不結球白菜生長發育過程中表型變化AgriPheno訂閱號專注(zhu)于持續(xu)更新植(zhi)物生(sheng)理生(sheng)態、植(zhi)物表(biao)型組(zu)學(xue)和基因組(zu)學(xue)、基因分型、智能化育種及(ji)應用、激(ji)光雷(lei)達(da)探測技術及(ji)數據(ju)分析等領域，國內外(wai)最新資訊、戰略與政策導讀。本(ben)文節選了2024年4-6月推送的(de)代(dai)表(biao)性(xing)文章，以(yi)供大家參(can)閱。
高光譜(pu)
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本(ben)研究使(shi)用Specim IQ（Specim Ltd.，芬(fen)蘭奧盧）高光(guang)譜相機采集海(hai)沃德(de)（Hayward）獼猴(hou)桃(tao)高光(guang)譜數據，同(tong)時使(shi)用紋(wen)理分析儀TA XT2i、烘干法(fa)(fa)、數字折射計Atago PR-1和Folin–Ciocalteu法(fa)(fa)分別測(ce)定每個標(biao)記水果(guo)的果(guo)皮(pi)硬度（N）、DM含(han)量(liang)(liang)（%）、SSC（%）和單寧(ning)含(han)量(liang)(liang)。采用偏最小(xiao)二(er)乘回歸（PLSR）、袋(dai)裝樹(Bagged Trees, BTs）和三(san)層神經(jing)網絡（TLNN）三(san)種機器(qi)學(xue)習算法(fa)(fa)， 利用非(fei)破壞性高光(guang)譜成像方法(fa)(fa)評估海(hai)沃德(de)獼猴(hou)桃(tao)內部質量(liang)(liang)（SSC、DM含(han)量(liang)(liang)、硬度、單寧(ning)含(han)量(liang)(liang)等生理特征）。
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本研(yan)究(jiu)提出的(de)評估(gu)紫外(wai)線(xian)照射對甜(tian)(tian)葉(xie)菊植(zhi)物(wu)葉(xie)片中SG濃度影(ying)響(xiang)的(de)方法，使我們能(neng)夠(gou)評估(gu)不(bu)同(tong)范(fan)圍紫外(wai)線(xian)照射的(de)效(xiao)果(guo)，從(cong)而改進甜(tian)(tian)葉(xie)菊種植(zhi)技術，在完全受控(kong)的(de)環境農業中獲得更高質(zhi)量(liang)的(de)產量(liang)。未來的(de)研(yan)究(jiu)將重點關注不(bu)同(tong)劑量(liang)的(de)紫外(wai)線(xian)照射對葉(xie)片SG濃度和植(zhi)物(wu)生理機能(neng)的(de)影(ying)響(xiang)。
植物根(gen)系研究(jiu)
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該(gai)研究(jiu)采用(yong)了植物根(gen)(gen)系生(sheng)(sheng)長監測系統CI-600 (美國CID)作為圖像采集單元，該(gai)設備可(ke)掃描獲(huo)取(qu)近360°的微(wei)根(gen)(gen)管(guan)圖像，單幅圖像圖幅可(ke)達21.59 cm×19.56 cm，可(ke)用(yong)于(yu)較長時(shi)間尺(chi)度的根(gen)(gen)系生(sheng)(sheng)長動(dong)態研究(jiu)；配套WinRHIZO Tron軟件，不僅(jin)可(ke)以獲(huo)取(qu)根(gen)(gen)長、根(gen)(gen)表面積等(deng)根(gen)(gen)系功能性狀(zhuang)，還(huan)可(ke)基于(yu)Session模式(shi)提取(qu)不同(tong)土(tu)層(ceng)深度的根(gen)(gen)系生(sheng)(sheng)長動(dong)態。
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RootViz FS，不僅(jin)僅(jin)是一(yi)套設備，更是植物根(gen)系研(yan)究的“透(tou)視(shi)眼”。它通過X光(guang)掃(sao)描(miao)成像(xiang)分析，對盆(pen)栽植物的根(gen)系進行(xing)非破壞性的原位(wei)成像(xiang)分析。想象一(yi)下，只需(xu)短(duan)(duan)短(duan)(duan)幾(ji)分鐘，你就能獲得植物根(gen)系的立體X光(guang)照片，全方位(wei)觀察根(gen)系的每一(yi)個細節。
