
不結(jié)球白菜生長發(fā)育過程中表型變化AgriPheno訂閱號專注于持續(xù)更新植物生理生態(tài)、植物表型、高光譜/多光譜、浮游生物/水環(huán)境、激光雷達(dá)及數(shù)據(jù)分析、機(jī)器人與人工智能、溫室氣體等領(lǐng)域,國內(nèi)外最新資訊、戰(zhàn)略與政策導(dǎo)讀。本文節(jié)選了2025年10-12月推送的代表性文章,以供大家參閱。
浮游生物/水環(huán)境
? 使用CytoSense流式細(xì)胞儀分析天然水體中浮游植物的最佳優(yōu)化實(shí)踐
為了實(shí)現(xiàn)全球數(shù)據(jù)互操作性,必須建立標(biāo)準(zhǔn)化的流式細(xì)胞術(shù)操作流程。本文提出的最佳實(shí)踐旨在優(yōu)化CytoSense儀器的采集參數(shù),生成易于分析且可比較的數(shù)據(jù)。
? 海洋監(jiān)測黑科技!觀測站在業(yè)務(wù)化海洋生物發(fā)展中關(guān)鍵作用
CytoSub、UVP6和EMUAS傳感器在EMSO的SmartBay和OBSEA觀測站的有效實(shí)施和評估強(qiáng)調(diào)了ANERIS項(xiàng)目在推進(jìn)業(yè)務(wù)化海洋生物方面的重要性。該項(xiàng)目通過整合先進(jìn)技術(shù)和利用EMSO觀測站提供的強(qiáng)大基礎(chǔ)設(shè)施,為實(shí)時(shí)、高分辨率海洋數(shù)據(jù)收集奠定了關(guān)鍵基礎(chǔ)。
? “邊緣生存”:精細(xì)觀測揭示獨(dú)特的鋒面浮游植物群落
本研究通過精細(xì)尺度觀測揭示北巴利阿里海鋒面獨(dú)特浮游植物群落,自動(dòng)流式細(xì)胞儀(CytoSense)作為精準(zhǔn)高效的觀測設(shè)備正是本次BioSWOT-Med航次的“核心功臣”,憑借高頻、精準(zhǔn)、自動(dòng)化的優(yōu)勢,為鋒面浮游植物研究打開了新視野。
當(dāng)3D生物打印技術(shù)為珊瑚織就生存的希望,MINI-PAM-II則用精準(zhǔn)的光合數(shù)據(jù),確保這份希望不是空中樓閣。在全球生態(tài)修復(fù)需求日益迫切的今天,光合監(jiān)測技術(shù)與新興工程技術(shù)的結(jié)合,或許會成為破解珊瑚危機(jī)、海藻退化等難題的重要方向。
? Aanderaa設(shè)備串聯(lián)系統(tǒng)硬核助力北極科考
Xylem的Aanderaa傳感器系統(tǒng)在北極點(diǎn)附近的成功部署,為改進(jìn)氣候模型和了解冰下動(dòng)力學(xué)提供了寶貴的數(shù)據(jù)。
? 珊瑚蟹是珊瑚礁光合破壞者?IMAGING-PAM揭示“中性共生”真相
本研究首次將IMAGING-PAM葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)應(yīng)用于 “蟹-珊瑚-蟲黃藻” 多共生系統(tǒng),以微米級空間分辨率解析了蟲黃藻的PSII光合效率(Fv/Fm)異質(zhì)性,不僅回答了 “共生動(dòng)物是否干擾光合” 的關(guān)鍵問題,更為光合領(lǐng)域的 “生物互作-光合調(diào)控” 研究提供了新范式。
? 藻類自動(dòng)聚類分析軟件新版本EasyClus v218 發(fā)布
高光譜/多光譜
? 基于多光譜與紋理特征融合的田間煙草植株全氮及尼古丁含量垂直分布估算
本研究提出的AO-YOLOv8模型實(shí)現(xiàn)了多光譜圖像中煙葉的高精度分割,結(jié)合LSTM的光譜-紋理特征融合模型,可精準(zhǔn)估算田間煙草全氮、尼古丁含量并可視化其垂直分布,為煙草生產(chǎn)的無損、低成本質(zhì)量監(jiān)測與管理提供了有效解決方案。研究采用MicaSense Altum-PT多光譜相機(jī)進(jìn)行多光譜圖像采集。
