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最近,中国科学院昆明植物研究所野生资源植物研究开发重点实验室黄俊超课题组在食用小球藻类胡萝卜素合成和积累的研究方面取得了新的进展。相关研究结果发表在《农业和食品化学杂志》上。 类胡萝卜素是自然界中最重要的天然色素之一,β-胡萝卜素是动物体内维生素A的主要来源,玉米黄质和叶黄素是眼睛中的黄斑色素。在人类的主要食物中,这三种胡萝卜素的含量极低,通常难以满足健康身体的需要。小球藻是一种单细胞可食用绿藻。这种藻类在无光条件下可以异养生长到51g/L的干细胞,其生物量是光自养藻类的几十倍。 在以前的研究中,研究小组已经阐明了该藻类中类胡萝卜素合成的途径和调节机制。在此基础上,研究小组通过化学诱变从100… 继续阅读 中科院昆明植物所在类胡萝卜素生物合成研究中取得新进展

植物的化学防御不仅影响食草动物的生长和发育,还间接影响食物链中的下一个消费者。一项新的研究表明,食草动物和它们的捕食者已经进化出有效的策略来处理有毒植物的次级代谢物。小菜蛾幼虫利用一种特殊的肠道酶使寄主植物中的有毒物质无害。没有这种酶,它的生长、存活和繁殖都会受到损害。然而,捕食性草蛉幼虫以中毒的毛虫为食,但没有严重的不良后果,因为它们有自己的解毒机制。 为了成功地以植物为食,食草动物需要克服植物产生的化学物质来保护自己,例如小菜蛾的幼虫。它也是食物链的一部分,会被其他昆虫吃掉,如沙蝇幼虫。沙蝇幼虫是贪婪的食肉动物,以许多不同种类的昆虫为食。因此,它们也被用作控制生物害虫的有益生物。 研究人员… 继续阅读 植物有毒 我有解药

植物也可能喜欢铅。 最近,一项研究表明,来自钙钛矿太阳能电池的铅进入某些植物的效率是人类活动造成的土壤铅污染的10倍。 混合卤化物钙钛矿可用于制备高效太阳能电池。尽管一些计算表明钙钛矿薄膜中铅的重量比低于0.1%,低于许多国家设定的安全限值,但这些铅对环境的影响仍不清楚。 来自德国亥姆霍兹柏林材料和能源中心的安东尼奥·阿巴特和他的同事在实验室里用铅基钙钛矿污染的土壤种植薄荷、胡椒和卷心菜,并测量它们吸收铅的能力。研究人员发现,钙钛矿中铅的生物利用率是其他铅污染源的10倍。相关论文最近发表在《自然通讯》上。 在另一系列实验中,研究人员发现,如果这些电池中的铅被锡取代,最终的锡摄入量低于联合国粮农… 继续阅读 植物爱吃太阳能电池的铅

镰刀菌是一种奇怪的植物。这种寄生在巴西大西洋海岸的植物以其他植物的根为食。只有当血红色的花像真菌一样从地下生长出来进行有性繁殖时,人们才能看到它。 现在,科学家们在这个奇怪的列表中增加了新的发现。研究人员长期以来一直怀疑,蘑菇状镰刀菌的雌花不能被鸟类或蜜蜂授粉,因为它覆盖着坚硬的鳞片来保护它的花蜜。现在,多亏了夜视摄像机,科学家们发现了传粉者负鼠。 自20世纪90年代初以来,研究人员就怀疑负鼠可能会给这种植物授粉,因为这种哺乳动物与真菌镰孢属生活在同一个地区,它们锋利的爪子可以让它剥下鳞片,获取多汁的花蜜。在以前的研究中,一名研究人员甚至抓到了一只鼻子上有镰刀菌花粉的负鼠。 这一发现发表在2月… 继续阅读 负鼠为奇异植物授粉

科学家为模式植物拟南芥绘制“蓝图”。来源:蛋白质组学和生物分析学主席 任何生物体的每个细胞都包含完整的遗传信息,或生物体的“蓝图”,编码所谓的DNA核苷酸构建模块序列。但是植物是如何创造各种组织的呢?例如,将光能转化为化学能并产生氧气的叶子,或者从土壤中吸收养分的根?答案在于各自组织细胞的蛋白质模式。 蛋白质是每个细胞中的主要分子。它们是生物催化剂,在细胞内和细胞间传递信号,形成细胞结构等。德国慕尼黑技术大学蛋白质组学和生物分析教授伯恩哈德·库什特解释道:“要形成这些蛋白质模式,不仅组织中存在哪些蛋白质很重要,更重要的是数量。”例如,与光合作用机制相关的蛋白质主要存在于叶片和种子中,但含量要低… 继续阅读 绘制植物科学的分子图