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該(gai)研究借助細(xi)(xi)根垂直分布(bu)指數、細(xi)(xi)根生物量(liang)、細(xi)(xi)根根長密度、比(bi)根長、細(xi)(xi)根直徑、細(xi)(xi)根組織密度等，量(liang)化了土壤石礫含(han)量(liang)對根系(xi)(xi)生物量(liang)和根系(xi)(xi)形態的(de)影響。
植物表型/激光雷達
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在(zai)現代農(nong)業(ye)科技的(de)浪潮中，精(jing)準農(nong)業(ye)（Precision Agriculture, PA）正成為(wei)(wei)提(ti)高作物(wu)產量(liang)和質量(liang)的(de)關鍵。近期，一項(xiang)發表在(zai)Remote Sensing上的(de)研(yan)究(jiu)，為(wei)(wei)我們揭示了如何利用無人機搭載的(de)激光雷達（UAS LiDAR）技術，對作物(wu)的(de)三維結構進行精(jing)確表型分析，從而為(wei)(wei)農(nong)業(ye)管理提(ti)供更為(wei)(wei)精(jing)準的(de)數據支(zhi)持。
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2024年(nian)6月12日，Nature在(zai)線(xian)發(fa)表了(le)中國農業大學田豐課題(ti)組和(he)李(li)繼剛(gang)課題(ti)組的(de)(de)合作研(yan)究論(lun)文“Maize smart-canopy architecture enhances yield at high densities”。該研(yan)究首(shou)次在(zai)玉(yu)米中鑒定(ding)到“智慧(hui)株(zhu)型”基因(yin)lac1，揭(jie)示了(le)光(guang)信號動(dong)態(tai)調控lac1促使玉(yu)米適應密(mi)植的(de)(de)分子(zi)機制，建立(li)了(le)“一步成系(xi)”的(de)(de)單(dan)倍體誘導編輯技術體系(xi)。
新(xin)觀(guan)點(dian)/新(xin)技術
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陜(shan)西(xi)科(ke)技(ji)大學(xue)研究團隊(dui)在(zai)紙上繪制葉子(zi)(zi)并(bing)賦予其(qi)天然(ran)葉子(zi)(zi)的基本功(gong)能，包(bao)括光捕獲、碳固(gu)(gu)定、氣孔調節和物質運輸，構建了一種(zhong)(zhong)仿生功(gong)能化的葉子(zi)(zi)——EcoLeaf。EcoLeaf具有與(yu)天然(ran)葉子(zi)(zi)相似的纖維(wei)素組(zu)成和機械強度，能夠在(zai)使用過(guo)程(cheng)中無縫融入生態系統，并(bing)在(zai)其(qi)生命周期結束時參(can)與(yu)自(zi)然(ran)降解和養(yang)分(fen)循環過(guo)程(cheng)。EcoLeaf的碳固(gu)(gu)定途(tu)徑是(shi)可適應的，可以作(zuo)為(wei)未來(lai)各種(zhong)(zhong)生物碳固(gu)(gu)定途(tu)徑的通用仿生平(ping)臺。
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德國WALZ最新發布的(de)(de)LSA-2050固件增(zeng)加(jia)氮(dan)平(ping)衡指數(NBI)的(de)(de)測量(liang)，NBI被定義為(wei)葉綠素(su)與吸收紫外線的(de)(de)酚類(lei)(lei)物(wu)質（主要是類(lei)(lei)黃酮）的(de)(de)濃度比(bi)。制定 NBI的(de)(de)依據(ju)是，葉綠素(su)含量(liang)隨(sui)氮(dan)素(su)供應量(liang)的(de)(de)增(zeng)加(jia)而(er)增(zeng)加(jia)，而(er)酚類(lei)(lei)物(wu)質含量(liang)則呈(cheng)平(ping)行下降(jiang)趨(qu)勢(shi)。由于(yu)這(zhe)些相反的(de)(de)關系，與葉綠素(su)和(he)(he)酚類(lei)(lei)物(wu)質的(de)(de)單個濃度相比(bi)，NBI對(dui)植物(wu)氮(dan)狀況的(de)(de)潛(qian)在反應更為(wei)敏感和(he)(he)穩(wen)健。
