AgriPheno訂閱號專(zhuān)注于持續更新植物生理生態(tài)、植物表型組學(xué)和基因組學(xué)、基因分型、智能化育種及應用、激光雷達探測技術(shù)及數據分析等領(lǐng)域,國內外最新資訊、戰略與政策導讀。本文節選了2022年7-9月推送的代表性文章,以供大家參閱。
植物逆境研究
? 基于Chl熒光和P700動(dòng)力學(xué)的短時(shí)測量快速鑒定植物的12種缺素類(lèi)型
文章表明Chl熒光和P700動(dòng)力學(xué)約為1s的短時(shí)測量即包含足夠的信息來(lái)識別這12種礦物缺乏中每一種的特定特征。
在抗TYLCV的植物體內含有的病毒量并不妨礙它們的生長(cháng)和果實(shí)的生產(chǎn),表現出了更強的抗旱性。在嚴重缺水條件下長(cháng)時(shí)間生長(cháng)后,番茄能夠恢復生長(cháng)并獲得產(chǎn)量。
本研究調查了高光譜反射率方法在不同地區評估土壤砷污染物的有效性,并對星載對地觀(guān)測高光譜傳感器進(jìn)行了基本回顧,強調了未來(lái)開(kāi)發(fā)土壤砷污染遙感方法時(shí)需要考慮的一些最重要的因素,以及使用光譜數據的潛在限制。
本研究調查了高光譜反射率方法在不同地區評估土壤砷污染物的有效性,并對星載對地觀(guān)測高光譜傳感器進(jìn)行了基本回顧,強調了未來(lái)開(kāi)發(fā)土壤砷污染遙感方法時(shí)需要考慮的一些最重要的因素,以及使用光譜數據的潛在限制。
植物根系研究
? 根系碳供給與消耗平衡:根系生態(tài)學(xué)研究洪流中的一股涓流
本文報道了根系解剖屬性與生理屬性間的相關(guān)關(guān)系,以及基于數學(xué)建模理解根系生理和土壤環(huán)境間相關(guān)關(guān)系,發(fā)現隨著(zhù)土壤厭氧程度增加,植物投入更多的能量用于分解代謝,降低了根系生物合成能力,根系的碳利用效率會(huì )降低;碳利用效率下降條件下,根系解剖結構塑性可影響碳供給速率與碳消耗速率間的平衡關(guān)系。
? BG/NAG能否表征土壤微生物獲取碳和氮的權衡關(guān)系?
Mori等試圖整合施用N肥實(shí)驗數據來(lái)檢驗胞外酶化學(xué)計量假說(shuō),結果發(fā)現,54%(82/151)的實(shí)驗數據不支持化學(xué)計量假說(shuō),尤其當環(huán)境條件下BG/NAG高于2.0時(shí),77%(59/77)的實(shí)驗數據不支持化學(xué)計量假說(shuō)。意味著(zhù)用BG/NAG來(lái)表征微生物的C或N限制狀態(tài)是不合理的。
植物表型研究方法/方案
本文對灌溉監測和先進(jìn)控制系統的文獻進(jìn)行了徹底的檢索,重點(diǎn)介紹了過(guò)去十年的研究工作,描述了精準灌溉的監測及先進(jìn)控制策略,對該領(lǐng)域的大部分相關(guān)工作和未來(lái)研究趨勢進(jìn)行了總結和討論。
? 結合無(wú)人機RGB圖像的光譜和紋理信息監測獼猴桃果園的葉面積指數
本研究的目的是開(kāi)發(fā)高光譜圖像技術(shù)來(lái)預測盆栽水培系統中生長(cháng)的4種不同生菜的不同營(yíng)養水平,及評估增加施氮量對水培生菜生長(cháng)和品質(zhì)的影響。
? 縮小表型與基因分型之間的差距:林業(yè)中基于圖像的先進(jìn)表型技術(shù)綜述
本文回顧了林木表型技術(shù)的最新進(jìn)展,強調了成像技術(shù)如何積極地幫助獲取關(guān)于森林樹(shù)木表型的高維、豐富信息的數據集,總結了最常用的林木測量傳感器和HTP平臺,討論了表型分析中的主要瓶頸,以及森林遺傳學(xué)家和工程師之間多學(xué)科協(xié)作克服這一挑戰的重要性。
? 利用多尺度和多系統微生物組比較鑒定影響高粱干旱響應的有益和有害細菌