? 水質(zhì)監(jiān)測新方式:機(jī)器學(xué)習(xí)結(jié)合航空高光譜技術(shù)精準(zhǔn)測算水體濁度
本研究以印度奇利卡湖為研究對象,湖區(qū)氣候?yàn)闊釒Ъ撅L(fēng)氣候,季節(jié)性降水差異大,水體濁度受河流輸沙、潮汐等影響,空間異質(zhì)性強(qiáng),適合遙感研究。奇利卡湖廣闊的面積與空間異質(zhì)性使其成為遙感研究的理想對象。
? 多源無人機(jī)數(shù)據(jù)(高光譜+熱紅外+LiDAR)提高水稻產(chǎn)量預(yù)測精度
本研究系統(tǒng)整合高光譜、熱紅外、LiDAR三種無人機(jī)傳感器數(shù)據(jù),在水稻全生育期(分蘗、孕穗、抽穗、灌漿)開展產(chǎn)量預(yù)測對比實(shí)驗(yàn),明確了不同生育期-不同傳感器組合的最優(yōu)策略,為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中無人機(jī)監(jiān)測方案優(yōu)化提供了直接參考。
? 光譜視界,由你發(fā)聲:SPECIM 產(chǎn)品滿意度調(diào)查問卷
根系研究
? New Phytologist:群落水平的細(xì)根性狀與眾多生態(tài)系統(tǒng)功能存在關(guān)聯(lián)
本研究利用來自810個(gè)植物群落的觀測和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)集,試圖驗(yàn)證由合作梯度和保守梯度組成的根經(jīng)濟(jì)空間中的根功能性狀與生態(tài)系統(tǒng)功能之間的關(guān)聯(lián)性。研究結(jié)果表明,物種組成變化會改變根功能性狀加權(quán)平均值,進(jìn)而影響關(guān)鍵的生態(tài)系統(tǒng)功能。
? 不同年代小麥品種對生物量及底土碳輸入的影響:基于侵蝕-沉積梯度的案例研究
本研究以德國東北部Uckermark地區(qū)(丘陵地貌)的侵蝕-沉積梯度土壤為研究對象,選取三個(gè)不同年代的冬小麥品種,通過田間試驗(yàn)、微根窗觀測及機(jī)器學(xué)習(xí)模擬,探究小麥品種發(fā)展對生物量和底土碳輸入的影響。研究中通過通過微根窗法(CI-600植物根系生長監(jiān)測系統(tǒng))測量根系特征,使用SunScan SS1傳感器測定入射與透射PAR。
? 全球變化如何影響菌根真菌?系統(tǒng)性分析揭示研究現(xiàn)狀與關(guān)鍵研究缺口
本文通過系統(tǒng)性文獻(xiàn)圖譜分析(遵循ROSES指南),全面梳理了全球變化對菌根真菌影響的實(shí)驗(yàn)研究文獻(xiàn),識別出該領(lǐng)域的關(guān)鍵知識缺口。
? 紅槲櫟細(xì)根呼吸可納入根功能性狀的二維經(jīng)濟(jì)空間
本研究以分布廣泛的紅槲櫟為研究對象,從美國中西部的14個(gè)紅槲櫟林地(跨度逾11個(gè)緯度,年均溫5-14 ℃)采集167份活細(xì)根樣本,通過測定比根呼吸速率(RSR)、根氮濃度(N)、比根長(SRL)、分枝強(qiáng)度(BI)、組織密度(RTD)和平均直徑(RD)等細(xì)根功能性狀,發(fā)現(xiàn)紅槲櫟種群間存在顯著的根功能性狀差異,且與兩種截然不同的權(quán)衡關(guān)系關(guān)聯(lián),一個(gè)維度是分枝強(qiáng)度和平均直徑之間的權(quán)衡關(guān)系,另一個(gè)維度是根組織密度和比根長、根氮濃度和比根呼吸之間的權(quán)衡關(guān)系。
? 從農(nóng)業(yè)廢棄物中回收磷:微生物與生物技術(shù)賦能農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展