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2024年6月(yue)7日，Science Advances在線發(fa)表美國加州大學(xue)(xue)伯(bo)克(ke)利(li)分校植物與微生(sheng)物生(sheng)物學(xue)(xue)系Krishna K. Niyogi課題組題為"Multiplexed CRISPR-Cas9 mutagenesis of rice PSBS1noncoding sequences for transgene-free overexpression"的(de)最(zui)新研究論(lun)文(wen)。報(bao)道了該(gai)研究小(xiao)組通過CRISPR/Cas9工(gong)具(ju)編輯(ji)植物中自然存在的(de)參(can)與光(guang)保護(hu)過程的(de)基因來改變光(guang)合作用。
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你(ni)(ni)是否對植物(wu)的(de)水分運輸過程感到好奇？你(ni)(ni)是否想知(zhi)道如何準確(que)地測量(liang)植物(wu)的(de)莖流(liu)？這篇文章中，我們(men)將探討一種(zhong)新的(de)熱脈沖法(fa)，它可以解決傳統熱脈沖法(fa)在(zai)測量(liang)植物(wu)莖流(liu)時(shi)的(de)局限性。
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在神奇的自然界(jie)中，有些動物也能夠利(li)用(yong)光合作用(yong)為(wei)自己提供能量。海(hai)蛞蝓，這種小型海(hai)洋生物，正是(shi)通過盜取(qu)藻(zao)類中的葉綠體(ti)來實現光合作用(yong)的。但是(shi)，當它們面臨強光脅(xie)迫時，這些“太陽能驅(qu)動”的生物又是(shi)如何保護自己的呢(ni)？今天，我們要(yao)介(jie)紹的是(shi)一項突破性(xing)的研究(jiu)，利(li)用(yong)Imaging-PAM技(ji)術，為(wei)我們揭示(shi)了海(hai)蛞蝓在光合作用(yong)中的光保護機制(zhi)。
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科學家借(jie)助Dual-PAM-100開展的(de)這項研究為微藻(zao)培養系(xi)統中(zhong)光(guang)譜轉換的(de)應用開辟了(le)新(xin)道路(lu)，對提高(gao)微藻(zao)生(sheng)長(chang)和代謝(xie)物(wu)生(sheng)物(wu)合(he)成效率意義重大(da)，不僅(jin)為微藻(zao)生(sheng)物(wu)技術領域(yu)帶來了(le)創新(xin)，也為實現綠色能源的(de)可持續發展提供了(le)新(xin)的(de)可能性。
生物技(ji)術(shu)/育(yu)種技(ji)術(shu)
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近期，安徽省農業科學院水稻(dao)研(yan)究(jiu)所李娟與安徽農業大學魏鵬程(cheng)團(tuan)隊(dui)(dui)在aBIOTECH發表(biao)了題為“Developing a CRISPR/FrCas9 system for core promoter editing in rice”的研(yan)究(jiu)論文。研(yan)究(jiu)團(tuan)隊(dui)(dui)設計了一種(zhong)獨(du)特(te)的FrCas9系(xi)統(tong)，并利用該系(xi)統(tong)在水稻(dao)中進(jin)行基因編輯(ji)，展示(shi)了其編輯(ji)植物核心啟動子區(qu)域的潛力。
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本研究(jiu)深入解析了辣椒(jiao)著(zhu)絲粒序列特征，發現獨特的重復(fu)序列元件；通(tong)過系統(tong)發育分析，估計了辣椒(jiao)素類物質合(he)成通(tong)路的進化(hua)時間節點，并揭示了辣味形成和喪失的遺傳(chuan)基礎。
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文章發(fa)現并(bing)(bing)(bing)報(bao)道了(le)一種(zhong)感應溫(wen)(wen)度(du)(du)的轉錄(lu)(lu)輔助調(diao)節(jie)因(yin)子(zi)(zi)TWA1。TWA1在(zai)高溫(wen)(wen)下(xia)可以發(fa)生(sheng)構(gou)象(xiang)改(gai)變(bian)并(bing)(bing)(bing)在(zai)細胞中積累，調(diao)控熱(re)(re)(re)休克轉錄(lu)(lu)因(yin)子(zi)(zi)A2(HSFA2)和熱(re)(re)(re)休克蛋白(bai)的轉錄(lu)(lu)。TWA1是(shi)擬南芥基礎耐(nai)熱(re)(re)(re)性(xing)和馴(xun)化(hua)耐(nai)熱(re)(re)(re)性(xing)所必需(xu)的轉錄(lu)(lu)調(diao)節(jie)因(yin)子(zi)(zi)。TWA1作為一種(zhong)植物(wu)溫(wen)(wen)度(du)(du)傳感器，它的發(fa)現和鑒定為通過(guo)育種(zhong)和生(sheng)物(wu)技術(shu)調(diao)整作物(wu)的熱(re)(re)(re)馴(xun)化(hua)反(fan)應提供了(le)分子(zi)(zi)工(gong)具，并(bing)(bing)(bing)為熱(re)(re)(re)遺傳學(xue)提供了(le)靈敏的溫(wen)(wen)度(du)(du)開(kai)關(guan)。