本文的研究證明,影響雙子葉植物根系生長(cháng)的節桿菌和Variovorax菌的特定分離菌株也會(huì )影響單子葉植物高粱的根系生長(cháng)。通過(guò)跨越無(wú)菌、受控環(huán)境和田間試驗的三管齊下的方法,我們確定了一個(gè)新的候選有益微生物的高置信度列表。這種系統級方法使我們能夠減輕顯著(zhù)的環(huán)境噪音,以揭示潛在的強大生物相互作用。
本文對農業(yè)機器人系統及其應用進(jìn)行了全面綜述,重點(diǎn)介紹了采收機器人的研究成果、商業(yè)化產(chǎn)品及其支撐技術(shù)。
? AirMeasurer:多點(diǎn)多季田間水稻動(dòng)態(tài)表型分析與關(guān)鍵農藝性狀的基因位點(diǎn)關(guān)聯(lián)分析
南京農業(yè)大學(xué)前沿交叉研究院周濟教授實(shí)驗室與中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng )新中心韓斌院士領(lǐng)導的研究團隊合作,共同構建了基于經(jīng)濟型無(wú)人機的多點(diǎn)多季田間水稻表型采集和分析平臺,并從數百個(gè)水稻品種中自動(dòng)化提取了關(guān)鍵農藝性狀的表型差異,進(jìn)而定位了多個(gè)可靠的基因位點(diǎn)及全新的候選位點(diǎn)。
? 利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)分割地面激光雷達數據中的玉米單株和莖葉成分
本文闡述了利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)分割地面激光雷達數據中的玉米單株和莖葉成分的最新研究成果。
光譜研究
本文提出了用高光譜成像測定大曲水分含量的方法。利用SVR算法建立預測模型,實(shí)現大曲含水量的快速檢測。本研究提供了一種基于HSI的新型快速水分檢測方法。
? 食品微生物學(xué)中的高光譜成像和機器學(xué)習:細菌、真菌和病毒污染物檢測的發(fā)展與挑戰
高光譜成像(HSI)是一種穩健的、無(wú)損的食品污染物檢測方法。本文總結了過(guò)去二十年這一領(lǐng)域所做的工作,重點(diǎn)介紹了該領(lǐng)域研究面臨的挑戰、風(fēng)險以及研究差距。
? 高光譜和轉錄組分析可以在田間條件下評估水稻的磷營(yíng)養狀況
本研究利用獲得的高光譜數據,建立預測水稻磷指示基因表達水平的模型,以開(kāi)發(fā)一種評估水稻磷狀況的簡(jiǎn)單方法。
? 利用高光譜成像技術(shù)對食品進(jìn)行快速無(wú)創(chuàng )感官分析:最新應用進(jìn)展
本文簡(jiǎn)要介紹了高光譜成像技術(shù),討論了圖像處理的關(guān)鍵步驟,全面概述了自2010年以來(lái)高光譜成像在識別各種食品的感官特性(包括顏色、缺陷、質(zhì)地、風(fēng)味、新鮮度和成熟度)方面的最新應用進(jìn)展。
新觀(guān)點(diǎn)/新技術(shù)
? 滯后光曲線(xiàn):表征光合光響應時(shí)間依賴(lài)性的新方法
本文介紹了無(wú)創(chuàng )成像技術(shù)的應用場(chǎng)景,不同成像平臺的適用對象以及無(wú)創(chuàng )成像技術(shù)的優(yōu)勢與面臨的挑戰。
對于絕大部分PAM而言,滯后光曲線(xiàn)的測量非常簡(jiǎn)單,在Light Curve窗口點(diǎn)擊Edit編輯一個(gè)先遞增后遞減的照光序列,然后點(diǎn)擊Start即可開(kāi)始測量。本文以雙通道葉綠素熒光儀DUAL-PAM-100單通道測量Fluo為例,用圖文結合的方式分享了滯后光曲線(xiàn)的實(shí)驗流程。
