不結球白菜生長發育過程中表型變化AgriPheno訂閱(yue)號專注(zhu)于持續更(geng)新植(zhi)物生理生態、植(zhi)物表(biao)型組(zu)學(xue)和(he)基因組(zu)學(xue)、基因分(fen)(fen)型、智能化育種及應用、激光雷達探測技術及數據(ju)分(fen)(fen)析等領域，國(guo)內(nei)外(wai)最(zui)新資訊、戰略與(yu)政策導讀。本文(wen)節選了2023年1-3月推(tui)送的代表(biao)性文(wen)章，以供(gong)大家參(can)閱(yue)。
植物逆境研究
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植(zhi)(zhi)物(wu)表皮蠟質研究(jiu)盡管已進(jin)行了(le)數十年，但(dan)其(qi)在(zai)維(wei)持(chi)植(zhi)(zhi)物(wu)適應性中的作用仍(reng)遠未被了(le)解(jie)。本文利用基因編輯的光煙草(Nicotiana glauca)研究(jiu)了(le)不同類型的表皮蠟質成(cheng)分在(zai)非生物(wu)脅迫中的意義。
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近日，中國(guo)(guo)科學(xue)院(yuan)遺傳(chuan)與發(fa)育生物(wu)學(xue)研究、中國(guo)(guo)農業大學(xue)和(he)華中農業大學(xue)等多家研究團隊(dui)(dui)聯(lian)合在《Science》在線發(fa)表了題為A Gγ protein regulates alkaline sensitivity in crops的(de)研究論(lun)文，介(jie)紹了研究團隊(dui)(dui)在高粱(liang)中發(fa)現了主效耐堿基(ji)因AT1，首(shou)次揭示了作物(wu)耐堿的(de)分子機制，并(bing)將相關理(li)論(lun)成(cheng)果應用到水(shui)稻、小麥、玉米、谷子等作物(wu)上，顯著(zhu)提高了這些作物(wu)在鹽堿地的(de)產量。
植物根系研究
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本文(wen)研究結果(guo)表明，地下(xia)功能性狀在(zai)調(diao)控次生演(yan)替早期(qi)恢(hui)復(fu)效果(guo)方面(mian)有著關鍵作(zuo)用(yong)，地上和地下(xia)功能性狀間可能不存在(zai)協同作(zuo)用(yong)。
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最近，Liu等（Liu et al., 2023）以“Plant trait-based life strategies of overlapping species vary in different succession stages of subtropical forests, Eastern China”為題在Frontiers in Ecology and Evolution上發表(biao)了(le)亞熱帶常(chang)綠闊(kuo)葉林中的(de)(de)2個喬木樹種和4個灌木物種的(de)(de)12個植(zhi)物功能屬性沿演替序列的(de)(de)變化(hua)規(gui)律。
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最(zui)近，南(nan)京林業大學生物(wu)與環(huan)境學院關慶(qing)偉教授團隊通過田(tian)間控制實驗研究了不(bu)同厚度有機覆蓋(gai)（0 cm，5 cm，10 cm，20 cm）對表層(ceng)（0-20 cm）和(he)深層(ceng)（20-40 cm）土壤中女貞細根比根長（SRL）、比表面積（SSA）、根組織密度（RTD）、生物(wu)量（FRB）等(deng)功能(neng)屬性的(de)影響。
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本文利(li)用盆栽實(shi)驗研究不(bu)同(tong)基(ji)因(yin)型挪威云杉幼苗的(de)覓食行為，發(fa)現不(bu)同(tong)基(ji)因(yin)型細(xi)根(gen)的(de)覓食策略無顯著差異(yi)，更傾向(xiang)采用利(li)用型分(fen)支(zhi)(zhi)模式，叉(cha)狀(zhuang)分(fen)支(zhi)(zhi)指數(shu)DBI＜0.2，但(dan)快(kuai)速(su)生(sheng)長基(ji)因(yin)型的(de)主根(gen)更長，側根(gen)片段傾向(xiang)更長且叉(cha)狀(zhuang)分(fen)支(zhi)(zhi)，形(xing)成(cheng)更大(da)的(de)吸收根(gen)面積。
植物表型研究方法/方案
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本文總結了(le)現有研究，展示了(le)無(wu)人機(ji)和傳感器類(lei)型(xing)在甘蔗行業的實際應(ying)用(yong)及其相關(guan)的優勢和局(ju)限性(xing)；重點關(guan)注了(le)無(wu)人機(ji)遙感在甘蔗病蟲害管理、產量(liang)估算、表型(xing)測量(liang)、土壤水分評估和營養狀況評價中(zhong)的應(ying)用(yong)。
