作為科(ke)技型企業，澤泉科(ke)技一(yi)(yi)直洞(dong)悉科(ke)研脈搏，走在行業前沿(yan)，想知道(dao)業內(nei)有哪些研究(jiu)成果(guo)，您可(ke)以在科(ke)研動(dong)態版塊一(yi)(yi)窺究(jiu)竟。近期的(de)科(ke)研動(dong)態包括STN7激(ji)酶激(ji)活(huo)的(de)非(fei)依賴光(guang)途徑、CRISPR/Cas9改(gai)變水(shui)稻光(guang)合(he)作用(yong)、光(guang)合(he)海蛞蝓的(de)光(guang)保(bao)護機制、糖原合(he)成在光(guang)合(he)作用(yong)中的(de)作用(yong)、X光(guang)根系分析系統(tong)、種子篩選、花(hua)粉(fen)活(huo)力分析儀在洋蔥花(hua)粉(fen)檢測中的(de)應用(yong)等。
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本研(yan)究提(ti)出了在暗冷(leng)條(tiao)件(jian)(jian)下激(ji)活(huo)(huo)STN7激(ji)酶(mei)的(de)一種新(xin)的(de)不依(yi)賴光的(de)途(tu)徑(jing)。研(yan)究結果(guo)表明，葉(xie)綠(lv)體硫氧還蛋白系(xi)統(tong)的(de)活(huo)(huo)性與光合(he)(he)作(zuo)用復(fu)合(he)(he)物的(de)重組之間存在直接聯系(xi)。這一途(tu)徑(jing)涉及 OPPP、NTRC的(de)激(ji)活(huo)(huo)，以及隨(sui)后導致(zhi)PQ庫還原和STN7激(ji)酶(mei)激(ji)活(huo)(huo)的(de)代謝變化(hua)。這項研(yan)究為了解光合(he)(he)作(zuo)用在無光和寒冷(leng)等脅迫(po)條(tiao)件(jian)(jian)下的(de)調控機制提(ti)供了新(xin)的(de)視(shi)角。活(huo)(huo)體原位葉(xie)綠(lv)素熒光測量(liang)通過雙(shuang)通道熒光儀DUAL-PAM-100完成(cheng)。
原文： Krysiak, M., W?grzyn, A., Kowalewska, ?, et al. Light-independent pathway of STN7 kinase activation under low temperature stress in runner bean (Phaseolus coccineus L)[J]. BMC Plant Biology, 24, 513 (2024).
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2024年6月7日，Science Advances在線(xian)發表美國加州(zhou)大學伯克(ke)利(li)分(fen)校植(zhi)物與(yu)微生物生物學系Krishna K. Niyogi課題(ti)組題(ti)為"Multiplexed CRISPR-Cas9 mutagenesis of rice PSBS1noncoding sequences for transgene-free overexpression"的(de)最新(xin)研(yan)究(jiu)論文。報(bao)道了研(yan)究(jiu)小組通(tong)過(guo)(guo)CRISPR/Cas9工具編輯植(zhi)物中自然存在的(de)參與(yu)光保護(hu)過(guo)(guo)程(cheng)的(de)基因來改變光合作用。其中葉綠(lv)素(su)熒光的(de)測量(liang)通(tong)過(guo)(guo)葉綠(lv)素(su)熒光成像系統(tong)MAXI-IMAING-PAM完成。
原文：Dhruv Patel-Tupper, et al. Multiplexed CRISPR-Cas9 mutagenesis of rice PSBS1 noncoding sequences for transgene-free overexpression[J]. Science Advances, 2024, 10, eadm7452. DOI:10.1126/sciadv.adm7452.