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該文報道了研究團隊首次克隆出大豆中的廣譜ASR抗性基(ji)因(yin)對Rpp6907-7/Rpp6907-4，破(po)解(jie)了ASR抗性基(ji)因(yin)匱乏的世界性難題。
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本(ben)研究的(de)(de)基于氧氣消耗技術(shu)的(de)(de)種子(zi)活(huo)(huo)力鑒別方法(fa)，成功實現了對(dui)單粒(li)種子(zi)活(huo)(huo)力的(de)(de)快速、無損鑒別，具有操作簡(jian)便、快速準確、無損檢(jian)測(ce)等優點(dian)，可(ke)廣泛(fan)應(ying)用于農業生(sheng)產中(zhong)的(de)(de)種子(zi)篩選和質量監控。未來，隨著相關技術(shu)的(de)(de)不斷發(fa)(fa)展和完(wan)善，該方法(fa)有望在提高作物產量和品質方面發(fa)(fa)揮更大作用。
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本研究描述了(le)一種(zhong)新的小麥(mai) SNP 基因(yin)分型芯片(pian)TaNG 芯片(pian)的開發，該芯片(pian)旨在(zai)克(ke)服(fu)現有基因(yin)分型芯片(pian)存在(zai)的問題(ti)，從而提供比(bi)以前版本更(geng)全面的基因(yin)組覆蓋范(fan)圍(wei)。
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花粉(fen)活力分析(xi)儀Ampha Z40/P20配合洋蔥專用芯片(pian)，可(ke)以(yi)在不到一(yi)分鐘的時間(jian)內檢測并獲得花粉(fen)質量和花粉(fen)數量結果，應(ying)用于對眾多品系進行以(yi)快速、系統地篩選，可(ke)顯著(zhu)提高洋蔥育種和種子生產(chan)的效率。
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本(ben)文系統闡釋了一(yi)個de novo 起源新(xin)基(ji)因(yin)GSE9 參與調(diao)控水(shui)稻(dao)秈/粳亞種間粒(li)型(xing)的(de)分化，并為(wei)水(shui)稻(dao)粒(li)型(xing)的(de)遺傳改良(liang)提(ti)供了新(xin)的(de)靶(ba)基(ji)因(yin)。
植物生(sheng)理生(sheng)態研究
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2024年6月7日(ri)，BMC Plant Biology在線發表了波(bo)蘭華沙(sha)大(da)學Rados?aw Mazur實驗室題為“Light-independent pathway of STN7 kinase activation under low temperature stress in runner bean (Phaseolus coccineus L.)” 的(de)研(yan)究論文。文章研(yan)究調查了在黑(hei)暗(an)寒冷條件下紅花菜豆(Phaseolus coccineus L.) 中由 STATE TRANSITION 7 (STN7) 激酶驅動的(de)光系統(tong)II捕光天線復合物(LHCII)的(de)磷(lin)(lin)酸(suan)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)。研(yan)究表明，暗(an)冷誘導(dao)了不依賴光的(de)LHCII磷(lin)(lin)酸(suan)化(hua)(hua)(hua)，質醌(PQ)庫的(de)過(guo)度還原促(cu)進了這種磷(lin)(lin)酸(suan)化(hua)(hua)(hua)。這導(dao)致了STN7激酶的(de)激活、LHCII的(de)磷(lin)(lin)酸(suan)化(hua)(hua)(hua)和LHCII在類(lei)囊體膜的(de)重新定位。
