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记者从中科院华南植物园了解到,在中科院华南植物园生态中心海博士后研究员的指导下,揭示了陆地生态系统生物固氮对养分输入的响应模式和机制。相关研究最近发表在世界著名杂志《全球变化生物学》上。 生物固氮是陆地生态系统中重要的氮源之一。它的活动影响生态系统的营养循环和净初级生产力。尽管大多数受控实验研究表明,营养物是影响生物固氮的重要因素,但在全球范围内,对陆地生态系统生物固氮的营养调控及其驱动因素的了解仍然非常薄弱。 研究人员收集并分析了不同自然生态系统(热带/亚热带森林、温带森林、北方森林、草原和苔原)、不同基质(土壤、凋落物、苔藓、地衣、树叶和结核)和不同固氮类型(自由固氮和共生固氮)对养分(氮… 继续阅读 研究揭示生物固氮对养分输入的响应格局和机制

最近,中国农业大学资源与环境学院教授陆的研究小组在利用改性生物炭修复重金属镉污染机制方面取得了重要进展。相关论文发表在《危险材料杂志》在线版上。 研究人员采用碳酸钾改性法制备多孔生物炭,对其表面进行酰胺化和氧化,然后研究镉吸附的微观机理。 研究发现,在改性生物炭吸附镉的过程中,物理吸附、化学吸附和颗粒内扩散同时发生。控制生物炭镉固定性能的最关键的控制因素是决定其表面性质的官能团的组成。生物炭中富含π电子、孤对和给电子基团的区域是改性生物炭固定镉的主要场所。羧基在表面氧化生物炭对镉的吸附中占主导地位,但可能抑制镉的2+-π相互作用。具有孤对的氨基在表面胺化的生物炭对镉的吸附中占主导地位。氨基的引… 继续阅读 科学家揭示改性生物炭修复重金镉污染机制

作物广谱抗病育种的多种策略 最近,中国农业科学院植物保护研究所作物害虫功能基因组研究与创新团队与中国科学院分子植物科学卓越中心合作,系统总结了作物广谱抗病(BSR)的现状和最新研究进展,探讨和分析了当前的抗病育种策略、挑战和应对策略,对植物抗病分子机理研究和作物育种实践具有重要的指导意义。这篇评论文章在线发表在《植物生物学年度评论》上。 论文作者、中国农业科学院植物保护研究所研究员宁表示,植物病害严重影响作物产量,威胁全球粮食安全。培育广谱抗病的农作物品种是农作物育种的主要目标之一。在这个过程中,挖掘和鉴定作物中的广谱抗病基因尤为重要。 本文首先回顾了作物广谱抗病性的概念,并将作物的广谱抗病性… 继续阅读 《植物生物学年鉴》综述:总结作物广谱抗病机制

最近,中国农业科学院生物技术研究所与华南农业大学合作,通过光敏色素信号通路和miR156-SPL分子模块控制的年龄通路的耦合,揭示了植物开花的分子机制。相关结果发表在《分子植物》杂志上。 增加种植密度是提高单位面积作物产量的关键技术措施。然而,在密植条件下,植物间的相互遮荫会诱发避荫反应综合症,包括增加株高以避开树冠覆盖、提前开花以尽快完成繁殖和繁殖等。然而,植物的这些适应性变化对作物产量有负面影响。 目前,植物如何响应密植促进开花的分子机制尚不清楚。以往的研究发现,植物可以通过光敏色素信号通路调节miR156-SPL分子模块,从而控制植物的避荫反应。在本研究中,研究人员发现光敏色素A (PH… 继续阅读 科学家揭示植物避荫反应中开花提前调控机制

记者日前从中国科学院植物研究所了解到,郭庆华研究团队的最新成果揭示了全球森林碳滞留时间变化的机理,这对改善动态植被模型参数的不确定性具有重要的科学意义。研究结果发表在最近的《全球生物地球化学循环》杂志上。 基于已发表的文献数据,研究人员分析了全球范围内不同森林植被功能类型的1319个采样点的森林碳保留时间,并分析了其生物和非生物影响因素。 研究人员发现,不同森林植被功能类型的碳滞留时间差异很大。温带落叶阔叶林和寒针叶林的碳滞留时间较长,而暖温带森林的碳滞留时间较短。统计表明,在全球范围内,温度和降水对不同的植被功能类型有不同的影响。碳保留时间与温度呈正相关,与降水量呈负相关。它们和森林年龄都可… 继续阅读 中科院植物所揭示全球森林碳滞留时间变化机制

记者日前从中国科学院植物研究所了解到,由中国科学院研究员、院士钟康带领的团队,通过生理检测、生化手段验证和遗传观察,进一步阐明了水稻微核糖核酸通过植物激素信号调节株高与叶片夹角的分子机制,为了解植物激素对株型的精细调控提供了新的信息。相关结果最近发表在《植物生理学》杂志上。 MicroRNA是近年来在许多真核生物和病毒中发现的一种长度约为22个核苷酸的RNA分子。它不直接编码蛋白质,但可以通过转录后调节机制来调节基因。研究人员发现,在水稻中,当一种叫做锇396d的微小核糖核酸过度表达时,水稻表现出叶片角增大和部分矮化的表型。 通过一系列的研究方法,研究人员证实了油菜素内酯信号通路中的一个核心成… 继续阅读 中科院植物所揭示水稻株型建成分子机制