磷作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的核心營養(yǎng)元素之一,其可持續(xù)管理是保障糧食安全和生態(tài)保護(hù)的關(guān)鍵。微生物與生物技術(shù)為農(nóng)業(yè)廢棄物磷回收提供了高效解決方案,通過堆肥、蚯蚓堆肥、生物炭制備、微生物接種劑等技術(shù)組合,既能緩解磷礦資源壓力,又能減少環(huán)境污染。
? 極端干旱條件下不同草地細(xì)根功能性狀的動(dòng)態(tài)及其與生產(chǎn)力的關(guān)系
本研究評估了多年極端干旱事件對群落尺度細(xì)根功能性狀分布格局及其與初級生產(chǎn)力的關(guān)系,重點(diǎn)關(guān)注了與物種生態(tài)策略相關(guān)的7個(gè)關(guān)鍵細(xì)根功能性狀(細(xì)根直徑RD、比根面積SRA、比根長SRL、根組織密度RTD、根碳濃度RCC、根氮濃度RNC、碳氮比C:N)。
花粉/種子技術(shù)
? 納米種衣劑通過調(diào)控代謝和呼吸改善水稻惡苗病防治效果及幼苗建成
該研究旨在通過濕法介質(zhì)研磨技術(shù)制備丙硫菌唑納米懸浮種衣劑(PROT NFS),系統(tǒng)評估其物理穩(wěn)定性、對水稻惡苗病的防控效果、在水稻體內(nèi)的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)規(guī)律、對種子活力及幼苗生長的安全性,并揭示其作用機(jī)制(代謝組學(xué)、ROS 調(diào)控),為水稻惡苗病綠色防控提供新方案。
? 歐洲榛子花粉碳水化合物含量與活力、萌發(fā)率的關(guān)系
本研究以意大利主栽的4個(gè)榛子品種為對象,結(jié)合Ampha Z32檢測技術(shù),分析了不同種植園區(qū)(皮亞琴察、基耶里,土壤氣候與農(nóng)藝措施存在差異)、不同傳播期的花粉碳水化合物含量,驗(yàn)證其與花粉活力、萌發(fā)率的相關(guān)性,以期為榛子育種篩選優(yōu)質(zhì)授粉樹、優(yōu)化人工授粉技術(shù)(如花粉質(zhì)量評估、最佳傳播時(shí)間確定)提供理論依據(jù)。
? 多倍體小麥中同源基因的部分冗余可緩沖MET1-1突變的有害效應(yīng)
本研究以多倍體小麥為系統(tǒng)模型,在四倍體小麥(硬粒小麥)和六倍體小麥(普通小麥)中構(gòu)建了met1突變體;再通過基因型鑒定分析突變體存活與配子傳遞特性,結(jié)合全基因組亞硫酸氫鹽測序、RNA測序檢測甲基化與基因/轉(zhuǎn)座子表達(dá)變化;最后關(guān)聯(lián)表型(花粉、開花、芒等),驗(yàn)證了多倍體特性能否實(shí)現(xiàn)CG甲基化定量改變且無致死效應(yīng),以期為作物表觀遺傳育種提供新的依據(jù)。
? 釀酒酵母中三萜類化合物的原位提取及增產(chǎn)效果研究
本研究以釀酒酵母中五環(huán)三萜類化合物白樺脂酸的生產(chǎn)為例,探究了原位產(chǎn)物提取的潛在優(yōu)勢。研究中,Ampha Z32阻抗流式細(xì)胞儀是評估溶劑安全性、驗(yàn)證提取技術(shù)可行性的重要工具。
? 基于番茄多親本高代互交(MAGIC)群體解析熱脅迫下的生殖相關(guān)數(shù)量性狀位點(diǎn)(QTL)
本研究中利用花粉活力分析儀(瑞士Amphasys,Ampha Z32,升級款為Z40)測定花粉性狀,該技術(shù)具有快速、準(zhǔn)確、高通量的優(yōu)點(diǎn),能夠在短時(shí)間內(nèi)對大量花粉進(jìn)行分析,為番茄花粉性狀的研究提供了一種有效的手段。
? 基于阻抗流式細(xì)胞術(shù)(IFC)的植物原生質(zhì)體培養(yǎng)質(zhì)量的快速評估