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本文介紹了一(yi)種基于計算機視(shi)覺的高通量系(xi)(xi)統，該系(xi)(xi)統可以量化甜菜孢(bao)囊線蟲(chong)感染(ran)并測量孢(bao)囊的表型特征(zheng)。
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本(ben)文(wen)使(shi)用光譜成像技術對受損（Damaged，D）和未受損（Undamaged，UD）蘑(mo)菇(gu)的(de)(de)分(fen)類(lei)效果進行了研(yan)究(jiu)，為開發快速檢測雙孢(bao)蘑(mo)菇(gu)損傷(shang)的(de)(de)裝置提供了參考。
激光雷達/光譜研究
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本研究使用了一種(zhong)激光雷(lei)達技(ji)術，即地面激光雷(lei)達（TLS），在長期生物多樣(yang)性實驗(yan)中研究草地植物多樣(yang)性和整個生長季節冠層結構成分之間的關(guan)系。
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本研究確(que)定了有助(zhu)于(yu)預測(ce)(ce)氮(dan)含量和生物量的PLSR模型強度的關鍵(jian)波長，驗證了在受控條件下，高光譜成像成功用于(yu)預測(ce)(ce)混合栽培牧草的產(chan)量和氮(dan)吸收的潛(qian)力。
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本(ben)文(wen)討(tao)論(lun)了(le)雙基地激光雷(lei)達在水稻稻瘟病早期(qi)檢測中的應用，并(bing)提(ti)(ti)出(chu)了(le)用于預測傳(chuan)感器性能(neng)的初(chu)始建模和模擬活動。實驗活動將根據分析結果(guo)作為(wei)下一(yi)階段進行。與其他技術相比，該技術提(ti)(ti)供了(le)更快速(su)的檢測，能(neng)夠在早期(qi)發現(xian)病害(hai)的征(zheng)兆。
新觀點/新技術
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我們得出結論，種皮厚度是該屬(shu)植物發芽需求(qiu)的關鍵(jian)，與種子(zi)儲存位置或形態無關。
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本文中(zhong)寧夏大學田軍倉教授團隊利(li)用高光(guang)譜(pu)成像技術檢測葡(pu)萄(tao)(tao)從結(jie)果(guo)到(dao)變色再(zai)到(dao)成熟過(guo)程中(zhong)葉片氮(dan)含量(liang)(LNC)、葉綠(lv)素含量(liang)（SPAD）和(he)葉綠(lv)素熒光(guang)（ChlF）參數的(de)變化，以期(qi)找到(dao)一種簡(jian)單有(you)效的(de)無損檢測這(zhe)些參數的(de)方法，以便高效監測葡(pu)萄(tao)(tao)生長和(he)控制葡(pu)萄(tao)(tao)品(pin)質。
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含氟聚合物(wu)涂層可將UV-A和(he)(he)紫光(guang)轉換(huan)為(wei)藍(lan)光(guang)和(he)(he)紅光(guang)，從而刺(ci)激植物(wu)的(de)生長、發育和(he)(he)產量，但抑制(zhi)熱誘導的(de)電(dian)信號。本(ben)文(wen)通過光(guang)合熒光(guang)同(tong)步測量技術進一步研究(jiu)了這些光(guang)轉換(huan)涂層對電(dian)信號誘導的(de)番茄植物(wu)對熱脅迫抗性的(de)影響(xiang)。
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為了(le)解籽(zi)粒(li)大小(xiao)增加對(dui)(dui)產量(liang)和(he)營養性(xing)狀的作用，本文研究(jiu)了(le)小(xiao)麥中TaBG1表達(da)增加的效應及其(qi)對(dui)(dui)籽(zi)粒(li)大小(xiao)、產量(liang)組成(cheng)和(he)營養品質的影(ying)響。
生物技術/育種技術
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2023年3月8日，丹(dan)麥奧胡斯(si)大學(xue)Stig Uggerh?j Andersen和芬蘭自然資源(yuan)研(yan)究所Alan H. Schulman以及英國雷(lei)丁大學(xue)Donal Martin O’Sullivan團隊合作(zuo)在國際頂級學(xue)術期刊(kan)Nature上發表了(le)題(ti)為“The giant diploid faba genome unlocks variation in a global protein crop”的研(yan)究論文，報(bao)告(gao)了(le)蠶(can)豆(dou)的第一個高質量、染(ran)色體規(gui)模的基(ji)因組，并利用該基(ji)因組剖析了(le)蠶(can)豆(dou)種子大小(xiao)變異(yi)和種臍顏色變化的遺傳基(ji)礎(chu)；為科研(yan)人員(yuan)提(ti)供了(le)一個基(ji)因組學(xue)的蠶(can)豆(dou)育種平臺。