? 植物qH能量耗散的場(chǎng)所為主要的三聚體天線(xiàn)復合物
研究人員在擬南芥中使用化學(xué)誘變和遺傳篩選的方法發(fā)現了幾個(gè)調節緩慢可逆NPQ 機制的參與分子,他們將其命名為qH。
? 植物是精明的經(jīng)營(yíng)者:以幼嫩葉片的投資-收益關(guān)系為例
幼嫩植株也用著(zhù)天使投資者采用的分散投資多個(gè)初創(chuàng )企業(yè),從少數成功的初創(chuàng )企業(yè)獲取高于群體成本的收益策略,表現為降低單個(gè)葉片的構建成本,減小快速周轉可能導致的“凈損失”風(fēng)險,從少數葉片獲取高于構建大量葉片所需成本的效益。
植物生理生態(tài)研究
MAXI-Imaging-PAM葉綠素熒光成像、Dual-PAM-100含P515/535模塊、Diving-PAM-II含微型光譜儀、Microscopy-PAM顯微版熒光儀等最新應用文獻分享。
在本研究中,我們將氣體交換測量與最佳氣孔導度模型模擬相結合,探討了中國西北南湖綠洲葡萄園不同生長(cháng)季節gs的日變化和季節變化。本研究的發(fā)現有助于更好地了解氣孔在應對氣候變化方面的行為,并促進(jìn)未來(lái)實(shí)現更準確的gs參數化,以改進(jìn)LSM的建模。
本文我們重點(diǎn)關(guān)注Get Poolsize功能的測量及其背后的理論基礎。
? 外源褪黑素通過(guò)類(lèi)囊體蛋白的可逆磷酸化提高滲透脅迫下小麥光系統II的光合效率
四川農業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院陳洋爾教授團隊研究了不同濃度的褪黑素在滲透脅迫下對小麥PSII的保護作用。此外,還對褪黑素保護光合器官的潛在機制進(jìn)行了探討,為褪黑素提高植物PSII的抗逆性和光保護提供了新的思路。
? 植物通過(guò)重新調整光合機構來(lái)適應光系統I光抑制
在本次研究中,科研人員證明植物通過(guò)利用傳統的,與短期和長(cháng)期光適應相關(guān)的適應機制來(lái)規避功能性PSI的損耗。
其他
作者通過(guò)多年試驗評估多年生作物(如刺山柑或百里香)作為胡同作物是否有助于減少杏園的土壤GHG排放并增加土壤碳匯,胡同式種植是否有助于提高土地生產(chǎn)力。研究為評估果園多年生胡同作物的使用提供了新的方法,可以通過(guò)減少溫室氣體排放和增加土壤碳匯,促進(jìn)邊際土地生產(chǎn)力的提高,同時(shí)有助于緩解氣候變化。
目前的研究提供了基因組資源,用于在以前的育種過(guò)程中追溯SVs型農藝性狀的特性,這將有助于未來(lái)的水稻遺傳、基因組和育種研究。
? 耐鹽基因ZmNC3的優(yōu)異等位變異有助于耐鹽玉米新品種選育
本研究通過(guò)GWAS分析克隆了調控玉米地上部Na+含量的位點(diǎn)ZmNC3。ZmNC3編碼細胞質(zhì)膜定位的HKT家族離子轉運蛋白ZmHKT1;2,它具有內向的Na+轉運活性,通過(guò)減少Na+由根木質(zhì)部汁液向莖葉的運輸,減少莖葉Na+積累促進(jìn)玉米抗鹽。
? 阿納德?tīng)柡{硝酸鹽、磷酸鹽和硅酸鹽的系泊測量可更新白令海峽營(yíng)養通量估算
我們發(fā)現強烈的季節性周期以及顯著(zhù)的逐年變化。我們的估計比過(guò)去的研究高出約 50%,這表明太平洋-北極的營(yíng)養鹽輸送比以前認為的要多。
? AgriPheno祝您中秋節&教師節雙節快樂(lè )!
感謝各位老師、同學(xué)的關(guān)注、推薦與積極轉發(fā),Agripheno將不忘初心,堅持把國內外最新資訊、戰略與政策導讀分享給大家,以支持到大家的研究工作。作為開(kāi)放公眾平臺,我們歡迎大家撰寫(xiě)各自已發(fā)表文章的介紹投稿,分享最新研究成果。此外,如您有最新的業(yè)內信息需要推送,我們也樂(lè )意效勞。