作(zuo)為科技型企業(ye)，澤泉科技一直(zhi)洞悉科研脈(mo)搏，走在行業(ye)前沿，想知道業(ye)內(nei)有哪(na)些研究(jiu)成果，您可以在科研動態(tai)版塊一窺究(jiu)竟。近期的科研動態(tai)包括植物(wu)(wu)內(nei)生(sheng)菌與(yu)光合(he)作(zuo)用的關系、秈稻和(he)(he)粳稻的綜合(he)快速育種方案、番茄鹽(yan)害高溫復合(he)脅迫的系統性響應、結構和(he)(he)形態(tai)功能屬(shu)性預(yu)測植物(wu)(wu)的細(xi)根(gen)張力、光合(he)儀和(he)(he)土壤呼吸附件聯用測量寄生(sheng)花碳通量等。
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最近，有人提出內生菌的呼吸代謝會導致細胞內部二氧化碳濃度升高，從而有助于提高光合作用。Karaba N. Nataraja等人認為，內生菌可以通過最大限度地減少光合作用的限制，從而有助于提高光合作用效率和凈碳收益。相關論述于12月27日發表在了發表在Trends in Plant Science雜志上，題為Can endophytes minimize photosynthetic limitation? 當前時代背景下，科研人員一直在試圖通過提高光合作用增加作物產量，提高陸地碳匯，內生菌的應用和或許能給我們提供一些新的思路，感興趣的小伙伴們可以進一步探索。
圖1 駐留在(zai)質(zhi)外體中的(de)內(nei)生(sheng)菌可以激活(huo)蔗(zhe)糖易轉運體，促進蔗(zhe)糖從細(xi)胞質(zhi)釋放到(dao)質(zhi)外體中。這為(wei)光(guang)(guang)合作用(yong)(yong)活(huo)躍的(de)葉片提供了額外的(de)光(guang)(guang)合作用(yong)(yong)吸收匯，促進了無(wu)機磷酸 (Pi)的(de)循環(huan)利用(yong)(yong)。在(zai)內(nei)生(sheng)菌存在(zai)的(de)情況(kuang)下，高效的(de)產物利用(yong)(yong)有助于維持光(guang)(guang)化學反應和卡爾文-本森-巴塞(sai)爾姆(CBB)循環(huan)。縮寫： Pi，無(wu)機磷酸；RuBP，核(he)酮糖-1,5-二磷酸；TP，磷酸三糖。
原文：M. P. S. Bangari, K. N. Nataraja. Can endophytes minimize photosynthetic limitation?[J]. Trends in Plant Science, 2023.
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為了滿足增長的人口和提高水稻產量的需求，需提高遺傳增益，但新品種的開發受到較長的世代時間和季節性的限制。增加遺傳增益的簡單有效途徑是減少育種時間，因此開發快速育種技術被廣泛關注。來自國際水稻研究所Vikas Kumar Singh和Pallavi Sinha團隊，在Plant Biotechnology Journal發表了題為“SpeedFlower: a comprehensive speed breeding protocol for indica and japonica rice”的文章。本文提出了一個基于快速育種設施的“加速開花”的快速育種方案，可以在一年內種植4-5代秈稻或粳稻，大約1.5年完成育種周期。
優(you)化(hua)秈稻和粳稻的快速育種方案“SpeedFlower”
此(ci)研究為不同水(shui)稻品種(zhong)(zhong)的(de)(de)快速育種(zhong)(zhong)提供(gong)(gong)(gong)了(le)優化(hua)方案和指(zhi)導(dao)意見。該方案為其他(ta)作物(wu)的(de)(de)快速育種(zhong)(zhong)方案制(zhi)定提供(gong)(gong)(gong)思路，指(zhi)出了(le)生理生長階(jie)段(duan)的(de)(de)干預和環境參數精確控制(zhi)的(de)(de)重(zhong)要性(xing)。將快速育種(zhong)(zhong)和基因組選(xuan)(xuan)擇整合到水(shui)稻育種(zhong)(zhong)過(guo)程(cheng)中，可以解決育種(zhong)(zhong)周期長和選(xuan)(xuan)擇效率(lv)低的(de)(de)問題，為優良(liang)品種(zhong)(zhong)的(de)(de)改良(liang)選(xuan)(xuan)育提供(gong)(gong)(gong)支持。
原(yuan)文：Kabade, P.G., Dixit, S., Singh, U.M., et al. SpeedFlower: a comprehensive speed breeding protocol for indica and japonica rice [J]. Plant Biotechnology Journal, 2023.