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

甲是轮藻纲,乙是鞘翅目,丙是二元藻类,丁是藓类。基因组图 绿藻和陆地植物祖先进化树。基因组图 化石证据表明,在5亿到6亿年前的某个时候,一些绿藻成功地抵抗了干旱的生存环境,登陆陆地,成为陆生植物的祖先。从那以后,地球慢慢变绿,进化出不断变化的陆生植物,支撑着包括人类在内的整个陆生动物系统。 然而,现存陆地植物的共同祖先来自哪一组?第一种真正的绿色植物是如何从水生逐步进化到陆生并成功适应的?科学家们很久以来一直在问这个有争议的问题。 11月14日,CELL发布的最新研究结果回答了上述问题。 中国农业科学院基因组研究所的研究员程世峰的团队和来自德国、加拿大和俄罗斯的科学家共同证明了一种新发现的单细… 继续阅读 科学家找到陆生植物共同祖先

尽管近年来人们发现植物有视觉、听觉和嗅觉,但人们仍然普遍认为它们是沉默的。现在,科学家第一次记录了植物在压力下发出的空气声音。研究人员表示,这可能会开辟精确农业的新领域,让农民听到作物缺水的声音。相关结果最近发表在bioRxiv上。 以色列特拉维夫大学的伊扎克·卡伊特和他的同事们发现,西红柿和烟草植物在面临因割茎造成的缺水压力时会发出声音,但这种声音的频率人类闻所未闻。 离工厂10厘米远的麦克风可以听到20-100千赫的超声波。研究人员称昆虫和一些哺乳动物能听到并回应5米外的声音。他们认为蛾子可能不会在听起来缺水的植物上产卵。基于此,他们推测植物甚至可以听到其他植物缺水的声音并做出相应的反应。… 继续阅读 面对压力 植物“呐喊”

“目前,中国的植物化学研究水平已经从‘跟跑’转变为‘平行跑’,一些植物群或天然产物类型已经进入‘领先’类别。与此同时,我国植物化学的研究也面临着巨大的挑战。学者们希望发现新的骨骼、具有新结构的化合物及其生物学功能。政府管理部门也希望研究人员能够发现更多具有潜在应用前景的先导化合物,开发更多能够预防和治疗疾病的药物。”近日,中国科学院院士孙对我国植物化学的研究现状做出了这样的判断。 因此,当植物化学研究处于相对缓慢的发展阶段时,中国植物化学研究者应该如何认识和应对这一瓶颈呢? 孙说:“我们要有信心。为了找到更多具有开发应用前景的植物化学成分,我们必须紧密结合现代生物学、现代药理学、各种组织学等学… 继续阅读 孙汉董:多通道探索 突破植物化学“瓶颈期”

中国科学院植物研究所研究员马科平系统地评估了人类活动对中国维管植物大规模分布的影响。他发现窄域物种分布面积缩小,广布物种分布面积扩大,为中国生物多样性保护提供了理论依据。该结果发表在12月17日的《美国科学院院刊》(PNAS)上。 Markpin研究小组以9701种维管植物为研究对象,分析了分布区占用率与人类活动指标等潜在影响因素之间的关系。结果表明,主要分布在中国东南部的物种比分布在中国西北部的物种所占的面积份额小,分布面积最小的为30%。然而,在分布面积最大的30%广布种中,东南种的分布面积份额较大。此外,物种间差异和分布区域占用的空间模式与人类活动指标密切相关,但与狭窄物种负相关,与广泛… 继续阅读 人类活动加剧植物物种同质化

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

FHY3和FAR1蛋白促进CCA1表达,而PIF5和TOC1蛋白抑制CCA1表达。此外,PIF5和TOC1蛋白与FHY3和FAR1蛋白的相互作用协同调节CCA1的节律性表达,使其在清晨达到高峰。王海洋绘画 最近,植物细胞网上公布了中国农业科学院生物技术研究所与华南农业大学合作的研究成果。他们揭示了自然光信号通路与植物内部生物钟相互作用的分子机制,以协同调节关键生物钟基因CCA1的节律表达。 记者王海洋告诉《中国科学》,生物钟是生物体各种生理生化活动的24小时节律性变化。植物利用自身的生物钟感知外界环境的变化,如光和温度,从而识别昼夜和季节的变化,并相应地改变自身的生长发育状况,从而与外界环境的… 继续阅读 科学家揭示光信号调控植物生物钟分子机理