本研究建立了基于阻抗流式細(xì)胞術(shù)的原生質(zhì)體培養(yǎng)質(zhì)量多參數(shù)評估體系,該技術(shù)通過頻率依賴性阻抗檢測,實(shí)現(xiàn)對擬南芥、油菜及甜菜原生質(zhì)體活力、大小及早期分裂狀態(tài)的快速量化分析。
機(jī)器人與人工智能
? 人工智能(AI)的世代演進(jìn):從 AI 1.0 到 AI 4.0
本文打破了AI領(lǐng)域 “技術(shù)碎片化” 的認(rèn)知局限,首次構(gòu)建 “分類-評估-協(xié)同-展望” 一體化的AI世代研究框架,為后續(xù)AI技術(shù)演進(jìn)規(guī)律的學(xué)術(shù)研究提供了基礎(chǔ)理論參照。
? Breeding 5.0來了!AI解碼種質(zhì)資源,重構(gòu)作物育種新范式
本文提出了Breeding 5.0框架——以人工智能(AI)和機(jī)器人技術(shù)為核心,讓作物育種從“經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)”邁向“智能解碼”。文章不僅梳理了育種技術(shù)的迭代脈絡(luò),更給出了AI重構(gòu)育種全流程的具體路徑,對相關(guān)領(lǐng)域研究者和技術(shù)人員極具參考價(jià)值。
? 利用人工智能與遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)甘蔗精準(zhǔn)種植:應(yīng)對水分脅迫、鹽度及氮素挑戰(zhàn)
本綜述聚焦基于AI的遙感解決方案,旨在探究RS與AI在甘蔗水分脅迫評估中的應(yīng)用、利用RS與AI融合方法繪制鹽度脅迫分布圖的途徑,以及如何借助光譜指數(shù)和AI工具監(jiān)測甘蔗N狀況,并按文獻(xiàn)分析、AI-RS融合方法與統(tǒng)計(jì)軟件、挑戰(zhàn)與局限、未來研究方向、結(jié)論的結(jié)構(gòu)展開論述。
? 整合生成式人工智能(GAI)的氣孔成像與分割流程:減少對人工標(biāo)注的依賴
該研究提出了一套自動(dòng)化氣孔成像與分割流程,以減少對人工標(biāo)注的依賴。研究結(jié)果證明了該流程在氣孔特征自動(dòng)化提取方面的有效性,并凸顯了生成式人工智能在推進(jìn)氣孔檢測方法上的變革潛力,為大規(guī)模比較氣孔分析提供了可擴(kuò)展的解決方案。
? 人工智能(AI)驅(qū)動(dòng)的香蕉病蟲害管理:方法、應(yīng)用、挑戰(zhàn)與未來方向
本綜述通過整合CNN、YOLO變體、ViT等模型在移動(dòng)、UVA、IoT平臺的應(yīng)用,明確了技術(shù)進(jìn)展與落地障礙。研究表明,CNN模型適合受控環(huán)境或高計(jì)算資源場景的高精度檢測,YOLO系列(尤其是輕量化變體)適配UVA、移動(dòng)設(shè)備的實(shí)時(shí)田間檢測,ViT及輕量化衍生物在多任務(wù)學(xué)習(xí)中潛力顯著,通過區(qū)域針對性再訓(xùn)練與協(xié)同驗(yàn)證可更好適配小規(guī)模農(nóng)戶需求。
? 基于關(guān)鍵點(diǎn)檢測的串番茄與采摘點(diǎn)同步識別檢測方法
本文提出一種基于關(guān)鍵點(diǎn)檢測的番茄及其采摘點(diǎn)同步識別方法,以YOLOv8n-pose為基準(zhǔn)模型,構(gòu)建了YOLOv8-TP模型,可為串番茄采收機(jī)器人提供核心技術(shù)支撐,減少采收損失、提升采收效率,推動(dòng)智能農(nóng)業(yè)發(fā)展。
激光雷達(dá)/植物表型
? 無人機(jī)+LiDAR實(shí)現(xiàn)果園三維表型精準(zhǔn)測量