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光(guang)(guang)合作(zuo)用是地(di)球上(shang)所有生命活動(dong)的基礎，而光(guang)(guang)系統(tong)(tong)II正是這一過程的起點(dian)。它不僅(jin)捕獲陽(yang)光(guang)(guang)，還負責將水分(fen)子(zi)裂(lie)解，釋放氧(yang)氣，同時儲存能(neng)(neng)量。在Photosynthesis Research上(shang)發表(biao)的綜述(shu)(shu)《光(guang)(guang)系統(tong)(tong)II中(zhong)的太陽(yang)能(neng)(neng)轉(zhuan)換：原理與結構》中(zhong)，科學家們(men)詳細闡述(shu)(shu)了PSII如何高(gao)效地(di)將光(guang)(guang)能(neng)(neng)轉(zhuan)化為化學能(neng)(neng)，并(bing)提(ti)供(gong)了PSII的高(gao)分(fen)辨(bian)率結構圖像(xiang)。
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文(wen)章旨在探討糖(tang)原在光(guang)自(zi)養生長(chang)向光(guang)混合營養生長(chang)轉換(huan)過程中的生理(li)和代謝作用，以及糖(tang)原合成對光(guang)合作用電子(zi)傳遞鏈(lian)的影響。
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本(ben)研(yan)究(jiu)揭示(shi)(shi)了一個新的(de)(de)蛋白質FPB1（Facilitator of PsbB biogenesis1），它(ta)在PSII的(de)(de)組裝中扮演著重要(yao)角色，它(ta)是PSII積(ji)累(lei)所必需(xu)的(de)(de)。本(ben)研(yan)究(jiu)中，光合(he)作用相關的(de)(de)葉綠素熒光成像和P700氧化還(huan)原差(cha)示(shi)(shi)吸收通過MAXI-IMAGING-PAM和DUAL-PAM-100完成。
其他
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本上(shang)海澤泉科技股(gu)份(fen)有限公司隆重推(tui)出(chu)物聯(lian)網(wang)分布(bu)式表型監(jian)測系(xi)統——PhenoSight。現誠邀全國區域經(jing)銷商，凡(fan)具備一定行(xing)業(ye)客戶基礎，擁(yong)有專業(ye)背景知識，敢于(yu)挑戰行(xing)業(ye)競爭的優秀儀器代理商，加入我們共謀事業(ye)發(fa)展，見(jian)證品(pin)牌發(fa)展。
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隨著(zhu)全球氣(qi)候變化的加劇(ju)，極端天氣(qi)事件的頻率和強度不(bu)斷增(zeng)加，土壤(rang)微生物(wu)群落對這(zhe)(zhe)些變化的響(xiang)應(ying)變得越(yue)來越(yue)重(zhong)要。由(you)英國雷丁大學的Tom Sizmur教授(shou)領導(dao)的研(yan)究(jiu)(jiu)團隊進(jin)行了(le)一項關于土壤(rang)微生物(wu)功能(neng)對重(zhong)復干(gan)濕(shi)循(xun)環的反應(ying)以及(ji)覆蓋作物(wu)對這(zhe)(zhe)種反應(ying)的影響(xiang)的研(yan)究(jiu)(jiu)。這(zhe)(zhe)項研(yan)究(jiu)(jiu)的結果(guo)為(wei)我(wo)們提供了(le)關于如何(he)通過農業實踐來增(zeng)強土壤(rang)對氣(qi)候變化的適(shi)應(ying)性的重(zhong)要見解(jie)。
感謝各(ge)位老師、同學的(de)關注(zhu)、推薦與(yu)積極轉(zhuan)發(fa)，Agripheno將不忘(wang)初(chu)心，堅(jian)持把國內外(wai)最(zui)(zui)新(xin)資(zi)訊、戰略與(yu)政策導讀分享給大家(jia)(jia)，以支持到大家(jia)(jia)的(de)研究(jiu)(jiu)工作。作為開(kai)放公眾(zhong)平臺，我(wo)們歡迎大家(jia)(jia)撰寫各(ge)自已(yi)發(fa)表文章的(de)介(jie)紹投稿(gao)，分享最(zui)(zui)新(xin)研究(jiu)(jiu)成果。此外(wai)，如(ru)您有(you)最(zui)(zui)新(xin)的(de)業內信息需要推送(song)，我(wo)們也樂意(yi)效(xiao)勞。