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在神(shen)奇(qi)的(de)(de)自然(ran)界中，有些動物也能(neng)(neng)夠利用(yong)(yong)(yong)光(guang)(guang)(guang)合(he)(he)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)為自己提供能(neng)(neng)量(liang)。海(hai)(hai)蛞蝓，這(zhe)種小型海(hai)(hai)洋生物，正是通過盜取藻類中的(de)(de)葉綠體來(lai)(lai)實現(xian)光(guang)(guang)(guang)合(he)(he)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)。但是，當它(ta)們(men)面(mian)臨強(qiang)光(guang)(guang)(guang)脅迫(po)時，這(zhe)些“太(tai)陽能(neng)(neng)驅動”的(de)(de)生物又是如何保護自己的(de)(de)呢？今天(tian)，我們(men)要(yao)介紹的(de)(de)是一(yi)項突破性的(de)(de)研究，利用(yong)(yong)(yong)Imaging-PAM技術(shu)，為我們(men)揭示(shi)了海(hai)(hai)蛞蝓在光(guang)(guang)(guang)合(he)(he)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)中的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)保護機制。這(zhe)項發表在Physiologia Plantarum上的(de)(de)研究，由葡萄牙阿威(wei)羅大學的(de)(de) Luca Morelli 等(deng)人完成。研究中，科學家們(men)使用(yong)(yong)(yong)Imaging-PAM來(lai)(lai)監測海(hai)(hai)蛞蝓在不同光(guang)(guang)(guang)照條件下的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)系統II（PSII）量(liang)子產率和非光(guang)(guang)(guang)化(hua)學猝滅（NPQ）。
原文：Morelli, L., Havurinne, V., Madeira, et al. Photoprotective mechanisms in Elysia species hosting Acetabularia chloroplasts shed light on host-donor compatibility in photosynthetic sea slugs[J]. Physiologia Plantarum 2024, 176(2), e14273.
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在(zai)追求綠(lv)色能(neng)源和(he)可持續(xu)生(sheng)(sheng)(sheng)態的(de)(de)今天，微藻(zao)(zao)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)技術以其獨特的(de)(de)光(guang)合作用(yong)能(neng)力(li)，成(cheng)為(wei)研(yan)究的(de)(de)熱點。南非(fei)德班(ban)理工大學的(de)(de)研(yan)究人(ren)員在(zai)最新研(yan)究中(zhong)取(qu)得重(zhong)要成(cheng)果(guo)。他們(men)驚喜地發現，使(shi)用(yong)有機染(ran)料轉換光(guang)譜(pu)，竟然能(neng)夠(gou)顯著提高萊(lai)茵(yin)衣(yi)藻(zao)(zao)（Chlamydomonas reinhardtii）的(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)長和(he)代(dai)謝(xie)物(wu)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)合成(cheng)。在(zai)實驗中(zhong)，研(yan)究人(ren)員選用(yong)了羅丹明 8G（R8G）、熒(ying)光(guang)素黃（LY）和(he)熒(ying)光(guang)素紅(hong)（LR）這三種有機染(ran)料，溶解(jie)于(yu)甲醇(chun)后(hou)加入光(guang)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)反應器，再將萊(lai)茵(yin)衣(yi)藻(zao)(zao)接種進(jin)(jin)去，于(yu)不(bu)同光(guang)照條件下培養(yang)。這里不(bu)得不(bu)提到關(guan)鍵的(de)(de)測量(liang)工具——雙通道調(diao)制(zhi)葉綠(lv)素熒(ying)光(guang)儀DUAL-PAM-100，通過它對萊(lai)茵(yin)衣(yi)藻(zao)(zao)光(guang)合作用(yong)性(xing)能(neng)的(de)(de)精準測量(liang)，包括光(guang)化學能(neng)量(liang)利用(yong)效率（Y（II））、調(diao)節(jie)性(xing)能(neng)量(liang)耗散(san)（Y（NPQ））和(he)非(fei)調(diao)節(jie)性(xing)能(neng)量(liang)耗散(san)（Y（NO））等，研(yan)究人(ren)員還對萊(lai)茵(yin)衣(yi)藻(zao)(zao)的(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)長、代(dai)謝(xie)物(wu)含量(liang)和(he)基因表達等進(jin)(jin)行了全面檢測。
生長(chang)在Reptistar T8 UV-a和UV-b熒(ying)光燈(deng)管下的萊茵(yin)衣藻對(dui)照(zhao)(control .)、Lumogen Red (LR)、Lumogen Yellow (LY)和Rhodamine 8G (R8G)的生理參數，(a)光化學能利(li)用[Y(II)]， (b)調(diao)節性能耗(hao)散[Y(NPQ)]， (c)非調(diao)節性能耗(hao)散[Y(NO)]。數據表示為平均值±SEM (n = 3)
原文：Ramanna, L., Nasr, M., Rawat, I., et al. Enhancing Chlamydomonas reinhardtii growth and metabolite biosynthesis using organic dyes as spectral converters[J]. Journal of Applied Phycology (2024). //doi.org/10.1007/s10811-024-03238-6.