本研究提出了一種名為OrchardQuant-3D的自動(dòng)化、規(guī)?;S果樹表型分析系統(tǒng),能夠精準(zhǔn)量化不同類型果園中果樹的冠層結(jié)構(gòu)、花部和果實(shí)特征。
? 突破冠層限制:UGV LiDAR幾何數(shù)據(jù)增強(qiáng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)厘米級農(nóng)田表型分析
這項(xiàng)研究提出的UGV LiDAR數(shù)據(jù)增強(qiáng)技術(shù),通過利用農(nóng)田固有幾何特征,成功解決了冠層下GNSS信號丟失導(dǎo)致的定位難題。厘米級的精度提升為植物表型研究提供了可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),特別是在需要多時(shí)期、多平臺數(shù)據(jù)融合的應(yīng)用場景中。
生態(tài)環(huán)境/溫室氣體
? 藍(lán)光塑造海草Posidonia oceanica的大型PSI超復(fù)合體及特定光合特性
本研究揭示了海草在藍(lán)光主導(dǎo)環(huán)境下的光合適應(yīng)機(jī)制,包括結(jié)構(gòu)重塑與新型超復(fù)合體的形成,為理解光合系統(tǒng)在自然生境中的演化與適應(yīng)提供了新視角。研究中利用德國WALZ的Dual-PAM-100系統(tǒng)測定NPQ、PSII天線大小等。
? Science:全球碳排放即將趨平或下降,關(guān)鍵轉(zhuǎn)折與深層解讀
文章聚焦全球溫室氣體排放的歷史性轉(zhuǎn)折,核心結(jié)論為:受中國可再生能源爆發(fā)式增長等因素驅(qū)動(dòng),全球碳排放將很快進(jìn)入趨平或下降階段,但這只是應(yīng)對全球變暖的起點(diǎn),而非終點(diǎn)。
? 面向2050年氣候情景的農(nóng)田管理方案優(yōu)化:多模型集合實(shí)證研究
本研究采用模型集合方法,結(jié)合APSIM、Daycent和RothC三種生物地球化學(xué)模型,在兩個(gè)具有對比性土壤、氣候和種植系統(tǒng)的長期農(nóng)業(yè)研究站點(diǎn),分析多種條播作物管理措施的環(huán)境效應(yīng),評估模型對管理和環(huán)境因素變化的響應(yīng)差異,為量化不同氣候情景下管理措施減少溫室氣體排放和增加SOC固存的潛力提供科學(xué)依據(jù)。
? Nature Plants社論:舊作物新產(chǎn)區(qū),氣候變化下農(nóng)業(yè)適配的機(jī)遇與隱憂
近期,Nature Plants 發(fā)表評論文章,通過梳理案例、解讀政策,引發(fā)了學(xué)界與社會對 “農(nóng)業(yè)氣候適應(yīng)性與文化傳承平衡” 的關(guān)注。
植物逆境
? 鎘脅迫下龍葵光合電子傳遞如何“破局”?質(zhì)體藍(lán)素(PC)成關(guān)鍵調(diào)控樞紐
本研究以龍葵為研究對象,通過先進(jìn)的近紅外光譜技術(shù),首次揭示了質(zhì)體藍(lán)素( PC)在鎘脅迫下調(diào)控光合電子傳遞的核心機(jī)制——PC不僅是電子傳遞的“瓶頸節(jié)點(diǎn)”,更是協(xié)調(diào)光合分區(qū)、氧化還原平衡與光保護(hù)的“調(diào)控樞紐”,為解析超積累植物的耐鎘機(jī)制提供了全新視角。研究中通過四通道動(dòng)態(tài)LED 陣列近紅外光譜儀(DUAL-KLAS-NIR) 實(shí)時(shí)監(jiān)測PC、P700(PSI反應(yīng)中心)、鐵氧還蛋白(Fd)的氧化還原狀態(tài),輔以葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)分析。