记者日前从中国科学院植物研究所了解到,该所研究员郭庆华带领的团队与中山大学和美国加州大学默塞德分校的研究人员合作,揭示了巨型红杉在气温上升背景下对极端干旱事件的响应机制。相关结果最近发表在《地球物理研究-生物地球科学杂志》上。 研究人员分析了1985年至2015年陆地卫星系列卫星的连续观测数据,发现在极端干旱的影响下,巨杉并没有大量死亡,但在此期间其含水量比正常波动范围下降了4倍以上。然而,由于森林管理政策的影响,同期森林生物量有所增加。这意味着居山对有限储备水的需求增加,进一步消耗地下水资源。 同时,研究人员还发现,通过比较巨杉林在两个干旱时期的变化,气温上升会加剧巨杉的干旱胁迫。这是因为当… 继续阅读 中科院植物所等揭示北美巨杉极端干旱响应机制

据国外媒体报道,20世纪初,笼罩在物理学上空的两朵乌云最终导致了经典物理学的危机,使得量子力学和相对论逐渐出现。人类量子物理学的历史只有一百年左右。然而,科学家发现植物可能理解量子物理,并通过这一原理促进光合作用。传统上,量子效应使人们在微观世界中感到非常奇怪,而且在生物系统中有如此奇怪的机制。植物可以利用量子物理来促进光合作用的假设越来越得到支持。在6月21日的《科学》杂志上,科学家发现植物可能依赖物理生存。芝加哥大学的一名化学教授认为,我们可以从这一发现中获得新的灵感,并利用分子系统的行为来控制能量的流动,从而生产出更高效的光伏电池。 光合作用被认为是地球上生命的象征性反应。当科学家探索系… 继续阅读 植物懂量子物理学!通过该机制促进光合作用

华南农业大学生命科学学院的王海洋教授团队和中国农业科学院生物技术研究所的研究人员合作,首次阐明了FHY3和FAR1的分子机制,通过整合植物外部光信号途径和植物内部内酯信号途径,在密植条件下合作控制分枝。相关的研究发表在4月23日的《自然通讯》上。 分枝数(分蘖数)是影响株型、产量和生物量的关键因素。然而,在密植条件下,植物间的相互遮荫会诱导植物的避荫反应,导致植物分枝(分蘖)数量急剧减少。例如,在密植条件下,水稻和小麦的分蘖数将受到抑制,从而影响单株产量。因此,有必要培育密植的耐盐作物品种,以提高群体产量。 王海洋团队的早期研究发现,在密集种植条件下,植物可以通过光敏色素信号途径感知光信号的变… 继续阅读 植物密植条件下分枝减少调控机制获揭示

多糖的氧乙酰化在植物细胞壁发育中具有重要意义,但对这一过程的具体机制知之甚少。美国布鲁克海文国家实验室的蔡的最新研究揭示了木聚糖特异性氧乙酰基转移酶(XOAT1)的结构信息和工作机制,这是破解植物细胞壁形成机制的重要一步。相关结果发表在4月30日的《植物细胞》杂志上。 植物细胞壁为植物细胞提供机械支持,决定它们的大小和形状,并影响植物的发育和应激反应。植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素和果胶等多糖组成,多糖基质中嵌入的酚类聚合物和蛋白质较少。 这些多糖中的许多是氧乙酰化的,氧乙酰化通过指示两个分子是否可以交联来确定植物细胞壁的结构和机械强度。尽管多糖的氧乙酰化在植物细胞壁的发育中具有重要意义,但… 继续阅读 新研究助力破译植物细胞壁形成机制

5月11日,Nat Struct & MolBiol在线发布了中国科学院分子植物科学卓越中心张鹏研究组和刘洪涛研究组的合作研究成果。该研究报道了玉米和拟南芥蓝光受体CRY蛋白PHR结构域被激活的寡聚体的三维结构,揭示了植物蓝光受体CRY光激活的分子机制。 隐色素Cry是一种进化保守的黄素蛋白,具有多种生物学功能。叫声在调节动物的昼夜节律中起作用。在植物中,CRY调节植物生长和发育的许多方面,包括下胚轴伸长和开花开始。CRY蛋白由一个进化上保守的N末端光解酶同源PHR结构域和一个可变长度的C末端CCT结构域组成。PHR结构域结合发色团FAD,吸收蓝光并被激活,然后与下游蛋白质相互作用以传… 继续阅读 科学家揭示植物蓝光受体CRY光激活机制

最近,中国科学院昆明植物研究所、杨勇平植物基因组进化与基因功能发现小组的研究员与上海大学合作,研究了植物特异性支架蛋白(FRIGIDA)对拟南芥开花调控的时空表达效应机制,揭示了植物根系也能参与植物开花的调控。研究结果发表在实验植物学杂志的网上。 在温带气候中,许多冬季植物或两年生植物将冬季寒冷视为一个主要的环境因素,因此决定在一年中适当的季节开花。冷吉达(FRI)是一种独特的植物蛋白,能有效激活开花抑制基因FLC的表达,该基因通过抑制开花启动基因的转录来抑制开花。在自然条件下,冬季生态型拟南芥通常具有功能性FRI和FLC基因。然而,FRI作为植物特有的蛋白质,其调控开花的机制还有待研究。 研… 继续阅读 中科院昆明植物所发现植物开花调控机制