用机制
在雌性哺乳动物的生殖生命周期中,原始卵泡池(又称卵巢储备)是功能性卵子的唯一来源。这一重要的生殖资源在胚胎期形成后便不再更新,其数量直接决定女性的生殖寿命。然而,关于卵巢储备建立的分子机制,特别是转录因子在这一过程中的调控作用,仍存在许多未知。近年来研究发现,多个关键调控因子和信号通路在原始卵泡形成过程中发挥重要作用,包括JNK、TGF-β、SRSF1、E-钙粘蛋白和SF-1等。然而,卵巢储备建立和卵母细胞命运决定的分子机制仍不完全清楚。CCAAT/增强子结合蛋白β(C/EBPβ)作为bZIP类转录因子家族成员,在成年卵巢颗粒细胞中广泛表达,但其在早期卵巢发育中的作用尚不明确。在这项发表于《C
来源:Communications Biology
时间:2025-10-02
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基于成纤维细胞分化轨迹的瘢痕疙瘩分子分型系统构建及机制研究
瘢痕疙瘩是一种由异常伤口愈合引起的皮肤纤维增生性疾病,表现为高出皮面、超出原伤口边界的无定形瘢痕,常伴有瘙痒和疼痛,严重影响患者的身心健康。目前,瘢痕疙瘩的治疗手段多样,但单纯手术切除后的复发率高达70%至100%,且常伴有疼痛、周围正常组织萎缩等副作用。究其根本,瘢痕疙瘩的发病机制尚未完全阐明,且其内部存在显著的异质性,导致“一刀切”的治疗方案效果不佳。因此,深入解析瘢痕疙瘩的细胞和分子机制,构建精准的分子分型系统,对于揭示其发病机制、开发新的治疗靶点至关重要。成纤维细胞是瘢痕疙瘩形成过程中的核心细胞,其异常增殖和过度胶原沉积是瘢痕疙瘩的组织病理学特征。然而,成纤维细胞在瘢痕疙瘩中并非均质的
来源:Communications Biology
时间:2025-10-02
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白藜芦醇与铜的促氧化组合疗法通过灭活细胞游离染色质颗粒显著减弱胶质母细胞瘤恶性表型
胶质母细胞瘤(Glioblastoma,GBM)是成人中最常见且最具侵袭性的原发性脑肿瘤,尽管采用手术、放疗和化疗联合治疗,患者中位生存期仍仅约15个月,堪称神经肿瘤领域的治疗难题。传统治疗方法不仅创伤大、毒性强,且难以有效遏制肿瘤的复发和进展。近年来研究发现,死亡癌细胞释放的细胞游离染色质颗粒(cell-free chromatin particles,cfChPs)可被存活细胞摄取,诱发DNA双链断裂(dsDNA breaks)和炎症反应——这两个关键癌症标志的激活可能进一步加剧肿瘤恶性进展。这为GBM治疗提供了新的思路:如果能有效清除或灭活这些cfChPs,或许可阻断肿瘤自我强化恶性表型
来源:BJC Reports
时间:2025-10-02
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铝集流体上构建刚柔并济双导界面实现超稳定无负极钠电池
无负极钠电池(Anode-Free Sodium Batteries, AFSBs)虽具备高能量密度和安全性优势,却受限于不可控的钠枝晶生长和脆弱的固态电解质界面(solid electrolyte interphase)形成。本研究通过创新性界面工程策略,在铝(current collector)集流体上原位构建了具有双离子/电子导电通道的三维多孔界面。该界面由快速离子导体铝酸钠(NaAlO2)框架、高导电碳纳米管(carbon nanotube)网络及柔性羧甲基纤维素(carboxymethyl cellulose)粘结剂协同组成,通过简易的原位化学蚀刻法实现。这种独特结构可同步调控亲钠特
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Mo4+–Er3+共掺Cs2ZrCl6空位有序双钙钛矿实现宽带敏化高效近红外发光
研究人员在无铅无机金属卤化物钙钛矿领域取得突破性进展——通过将Mo4+和Er3+离子共同掺杂到Cs2ZrCl6空位有序双钙钛矿基质中,成功解决了传统镧系(Ln3+)掺杂材料因禁阻f-f跃迁导致的近红外(NIR)发光效率低下难题。该材料展现出独特的双波段近红外发射特性:Mo4+离子在960纳米处产生宽带发射,而Er3+离子则在1543纳米处呈现NIR-II波段发射。更引人注目的是,Mo4+离子不仅作为Er3+离子的高效敏化剂,其激发光谱更覆盖从紫外到近红外的宽广范围(250-850纳米),可直接匹配低成本多色LED芯片激发源。通过低温(10-400K)稳态与时间分辨荧光光谱技术,团队深入解析了能