本文基于2018-2025年發(fā)表的4篇核心文獻(xiàn),系統(tǒng)梳理DUAL-KLAS-NIR在植物重金屬脅迫研究中的應(yīng)用場景:從解析Cd脅迫下PC的調(diào)控樞紐作用,到揭示煙酸緩解Cd毒性的光合電子傳遞恢復(fù)機(jī)制,再到闡明As與缺氧復(fù)合脅迫對光合電子流的獨(dú)特干擾,以及早期根-冠信號介導(dǎo)的光合響應(yīng)。
? 水稻缺磷還是缺氮?光系統(tǒng)I(P700)氧化受限就是答案
本研究以水培種植的缺磷或缺氮水稻為材料,測定其PSII和PSI相關(guān)參數(shù),并分析參數(shù)間的相互關(guān)系。結(jié)果表明,在缺磷或缺氮植株中,PSI反應(yīng)中心葉綠素(P700)的氧化依賴于PSII的行為。研究中,水稻葉片光系統(tǒng)II和光系統(tǒng)I氧化還原相關(guān)的葉綠素?zé)晒鈪?shù)通過德國WALZ的雙通道葉綠素?zé)晒鈨xDUAL-PAM-100測量完成。
? ISME Journal揭示共生藻耐熱機(jī)制:轉(zhuǎn)錄組快速響應(yīng)+基因組穩(wěn)定是關(guān)鍵
該研究為理解珊瑚礁對海洋變暖的響應(yīng)提供了關(guān)鍵分子機(jī)制,也為通過篩選耐熱共生藻、調(diào)控共生關(guān)系來保護(hù)珊瑚礁提供了理論依據(jù)。
? 浙大周杰教授課題組揭示MYC2與JMJC3協(xié)同調(diào)控茉莉酸介導(dǎo)的番茄耐熱分子機(jī)制
本研究揭示了JA-MYC2-JMJC3模塊通過整合激素信號和表觀調(diào)控,增強(qiáng)番茄HSP基因表達(dá)和熱耐受性,為植物熱脅迫適應(yīng)機(jī)制提供了新見解。
? New Phytol:通過解密128種植物的抗旱策略發(fā)現(xiàn)植物葉片保水與復(fù)水能力存在關(guān)鍵權(quán)衡
本研究考察了128種植物的抗旱策略,涵蓋不同植物門、原始生物群系、葉型和生長型,測定了它們的葉片保水能力、復(fù)水能力及葉片解剖特征。分析結(jié)果顯示,葉片保水能力與復(fù)水能力之間存在顯著負(fù)相關(guān),為葉水平上避旱與耐旱策略的權(quán)衡提供了有力證據(jù)。
? 葉面施肥介導(dǎo)的玉米澇害恢復(fù)機(jī)制:光合功能與根系形態(tài)的協(xié)同調(diào)控
本研究通過兩年盆栽試驗(yàn),探究玉米澇害響應(yīng)規(guī)律及有效緩解策略,為玉米澇害管理提供科學(xué)依據(jù)。
? Nature Plants:工程化調(diào)控維管鉀轉(zhuǎn)運(yùn)可提升木薯產(chǎn)量與抗旱性
本研究證實(shí),通過維管組織特異性表達(dá)AKT2var基因調(diào)控鉀離子穩(wěn)態(tài),可顯著提升木薯的韌皮部蔗糖運(yùn)輸速度和光合效率,進(jìn)而改善其在溫室、田間正常及干旱脅迫條件下的農(nóng)藝性狀。這一策略無需額外施肥即可提高木薯產(chǎn)量,尤其適用于資源匱乏的熱帶地區(qū)。
植物生理生態(tài)
? Plant Physiology:PGR5在波動(dòng)光條件下促進(jìn)C4光合作用高效運(yùn)行
本研究以C4模式植物狗尾草(Setaria viridis) 為對象,通過CRISPR基因編輯技術(shù)構(gòu)建突變體解析了PGR5(質(zhì)子梯度調(diào)控蛋白5) 在C4植物波動(dòng)光適應(yīng)中的核心作用,揭示了C4植物獨(dú)特的光保護(hù)機(jī)制,為改良作物光合效率提供了新靶點(diǎn)。研究中葉綠素?zé)晒馀cPSI氧化還原光譜(光合系統(tǒng)活性)通過光纖版雙通道葉綠素?zé)晒鈨xDUAL-PAM/F測量;類囊體膜能態(tài)(ECS 技術(shù)測pmf)雙通道葉綠素?zé)晒鈨xDUAL-PAM-100+P515/535模塊測量。
