作为科技型企业，304am永利集团科技一直洞悉科研脉搏，走在行业前沿，想知道业内有哪些研究成果，您可以在科研动态版块一窥究竟。近期的科研动态包括植物内生菌与光合作用的关系、籼稻和粳稻的综合快速育种方案、番茄盐害高温复合胁迫的系统性响应、结构和形态功能属性预测植物的细根张力、光合仪和土壤呼吸附件联用测量寄生花碳通量等。
最近，有人提出内生菌的呼吸代谢会导致细胞内部二氧化碳浓度升高，从而有助于提高光合作用。Karaba N. Nataraja等人认为，内生菌可以通过最大限度地减少光合作用的限制，从而有助于提高光合作用效率和净碳收益。相关论述于12月27日发表在了发表在Trends in Plant Science杂志上，题为Can endophytes minimize photosynthetic limitation? 当前时代背景下，科研人员一直在试图通过提高光合作用增加作物产量，提高陆地碳汇，内生菌的应用和或许能给我们提供一些新的思路，感兴趣的小伙伴们可以进一步探索。
图1 驻留在质外体中的内生菌可以激活蔗糖易转运体，促进蔗糖从细胞质释放到质外体中。这为光合作用活跃的叶片提供了额外的光合作用吸收汇，促进了无机磷酸 (Pi)的循环利用。在内生菌存在的情况下，高效的产物利用有助于维持光化学反应和卡尔文-本森-巴塞尔姆(CBB)循环。缩写： Pi，无机磷酸；RuBP，核酮糖-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.
为了满足增长的人口和提高水稻产量的需求，需提高遗传增益，但新品种的开发受到较长的世代时间和季节性的限制。增加遗传增益的简单有效途径是减少育种时间，因此开发快速育种技术被广泛关注。来自国际水稻研究所Vikas Kumar Singh和Pallavi Sinha团队，在Plant Biotechnology Journal发表了题为“SpeedFlower: a comprehensive speed breeding protocol for indica and japonica rice”的文章。本文提出了一个基于快速育种设施的“加速开花”的快速育种方案，可以在一年内种植4-5代籼稻或粳稻，大约1.5年完成育种周期。
优化籼稻和粳稻的快速育种方案“SpeedFlower”
此研究为不同水稻品种的快速育种提供了优化方案和指导意见。该方案为其他作物的快速育种方案制定提供思路，指出了生理生长阶段的干预和环境参数精确控制的重要性。将快速育种和基因组选择整合到水稻育种过程中，可以解决育种周期长和选择效率低的问题，为优良品种的改良选育提供支持。
原文：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.
·南京农业大学蔬菜生理生态实验室揭示番茄盐害高温复合胁迫的系统性响应
2023年12月6日，国际知名学术期刊The Plant Journal在线发表了南京农业大学园艺学院蔬菜生理生态实验室题为Synergistic regulation at physiological, transcriptional, and metabolic levels in tomato plants subjected to a combination of salt and heat stress的研究论文。该研究比较了不同盐/热敏感性的番茄植株在正常、盐、热及其组合下的形态、生理、转录和代谢变化，阐释了番茄对盐害高温复合胁迫的系统性响应过程。该研究将为研究复合胁迫和提高番茄耐受性提供宝贵的资源。
不同基因型番茄在单一胁迫和复合胁迫下的叶绿素因荧光成像结果。番茄幼苗暗适应30分钟后，使用调制叶绿素荧光成像系统Maxi-Imaging-PAM（Heinz-Walz，Effeltrich，Germany）在25°C下测量叶绿素荧光参数，测定了叶片的Fv/Fm，获得了叶片叶绿素荧光图像。
番茄响应高温盐害复合胁迫的系统性机制
近年来，南京农业大学蔬菜生理生态实验室主要以番茄为研究对象，在收集千余份种质资源的基础上，深入解析番茄耐逆（高温、干旱、盐害、涝害等）和品质（耐裂果、高糖）等关键性状的调控机理，在Plant Cell and Environment、Horticulture Research、Environmental and Experimental Botany、Plant Physiology and Biochemistry、Scientia Horticulture等主流杂志上发表多篇高质量论文。
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.
·结构和形态功能属性能否预测寒温带不同菌根类型木本植物的细根张力？
植物北海道大学环境科学研究院的Zeng & Makoto (2023)以日本北部寒温带森林中的15个优势树种的幼苗为研究对象，通过测定细根张力、平均细根直径、根组织密度、比根长、最大根深、总细根生物量等6个根系功能属性，探究了不同菌根类型温带树种的细根张力与根系形态功能属性和/或根系结构功能属性之间的相关关系。结果发现，细根生物量与细根张力间存在一致的显著正相关关系，表明根系结构功能属性是细根张力的重要驱动因子；相比形态功能属性，结构功能属性能够更好地预测不同菌根类型细根的张力。该项研究结果以“Is the Fine Root Tensile Strength Predictable from Structural and Morphological Traits across Mycorrhizal Types in Cool-Temperate Woody Species?”为题发表于Forests。
15个物种细根张力与总细根生物量间的相关关系
笔者认为，该项研究更近似盆栽实验；获取根系形态功能属性时，因使用的根系分析系统标准版软件WinRHIZO Reg，未能获取链节长度等构型类根系功能属性，但已有研究指出，根系构型也会影响根系张力。
原文：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.
·LCPro光合仪和SRS 1000土壤呼吸附件测量寄生花碳通量
在泰国北部的森林栖息地，科学家使用英国ADC的LCPro光合仪以及SRS 1000土壤呼吸室测量研究发现，寄生花（Sapria himalayana Griff.）内的二氧化碳是空气浓度的五到九倍。而动物尸体释放的二氧化碳并不高于森林土壤，因此也不高于地面附近环境空气中的二氧化碳，因此二氧化碳不是模仿行为的一部分。二氧化碳对花的传粉昆虫，即斑蝥既没有吸引力，也没有麻醉作用，表明高二氧化碳基本上是一种无用的副产品。吸引力主要来自腐烂的挥发气味。测量发现，花朵内部的水气一直接近饱和，即使在旱季，环境最低湿度平均为40%时也是如此。这导致了一个意想不到的发现，在雨季，这种花在潮湿的环境中有点生热，但在旱季，由于水分蒸发强烈，它总是比环境略冷。花朵内部的高湿度是至关重要的，因为苍蝇只能在液体悬浮液中获得花粉。
使用LCPro光合仪和SRS 1000土壤呼吸附件的测量方式。如右上角所示，一个透明的测量室被牢固地放置在寄生花上，并用铝箔密封。该室包含一个风扇和空气温度传感器；手柄具有用于测量CO2和水蒸气浓度的红外气体分析器。一根红色的线缆将测量数据连接到带有电池、显示屏和微处理器的控制台。后者自动控制测量室内的参数，并进行呼吸和蒸腾的计算。专用传感器（未显示）测量环境空气温度和湿度以及空气压力。
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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