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2024年(nian)5月6日，New Phytologist在線發表芬蘭圖爾庫大學與西(xi)班(ban)牙塞維利亞(ya)大學聯(lian)合(he)(he)署(shu)名(ming)標(biao)題為Glycogen synthesis prevents metabolic imbalance and disruption of photosynthetic electron transport from photosystem II during transition to photomixotrophy in Synechocystis sp. PCC 6803的(de)研(yan)究論文。文章旨在探討(tao)糖(tang)原(yuan)在光自養(yang)生長向光混(hun)合(he)(he)營養(yang)生長轉換過(guo)程中(zhong)的(de)生理和代謝(xie)作用，以(yi)及(ji)糖(tang)原(yuan)合(he)(he)成(cheng)對光合(he)(he)作用電子傳遞鏈的(de)影響(xiang)。在本研(yan)究中(zhong)，葉綠素熒光及(ji)NADPH熒光測量由(you)雙通道(dao)熒光儀(yi)DUAL-PAM-100組合(he)(he)NADPH/9-AA模塊完成(cheng)；PC，P700，Fd的(de)氧化還原(yuan)變化通過(guo)四通道(dao)動態LED陣(zhen)列近紅(hong)外光譜儀(yi)完成(cheng)。
WT、?PGM 和 ?AGP Synechocystis 菌株在光自養和添(tian)加葡萄糖 30 分(fen)鐘后的 NAD(P)H 熒(ying)光。
原(yuan)文：Ortega-Martínez, P., et al. Glycogen synthesis prevents metabolic imbalance and disruption of photosynthetic electron transport from photosystem II during transition to photomixotrophy in Synechocystis sp. PCC 6803[J]. New Phytologist (2024).
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在追(zhui)求(qiu)綠色(se)、高效(xiao)、智能的(de)現代農業時(shi)代，我(wo)們如(ru)何更(geng)深(shen)入地了解植物根(gen)系(xi)的(de)生長奧秘？如(ru)何為作物栽(zai)培和(he)育種提供強有(you)力的(de)技術支持？答案(an)或許就藏在今天我(wo)們要介紹的(de)這款革(ge)命性產品——X光(guang)根(gen)系(xi)分(fen)析(xi)(xi)系(xi)統RootViz FS中。RootViz FS，不僅僅是(shi)一(yi)套設備，更(geng)是(shi)植物根(gen)系(xi)研究的(de)“透(tou)視眼”。它通過X光(guang)掃(sao)描成(cheng)像分(fen)析(xi)(xi)，對盆栽(zai)植物的(de)根(gen)系(xi)進(jin)行非破壞性的(de)原位(wei)(wei)成(cheng)像分(fen)析(xi)(xi)。想象一(yi)下，只需短(duan)短(duan)幾分(fen)鐘，你就能獲(huo)得植物根(gen)系(xi)的(de)立體X光(guang)照片，全方位(wei)(wei)觀察(cha)根(gen)系(xi)的(de)每一(yi)個細節(jie)。
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2024年4月10日，Nature Communications在線發表(biao)上(shang)海師(shi)范(fan)大學彭連偉教授(shou)實驗室題(ti)為Thylakoid protein FPB1 synergistically cooperates with PAM68 to promote CP47 biogenesis and Photosystem II assembly的(de)(de)研究論文(wen)，文(wen)章(zhang)揭示了一個新的(de)(de)蛋白質FPB1（Facilitator of PsbB biogenesis1），它在PSII的(de)(de)組裝中扮演著重要角色(se)，它是PSII積累所(suo)必需的(de)(de)。本研究中，光合作用(yong)相關的(de)(de)葉綠素熒光成像和(he)P700氧化還原差(cha)示吸收(shou)通過MAXI-IMAGING-PAM和(he)DUAL-PAM-100完成。
原文：Zhang, L., Ruan, J., Gao, F., et al. Thylakoid protein FPB1 synergistically cooperates with PAM68 to promote CP47 biogenesis and Photosystem II assembly[J]. Nature Communications, 15, 3122 (2024).