? Physiologia Plantarum:細(xì)胞色素b6f在植物高光效與光保護(hù)平衡調(diào)控中的關(guān)鍵作用
本研究通過轉(zhuǎn)基因煙草實(shí)驗(yàn),清晰揭示了Cyt b6/f復(fù)合體含量對PSI光保護(hù)能力與光合效率的“雙向調(diào)控”作用——大幅降低該復(fù)合體含量,可讓植物在極端波動(dòng)光下實(shí)現(xiàn)PSI的強(qiáng)效保護(hù),但需以犧牲整體光合能力為代價(jià)。研究中葉綠素?zé)晒鈪?shù)與P700氧化還原狀態(tài),類胡蘿卜素電色位移(ECS)通過雙通道葉綠素?zé)晒鈨xDUAL-PAM-100+P515/535模塊測量。
? PAM應(yīng)用筆記|使用DUAL-PAM-100測量熒光和P700研究礦物質(zhì)對電子傳遞鏈的影響
礦物質(zhì)缺乏以不同方式影響這些動(dòng)態(tài)過程,本文將描述其中兩種效應(yīng)。其一是磷(P)和銅(Cu)缺乏引發(fā)的反應(yīng),另一種則是鋅(Zn)、鈣(Ca)、鉀(K)和氮(N)缺乏引發(fā)的反應(yīng)。
? 優(yōu)化LED光譜和每日光照積分(DLI)可促進(jìn)垂直苗圃桔梗幼苗生長
該研究通過數(shù)據(jù)化的答案明確了最適LED光譜比例和每日光照積分(DLI)閾值,不僅讓幼苗生物量、莖粗等關(guān)鍵指標(biāo)顯著提升,還將機(jī)械移植成功率提高到95%以上。
? 圖位克隆鑒定出黃瓜CsTRX z基因中的錯(cuò)義SNP為顯性黃化葉表型的遺傳決定因子
本研究闡明了CsTRX z在模式植物之外的保守且獨(dú)特的葉綠體發(fā)生功能,為黃瓜育種中提高逆境耐受性和光合性能提供了重要遺傳靶點(diǎn)。研究中,黃瓜植株葉片光合作用相關(guān)的葉綠素?zé)晒鈪?shù),如光系統(tǒng)II最大量子效率(Fv/Fm) 、光系統(tǒng)II實(shí)際量子產(chǎn)額Y(II)、非光化學(xué)淬滅(NPQ)通過德國WALZ公司的蜂巢矩陣葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)HEXAGON-IMAGING-PAM測量完成
? pgrl1ab抑制子篩選揭示PGRL2和PAA1調(diào)控光合環(huán)式電子流的關(guān)鍵機(jī)制
本研究通過擬南芥pgrl1ab突變體的抑制子篩選,鑒定出24個(gè)影響14種蛋白的突變,其中包括5個(gè)先前已被證實(shí)與pgr5抑制相關(guān)的蛋白。研究中,擬南芥光合作用相關(guān)的葉綠素?zé)晒鈪?shù)通過光纖版雙通道葉綠素?zé)晒鈨xDUAL-PAM/F,蜂巢矩陣葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)HEXAGON-IMAGING-PAM測量完成;P700,PC,F(xiàn)d氧化還原通過四通道動(dòng)態(tài)LED陣列近紅外光譜儀DUAL-KLAS-NIR和雙通道葉綠素?zé)晒鈨xDUAL-PAM-100測量完成。文章的第一作者Sabrina Walz現(xiàn)在是德國WALZ公司的應(yīng)用科學(xué)家。
? Trends in Plant Science:作物光合作用改良的研究進(jìn)展與實(shí)踐路徑
該文聚焦冬小麥等作物的光合作用改良,系統(tǒng)評估了遺傳修飾、傳統(tǒng)育種、化學(xué)干預(yù)等技術(shù)路徑,核心結(jié)論為 “源庫協(xié)同+水氮資源平衡” 是提升光合效率與產(chǎn)量的關(guān)鍵。
? Plant Physiology:線粒體通過改變組織中的氧含量來影響光合作用