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2023年12月6日，國際知名學術期刊The Plant Journal在線發表了南京農業大學園藝學院蔬菜生理生態實驗室題為Synergistic regulation at physiological, transcriptional, and metabolic levels in tomato plants subjected to a combination of salt and heat stress的研究論文。該研究比較了不同鹽/熱敏感性的番茄植株在正常、鹽、熱及其組合下的形態、生理、轉錄和代謝變化，闡釋了番茄對鹽害高溫復合脅迫的系統性響應過程。該研究將為研究復合脅迫和提高番茄耐受性提供寶貴的資源。
不同(tong)基因型番茄(qie)在單(dan)一(yi)脅(xie)迫(po)和復合脅(xie)迫(po)下(xia)的葉(xie)綠素因熒光成像結果。番茄(qie)幼苗暗適應30分鐘后，使(shi)用調制葉(xie)綠素熒光成像系統(tong)Maxi-Imaging-PAM（Heinz-Walz，Effeltrich，Germany）在25°C下(xia)測(ce)量葉(xie)綠素熒光參數(shu)，測(ce)定了葉(xie)片(pian)的Fv/Fm，獲得了葉(xie)片(pian)葉(xie)綠素熒光圖像。
番茄(qie)響應高(gao)溫鹽害復合脅迫的系統性機(ji)制
近年來，南京農業大學蔬菜生理生態實驗室主要以番茄為研究對象，在收集千余份種質資源的基礎上，深入解析番茄耐逆（高溫、干旱、鹽害、澇害等）和品質（耐裂果、高糖）等關鍵性狀的調控機理，在Plant Cell and Environment、Horticulture Research、Environmental and Experimental Botany、Plant Physiology and Biochemistry、Scientia Horticulture等主流雜志上發表多篇高質量論文。
原文：Li Y, Jiang F, Niu L, et al. Synergistic regulation at physiological, transcriptional and metabolic levels in tomato plants subjected to a combination of salt and heat stress [J]. The Plant journal, 2023.
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植物北海道大學環境科學研究院的Zeng & Makoto (2023)以日本北部寒溫帶森林中的15個優勢樹種的幼苗為研究對象，通過測定細根張力、平均細根直徑、根組織密度、比根長、最大根深、總細根生物量等6個根系功能屬性，探究了不同菌根類型溫帶樹種的細根張力與根系形態功能屬性和/或根系結構功能屬性之間的相關關系。結果發現，細根生物量與細根張力間存在一致的顯著正相關關系，表明根系結構功能屬性是細根張力的重要驅動因子；相比形態功能屬性，結構功能屬性能夠更好地預測不同菌根類型細根的張力。該項研究結果以“Is the Fine Root Tensile Strength Predictable from Structural and Morphological Traits across Mycorrhizal Types in Cool-Temperate Woody Species?”為題發表于Forests。
15個(ge)物種細根(gen)張力與總細根(gen)生物量間的相關(guan)關(guan)系
筆者認為，該項研(yan)究(jiu)更近似盆(pen)栽實驗；獲取(qu)根系(xi)形態功能(neng)屬性(xing)(xing)時，因使用的根系(xi)分析系(xi)統標準版軟件WinRHIZO Reg，未能(neng)獲取(qu)鏈節長度等構型(xing)類根系(xi)功能(neng)屬性(xing)(xing)，但已(yi)有(you)研(yan)究(jiu)指出(chu)，根系(xi)構型(xing)也會影響根系(xi)張力。
原(yuan)文：Zeng Ruiqi, Makoto Kobayashi. Is the Fine Root Tensile Strength Predictable from Structural and Morphological Traits across Mycorrhizal Types in Cool-Temperate Woody Species? [J]. Forests, 2023, 14(8), 1542.
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在泰國北部的森林棲息地，科學家使用英國ADC的LCPro光合儀以及SRS 1000土壤呼吸室測量研究發現，寄生花（Sapria himalayana Griff.）內的二氧化碳是空氣濃度的五到九倍。而動物尸體釋放的二氧化碳并不高于森林土壤，因此也不高于地面附近環境空氣中的二氧化碳，因此二氧化碳不是模仿行為的一部分。二氧化碳對花的傳粉昆蟲，即斑蝥既沒有吸引力，也沒有麻醉作用，表明高二氧化碳基本上是一種無用的副產品。吸引力主要來自腐爛的揮發氣味。測量發現，花朵內部的水氣一直接近飽和，即使在旱季，環境最低濕度平均為40%時也是如此。這導致了一個意想不到的發現，在雨季，這種花在潮濕的環境中有點生熱，但在旱季，由于水分蒸發強烈，它總是比環境略冷。花朵內部的高濕度是至關重要的，因為蒼蠅只能在液體懸浮液中獲得花粉。
使用LCPro光合儀和(he)SRS 1000土(tu)壤呼吸附件的(de)(de)測(ce)量方式(shi)。如右上(shang)角所示，一(yi)(yi)個透(tou)明的(de)(de)測(ce)量室被牢固地放置(zhi)在寄生花(hua)上(shang)，并用鋁箔(bo)密封。該室包含(han)一(yi)(yi)個風扇和(he)空氣(qi)溫度傳感(gan)器(qi)；手柄(bing)具有用于測(ce)量CO2和(he)水蒸氣(qi)濃度的(de)(de)紅外氣(qi)體分析器(qi)。一(yi)(yi)根(gen)紅色的(de)(de)線纜(lan)將測(ce)量數據連接到帶有電池、顯示屏(ping)和(he)微處(chu)理器(qi)的(de)(de)控制(zhi)臺。后者自動控制(zhi)測(ce)量室內的(de)(de)參數，并進行呼吸和(he)蒸騰(teng)的(de)(de)計算(suan)。專用傳感(gan)器(qi)（未(wei)顯示）測(ce)量環境空氣(qi)溫度和(he)濕度以及空氣(qi)壓力。
原文：Hans B., Andreas G., Saengdao B., et al. Strong emissions of carbon dioxide and water vapour by Sapria himalayana Griff. (Rafflesiaceae): waste or necessity in a cool flower?[J]. Taiwania, 2022, 67(2): 201?210.
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