作為科技型企業(yè),澤泉科技一直洞悉科研脈搏,走在行業(yè)前沿,想知道業(yè)內有哪些研究成果,您可以在科研動(dòng)態(tài)版塊一窺究竟。近期科研動(dòng)態(tài)包括大豆耐鹽堿新機制、生物刺激素、莖流傳感器的應用、高光譜圖像估算葉綠素含量、光合作用脅迫響應、輻射誘變突變體高通量篩選、植物光合效率、光合作用誘導實(shí)驗指南、有害藻華監測、番茄耐熱性等。
西北農林科技大學(xué)陳應龍研究員課題組在Journal of Agronomy and Crop Science發(fā)表了題為“Soybean Genotypes With Contrasting Root System Size Differ in Saline–Alkaline Tolerance”的研究論文,旨在探討不同根系大小的大豆基因型在鹽堿脅迫下的生長(cháng)反應,探索根系形態(tài)特征與鹽堿耐受性之間的關(guān)系,并識別與耐受性相關(guān)的關(guān)鍵基因。
研究中使用加拿大REGENT的根系分析系統WinRHIZO Pro評估植株的根系生長(cháng)性狀(如根長(cháng)、根表面積、平均根直徑和不同直徑類(lèi)別的根長(cháng)等),以及抗氧化酶活性、電解質(zhì)滲漏、葉綠素含量、離子(Ca2?、K?、Na?)含量等 23 項指標生理和生化性狀,并進(jìn)行轉錄組分析。
原文:Liu S., An T., Gao Y., et al. Soybean Genotypes With Contrasting Root System Size Differ in Saline-Alkaline Tolerance[J]. J Agro Crop Sci 2025, 211: e70040.
2025年4月1日,開(kāi)源雜志Plants在線(xiàn)發(fā)表西班牙巴塞羅那大學(xué)和Bioiberica公司植物健康研發(fā)部合作完成的,標題為“Enhanced Production by Terra-Sorb? Symbiotic Biostimulant in Two Model Species Under Nitrogen Stress”的研究論文。本研究以生菜(Lactuca sativa)和辣椒(Capsicum annuum)為模型,評估商品化微生物基生物刺激素產(chǎn)品Terra-Sorb? Symbiotic在氮脅迫下的應用效果,旨在探索其提高作物產(chǎn)量和生理適應性的潛力。
本研究者中,光合作用相關(guān)的氣孔導度和葉綠素熒光參數通過(guò)搭載了Porometer氣孔計的超便攜式調制葉綠素熒光儀MINI-PAM-II完成。值得注意的是,該研究是MINI-PAM-II+Porometer的第一篇應用文獻。
原文:Utgés-Minguell L., Sierras-Serra N., Marín C., Pintó-Marijuan M. Enhanced Production by Terra-Sorb? Symbiotic Biostimulant in Two Model Species Under Nitrogen Stress[J]. Plants 2025, 14, 1087.
·樹(shù)木的“導管”如何影響全球氣候?揭秘樹(shù)干中的水分運輸密碼
理解樹(shù)木的 “導管分布”,不僅能幫我們選育抗旱樹(shù)種、優(yōu)化灌溉策略、監測森林健康,更能為應對氣候變化提供關(guān)鍵數據支持。精準繪制 “導管圖”的傳統方法:TDP 探針(Granier 法)單點(diǎn)測量,誤差大,需多傳感器組合;HFD 傳感器精度高,但價(jià)格是普通傳感器的 4-20 倍。澳大利亞Implexx IX-SF60 莖流傳感器低成本,僅為 HFD 的 5%-25%;多參數測量,液流密度 + 莖干含水率 + 溫度;適用極端條件,零流、極快流甚至負流(夜間吸水)。
· 高光譜圖像估算輻射松中葉綠素含量:經(jīng)驗模型、放大算法與輻射傳輸反演的比較
本研究利用溫室和田間試驗的高光譜數據,比較了經(jīng)驗模型、放大算法和輻射傳輸模型(RTM)等三種方法估算輻射松Ca+b含量的準確性。結果顯示,基于TCARI/OSAVI指數的放大算法預測更準確穩定,PRO4SAIL2模型反演效果優(yōu)于PRO4SAIL,且全冠光譜數據能提高預測精度,為輻射松葉綠素含量監測提供了有效方法。研究中溫室試驗通過(guò)FX10高光譜相機采集高光譜圖像,光譜范圍400至1000 nm,半峰寬5.5nm;田間使用機載高光譜相機采集光譜圖像,光譜范圍400至1000 nm,半峰寬5.5nm。
原文:Tomas P., Michael S. W., Henning B., et al. Chlorophyll content estimation in radiata pine using hyperspectral imagery: A comparison between empirical models, scaling-up algorithms, and radiative transfer inversions[J]. Agricultural and Forest Meteorology, 2025, 362: 110402.