本研究以擬南芥為材料,通過分析線粒體功能存在多種擾動(dòng)的突變體和轉(zhuǎn)基因系(包括呼吸復(fù)合體I、ATP合酶、線粒體蛋白加工、轉(zhuǎn)錄、類核組織、細(xì)胞器結(jié)構(gòu)缺陷,以及線粒體信號、交替氧化酶活性、一氧化氮代謝改變的品系),探究了其呼吸作用、光合作用及體內(nèi)O2水平的變化。
? 光伏陰影下的適應(yīng):本土多年生野花對單軸跟蹤光伏板的葉片生理與形態(tài)響應(yīng)
本研究揭示了本土多年生野花對光伏動(dòng)態(tài)陰影的適應(yīng)機(jī)制,為生態(tài)光伏園區(qū)的物種配置提供了科學(xué)支撐。未來需開展長期多物種研究,補(bǔ)充碳固定、色素提取等指標(biāo)測量,進(jìn)一步完善光伏與植被相互作用的理論體系,優(yōu)化生態(tài)光伏園區(qū)的規(guī)劃與管理。
? 整合稱重式蒸滲儀數(shù)據(jù)與機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測植物日蒸騰量
該研究通過整合稱重式蒸滲儀的直接生理數(shù)據(jù)與環(huán)境傳感器數(shù)據(jù),基于7年、6115條觀測記錄,訓(xùn)練了決策樹、隨機(jī)森林、XGBoost和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)4種機(jī)器學(xué)習(xí)模型以預(yù)測作物日蒸騰量,其中隨機(jī)森林和XGBoost模型表現(xiàn)最優(yōu),交叉驗(yàn)證R2達(dá)0.89,獨(dú)立驗(yàn)證R2為0.82,環(huán)境溫度和植物生物量被確認(rèn)為影響蒸騰量的最關(guān)鍵因素,研究結(jié)果為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)水資源管理提供了高效可行的技術(shù)方案。
? 頓涅茨克大學(xué)用葉綠素?zé)晒獬上窠沂境鞘心颈局参锷鷳B(tài)適應(yīng)性
本研究以頓涅茨克市城市化環(huán)境中的白榆、心葉椴、瑞典花楸、歐亞槭、二球懸鈴木為對象,通過德國WALZ公司的蜂巢矩陣葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)HEXAGON-IMAGING-PAM測定葉綠素?zé)晒夤馇€和動(dòng)力學(xué)參數(shù),評估人為負(fù)荷對其光合活性的影響,發(fā)現(xiàn)白榆光合活性最高、耐受性最強(qiáng),歐亞槭對脅迫最敏感,心葉椴葉綠素a含量最高但光合效率低,瑞典花楸和二球懸鈴木能通過消散過量光能適應(yīng)環(huán)境,證實(shí)綜合分析生理與形態(tài)指標(biāo)可篩選適合城市綠化和生態(tài)監(jiān)測的穩(wěn)定生物指示物種。
? 顛覆傳統(tǒng)認(rèn)知!氣孔大小與響應(yīng)速度的關(guān)系并非絕對,新模型揭示關(guān)鍵影響因素
該研究收集了89個(gè)物種的1094組葉片氣體交換和氣孔解剖數(shù)據(jù),將保衛(wèi)細(xì)胞分為腎形和啞鈴形兩類,評估了四種氣孔導(dǎo)度(gs)動(dòng)態(tài)模型的表現(xiàn)。
? Plant Physiology:APE1調(diào)控PSII的RC47復(fù)合體形成與穩(wěn)定
本研究明確了APE1在含氧光合生物中的保守功能——調(diào)控PSII的RC47復(fù)合體形成與穩(wěn)定,該功能對PSII的生物發(fā)生、損傷修復(fù)及植物高光適應(yīng)至關(guān)重要。
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