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近日，中國農(nong)業科學院蔬菜(cai)花(hua)卉研(yan)究所(suo)的研(yan)究團隊在《Molecular Breeding》在線發(fa)表了題為Development and validation of KASP markers for resistance to Phytophthora capsici in Capsicum annuum L的研(yan)究論文，介紹了研(yan)究團隊基于GWAS分(fen)(fen)析的結果開發(fa)新型辣椒疫(yi)霉病抗(kang)性KASP分(fen)(fen)子標記并進(jin)行驗證，用(yong)于分(fen)(fen)子標記輔(fu)助(zhu)選擇育(yu)種實(shi)踐。
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該研(yan)究(jiu)由云南農業大學(xue)牽頭(tou)，匯集26個國(guo)家和地(di)區70多名科學(xue)家完成的大型國(guo)際合作項(xiang)目，形成了(le)葡(pu)萄(tao)起(qi)源、遷徙、品(pin)種(zhong)分化研(yan)究(jiu)領域的多個重要結(jie)論，為(wei)葡(pu)萄(tao)基因組輔助育種(zhong)、品(pin)種(zhong)溯源提供了(le)重要參考(kao)數據集，對葡(pu)萄(tao)種(zhong)質(zhi)資源挖(wa)掘，推動產(chan)業發展具有重大意(yi)義，標志(zhi)著我(wo)國(guo)葡(pu)萄(tao)生物資源研(yan)究(jiu)達到世界領先地(di)位。
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研究團隊建立(li)了一個利(li)用(yong)CRISPR/Cas9系(xi)統，并(bing)基(ji)于玉米、水(shui)稻(dao)和擬南芥中與植(zhi)物(wu)生長調節功能保(bao)守的48個候選基(ji)因(yin)創建一套多重基(ji)因(yin)編輯(ji)的植(zhi)物(wu)（即對多個不同(tong)的基(ji)因(yin)或特定的DNA位點進行編輯(ji)）。
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2023年3月1日(ri)， Plant Communications在(zai)線發(fa)表了(le)中(zhong)國(guo)農業大學陳紹(shao)江(jiang)、劉晨旭團(tuan)隊題(ti)為“Establishment of an efficient haploid identification system by engineering anthocyanin accumulation in wheat embryo”，該研究(jiu)利用玉(yu)米花青素調(diao)控(kong)基因ZmC1和ZmR，成功(gong)創(chuang)制了(le)小麥(mai)紫(zi)胚芽(ya)鞘誘(you)(you)導系(xi)PCI和紫(zi)胚誘(you)(you)導系(xi)PEI，實現(xian)了(le)小麥(mai)單倍體(ti)的(de)精(jing)準(zhun)鑒別(bie)，并利用PEI誘(you)(you)導系(xi)成功(gong)創(chuang)制了(le)DH系(xi)，展現(xian)了(le)該技術在(zai)小麥(mai)育種中(zhong)的(de)應用前景(jing)。
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2023年3月3日(ri)，四川農(nong)業(ye)大(da)學(xue)草業(ye)科技學(xue)院黃琳凱教授團(tuan)(tuan)隊(dui)、北京諾禾致源科技股份(fen)有限公司田(tian)仕林(lin)研究員團(tuan)(tuan)隊(dui)合作在(zai)國際(ji)權威學(xue)術期(qi)刊(kan)《自然(ran)遺傳學(xue)》（Nature Genetics）在(zai)線(xian)發表了題為“Pangenomics identifies structural variation associated with heat tolerance in pearl millet”（美洲狼尾(wei)草泛基(ji)因組構建、結構變(bian)異挖(wa)掘及耐熱(re)機制解析(xi)）的研究成果。
植物生理生態研究