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中(zhong)國農業大(da)學(xue)種(zhong)(zhong)子(zi)科學(xue)與生(sheng)物技術(shu)學(xue)院的科研(yan)團隊在種(zhong)(zhong)子(zi)活力(li)(li)(li)鑒(jian)別領(ling)域取得了(le)(le)重大(da)突破，通過采用氧(yang)(yang)氣(qi)消(xiao)(xiao)耗(hao)技術(shu)和頂(ding)空(kong)氣(qi)相色譜(pu)-離子(zi)遷移譜(pu)技術(shu)，成功(gong)實現了(le)(le)對單個種(zhong)(zhong)子(zi)活力(li)(li)(li)的精準鑒(jian)別。該科研(yan)團隊的氧(yang)(yang)氣(qi)消(xiao)(xiao)耗(hao)技術(shu)通過測(ce)量(liang)種(zhong)(zhong)子(zi)在特(te)定(ding)時間內的氧(yang)(yang)氣(qi)消(xiao)(xiao)耗(hao)量(liang)，可以反映種(zhong)(zhong)子(zi)的呼(hu)吸特(te)性(xing)，從而鑒(jian)別其活力(li)(li)(li)。試驗結(jie)果顯示，活力(li)(li)(li)種(zhong)(zhong)子(zi)與非活力(li)(li)(li)種(zhong)(zhong)子(zi)在氧(yang)(yang)氣(qi)消(xiao)(xiao)耗(hao)量(liang)上存(cun)在顯著差異。該技術(shu)不僅(jin)適用于甜玉米種(zhong)(zhong)子(zi)，還成功(gong)應(ying)用于辣椒和小麥種(zhong)(zhong)子(zi)的活力(li)(li)(li)鑒(jian)別。此(ci)外(wai)，團隊還創新性(xing)地(di)提出了(le)(le)Qt這一(yi)新變量(liang)，用于縮短氧(yang)(yang)氣(qi)消(xiao)(xiao)耗(hao)量(liang)的測(ce)量(liang)過程(cheng)，并證實其與單個種(zhong)(zhong)子(zi)活力(li)(li)(li)密切相關。
Q2(氧(yang)傳感器)參數(shu)與(yu)種(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)活力(A、B和(he)(he)C)的(de)Pearson相關矩(ju)陣(zhen)，鮮活和(he)(he)失活辣(la)椒(jiao)(jiao)(D)、甜玉米(E)和(he)(he)小(xiao)(xiao)麥(mai)(mai)(F)種(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)最終耗氧(yang)量(Q120)值(zhi)的(de)散點圖，以及使用(yong)Q120值(zhi)(G、H和(he)(he)I)在測試集中預測結果的(de)混(hun)淆矩(ju)陣(zhen)。每列代表一種(zhong)(zhong)(zhong)作物，即(ji)辣(la)椒(jiao)(jiao)、甜玉米和(he)(he)小(xiao)(xiao)麥(mai)(mai)。IMT：代謝時(shi)間增加；OMR：氧(yang)代謝率(lv)；COP：臨界氧(yang)壓(ya)；RGT：相對發芽時(shi)間。
原文：TU Ke-ling, YIN Yu-lin, YANG Li-ming, et al. Discrimination of individual seed viability by using the oxygen consumption technique and headspace-gas chromatography-ion mobility spectrometry[J]. Journal of Integrative Agriculture, 2023, 22(3): 727–737.