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OJIP曲線即(ji)熒(ying)光(guang)(guang)(guang)快相(xiang)(xiang)，可以簡單理解為(wei)把Fv/Fm的(de)(de)峰拉寬，放大(da)，觀察(cha)和(he)(he)研究熒(ying)光(guang)(guang)(guang)上升的(de)(de)細節，從而獲得與(yu)原初光(guang)(guang)(guang)化學(xue)反應(ying)有關的(de)(de)信息(xi)。測量熒(ying)光(guang)(guang)(guang)快相(xiang)(xiang)需要較高(gao)的(de)(de)時(shi)間(jian)分(fen)辨率，多款PAM熒(ying)光(guang)(guang)(guang)儀(yi)，如PAM-2500、Dual-PAM、Multi-Color-PAM、Phyto-PAM-Ⅱ等均具有熒(ying)光(guang)(guang)(guang)快相(xiang)(xiang)測量功能。那么PAM的(de)(de)調(diao)制技術與(yu)非調(diao)制（連續(xu)激發）熒(ying)光(guang)(guang)(guang)儀(yi)測出的(de)(de)OJIP曲線有什(shen)么區(qu)別？在數(shu)據分(fen)析和(he)(he)應(ying)用的(de)(de)時(shi)候需要注意些什(shen)么？我們就(jiu)這些大(da)家關心的(de)(de)問題，與(yu)快相(xiang)(xiang)熒(ying)光(guang)(guang)(guang)領域的(de)(de)資深專家，德國(guo)WALZ應(ying)用科學(xue)家Gert Schansker博士進行(xing)了(le)探討。
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如果您(nin)正(zheng)在進行地衣和(he)生物結(jie)皮相關(guan)領(ling)域的生態學研究，如果您(nin)正(zheng)缺少(shao)一(yi)種工具來測量地衣和(he)生物結(jie)皮的光合(he)作用，緊湊型(xing)的多通道連續監測熒(ying)光儀MICRO-PAM和(he)便攜式光合(he)-熒(ying)光測量系統GFS-3000可能會(hui)對您(nin)非常有幫助。
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近期Ulrich Schreiber教授(shou)發表(biao)在Photosynthesis Research上的(de)最新研究成果以模(mo)式綠(lv)藻(zao)小球藻(zao)(Chlorella vulgaris)為(wei)研究對(dui)象，通(tong)過比較遠紅(hong)光(guang)(720 nm，大部分(fen)被PSI吸(xi)收)和可見光(guang)(540 nm，被PSI和PSII吸(xi)收)激發的(de)光(guang)誘(you)導長波(bo)熒光(guang)(＞765 nm)變(bian)化，進一步擴展了該(gai)方面的(de)工作。
水環境研究
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本文應用了(le)一種新(xin)的評(ping)估方法(fa)，該方法(fa)基于非(fei)侵入(ru)性原位技術，結合了(le)創新(xin)的呼吸測(ce)量(liang)系統、熒(ying)光測(ce)量(liang)和照片分析，以(yi)評(ping)估P. carnosa在(zai)環境波動下的代謝反(fan)應和能(neng)量(liang)學。
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世界各地的科學家正(zheng)在努(nu)力闡釋珊(shan)瑚(hu)(hu)礁環(huan)境(jing)的復雜性，以及氣(qi)候變化的各個方面如(ru)何影響珊(shan)瑚(hu)(hu)礁環(huan)境(jing)。在這樣做的過(guo)程中，他們使用(yong)(yong)了CISME——一種由北卡羅來納大學威爾明頓分校(xiao)與Qubit Systems聯合開發的潛水員部(bu)署系統(tong)，用(yong)(yong)于(yu)測量珊(shan)瑚(hu)(hu)的光合作用(yong)(yong)、呼吸作用(yong)(yong)和（去(qu)）鈣化。繼續閱讀(du)，了解更(geng)多關于(yu)此項研究的信息。
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本研究通(tong)過對不同年份(fen)葡萄(tao)的(de)理化參數、產(chan)量和品質的(de)觀察，記錄(lu)葉片(pian)的(de)高光(guang)(guang)譜信(xin)息，最(zui)終建立了基于高光(guang)(guang)譜技術的(de)葉片(pian)光(guang)(guang)合性能(neng)評價模型。研究結果(guo)可為利用近地(di)光(guang)(guang)譜學方法測定葉片(pian)光(guang)(guang)合性能(neng)提(ti)供技術支持。
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本(ben)研究(jiu)分(fen)別(bie)使(shi)用(yong)了(le)(le)用(yong)于在線分(fen)析光(guang)營養微(wei)生物(wu)的(de)(de)Cytosense（CytoBuoy BV）和連(lian)接到海洋航(hang)行船的(de)(de)泵的(de)(de)OnCyt自動(dong)流(liu)式細胞儀（OnCyt Microbiology AG）。證明(ming)了(le)(le)高空間分(fen)辨率監(jian)測(ce)表面微(wei)生物(wu)分(fen)布是可行的(de)(de)，并提(ti)供了(le)(le)有用(yong)的(de)(de)第一手(shou)信息(xi)，可用(yong)于快(kuai)速(su)和實時(shi)地指示水質(zhi)。
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