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洋(yang)(yang)蔥(cong)花(hua)粉(fen)(fen)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)直接關系(xi)(xi)到洋(yang)(yang)蔥(cong)的(de)繁殖、遺傳(chuan)改(gai)良以及(ji)最終(zhong)的(de)產(chan)量(liang)(liang)(liang)和(he)(he)(he)(he)品質(zhi)。高質(zhi)量(liang)(liang)(liang)的(de)花(hua)粉(fen)(fen)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)可(ke)(ke)提(ti)高洋(yang)(yang)蔥(cong)的(de)繁殖效率、保持(chi)洋(yang)(yang)蔥(cong)品種(zhong)(zhong)(zhong)的(de)優良特(te)性(xing)、促進(jin)果(guo)實的(de)形成(cheng)和(he)(he)(he)(he)發(fa)育、從(cong)而增加洋(yang)(yang)蔥(cong)的(de)產(chan)量(liang)(liang)(liang)，同時也有助(zhu)于育種(zhong)(zhong)(zhong)者更(geng)有效地培育出具有優良性(xing)狀的(de)新品種(zhong)(zhong)(zhong)，推動洋(yang)(yang)蔥(cong)產(chan)業的(de)持(chi)續發(fa)展。在育種(zhong)(zhong)(zhong)過程中(zhong)及(ji)早識別和(he)(he)(he)(he)了解有效的(de)授粉(fen)(fen)株(zhu)系(xi)(xi)，不(bu)僅可(ke)(ke)以簡(jian)化育種(zhong)(zhong)(zhong)工作(zuo)，還可(ke)(ke)以為(wei)后續的(de)生產(chan)研究和(he)(he)(he)(he)種(zhong)(zhong)(zhong)子生產(chan)節(jie)省時間(jian)和(he)(he)(he)(he)資(zi)源。作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)兩(liang)年生作(zuo)物，洋(yang)(yang)蔥(cong)的(de)育種(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)(he)(he)制種(zhong)(zhong)(zhong)是(shi)一(yi)個(ge)相對漫長的(de)過程，其繁殖效率的(de)提(ti)高有助(zhu)于保證洋(yang)(yang)蔥(cong)的(de)種(zhong)(zhong)(zhong)群數量(liang)(liang)(liang)和(he)(he)(he)(he)遺傳(chuan)多樣性(xing)，為(wei)后續的(de)種(zhong)(zhong)(zhong)植(zhi)和(he)(he)(he)(he)育種(zhong)(zhong)(zhong)工作(zuo)提(ti)供(gong)充足的(de)種(zhong)(zhong)(zhong)源。花(hua)粉(fen)(fen)活力(li)分析(xi)儀(yi)Ampha Z40/P20配合洋(yang)(yang)蔥(cong)專用(yong)芯(xin)片，可(ke)(ke)以在不(bu)到一(yi)分鐘的(de)時間(jian)內檢測并獲得(de)花(hua)粉(fen)(fen)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)和(he)(he)(he)(he)花(hua)粉(fen)(fen)數量(liang)(liang)(liang)結果(guo)，應(ying)用(yong)于對眾多品系(xi)(xi)進(jin)行以快速、系(xi)(xi)統地篩選，可(ke)(ke)顯(xian)著(zhu)提(ti)高洋(yang)(yang)蔥(cong)育種(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)(he)(he)種(zhong)(zhong)(zhong)子生產(chan)的(de)效率。。