·免疫信號模塊NIK1/RPL10/LIMYB在生物及非生物脅迫下對光合作用的調控機制
本研究旨在揭示植物在生物(病毒 / 細菌感染)和非生物(高溫、滲透)脅迫下協(xié)調光合作用與翻譯的分子機制。研究發(fā)現,轉錄抑制因子LIMYB作為核心組件,通過(guò)直接結合啟動(dòng)子抑制核糖體蛋白、翻譯因子及光合系統Ⅱ亞基、電子傳遞鏈相關(guān)基因的表達,導致翻譯活性和光合作用效率下降;病原體相關(guān)分子模式(PAMPs)或脅迫信號激活受體激酶NIK1后,通過(guò)磷酸化修飾增強LIMYB的抑制活性,且該信號模塊在熱、滲透等非生物脅迫中同樣被激活,表現出脅迫響應的通用性。
研究中使用LCpro-SD便攜式光合作用儀(英國ADC公司)測定氣體交換參數(凈光合速率A、氣孔導度gs、胞間CO?濃度Ci、蒸騰速率E、水分利用效率WUE),MINI-PAM超便攜式調制葉綠素熒光儀(德國WALZ公司)測定PSII光化學(xué)參數(YII、ETR、ΦNO、qL)和電子傳遞速率rETR等。
原文:Sun L, You X, Gao L, et al. Functional analysis of AtDPBF3, encoding a key member of the ABI5 subfamily involved in ABA signaling, in Arabidopsis thaliana under salt stress[J]. Plant Physiology and Biochemistry, 2025, 220: 109494.
· 高通量技術(shù)推進(jìn)輻射誘變突變體篩選:擬南芥突變體篩選的初步評價(jià)
本研究證實(shí)高通量植物成像系統(HTPIS)在輻射誘變擬南芥突變體篩選中效率顯著(zhù)優(yōu)于傳統人工視覺(jué)篩選,篩選效率超80%,且能捕捉葉綠素熒光異常等細微表型變異。盡管隨置信區間升高,機器識別準確率從 1 降至 0.446,假陰性率升至 0.554,但整體仍具更高穩定性與客觀(guān)性。研究提出的圖形數據處理流程(PCA + 聚類(lèi) + 生長(cháng)曲線(xiàn)分析)為重離子束和 γ 射線(xiàn)輻射育種提供了標準化方法。研究中,高通量植物成像通過(guò)Scanalyzer HTS表型成像系統(德國LemnaTec)完成,該系統支持可見(jiàn)光(VIS)和熒光成像模式。
原文:Li, Z., Mu, J., Du, Y., et al. Advancing radiation-induced mutant screening through high-throughput technology: a preliminary evaluation of mutant screening in Arabidopsis thaliana[J]. Plant Methods, 2025, 21, 50.
· 激光二極管(LD)照明優(yōu)于LED:植物光合效率可提升20%
2025年5月20日,東京大學(xué)與Stanley Electric公司的研究團隊在Frontiers in Plant Science發(fā)表的一項突破性研究表明,激光二極管(Laser Diode,LD)在促進(jìn)植物光合作用和生長(cháng)方面顯著(zhù)優(yōu)于傳統的發(fā)光二極管(LED),為室內垂直農場(chǎng)的發(fā)展開(kāi)辟了新方向。研究中,實(shí)驗材料的葉綠素熒光參數通過(guò)德國WALZ調制葉綠素熒光成像系統Maxi-Imaging-PAM完成測量
原文:Li L., Sugita R., Yamaguchi K., et al. High-precision lighting for plants: monochromatic red laser diodes outperform LEDs in photosynthesis and plant growth[J]. Frontiers in Plant Science, 2025, 16: 1589279.
· 光合作用(氣體交換)誘導的理解和測量指南:注意事項和建議
2025年6月1日,New Phytologist在線(xiàn)發(fā)表荷蘭瓦赫寧根大學(xué)Liana G. Acevedo-Siaca和英國諾丁漢大學(xué)Lorna McAusland聯(lián)合署名通訊作者,標題為“A guide to understanding and measuring photosynthetic induction: considerations and recommendations”的綜述論文。文章系統整合了光合作用誘導實(shí)驗設計的關(guān)鍵變量(光、溫、水、CO2)與量化方法。是一份非常值得參考的光合作用誘導實(shí)驗指南。該指南旨在通過(guò)以下方式促進(jìn)研究之間的一致性,并為比較不同物種之間的結果提供便利:1、討論在設計以測量光合誘導為重點(diǎn)的實(shí)驗時(shí)的最佳做法;2、提供分析光合作用誘導數據的資源;3、找出我們在光合作用誘導方面的集體知識差距。
原文:Acevedo-Siaca, L.G. and McAusland, L.(2025), A guide to understanding and measuring photosynthetic induction: considerations and recommendations. New Phytologist.
· CytoSense/CytoSub微囊藻分析報告:流式細胞儀技術(shù)在有害藻華監測中的應用
隨著(zhù)北半球大部分地區的氣溫上升,氣候變化加速了季節性變化,部分地區今年有害藻華已經(jīng)有早期出現。一個(gè)特別具有挑戰性的物種是微囊藻,它既可以作為單細胞出現,也可以以大聚集體的形式出現。準確分析這些顆粒需要高度專(zhuān)業(yè)化的工具。CytoBuoy的應用科學(xué)家對微囊藻進(jìn)行了一項詳細的研究,深入探討了關(guān)于微囊藻的檢測及其背后的技術(shù)。研究中使用CytoSense(以及CytoSub)分析了微囊藻(Microcystis sp.)。結果顯示CytoSense極寬的尺寸接受范圍, 使其能夠在單次運行中同時(shí)分析自然水樣的單個(gè)細胞和藻團。
· 番茄耐熱性 "因果而異":大果看花粉活力,小果看果實(shí)數量
本研究通過(guò)生長(cháng)室和溫室實(shí)驗,分析大果(>100g)、中果(50-100g)及櫻桃果(<50g)番茄(非櫻桃番茄)在高溫(32/26℃)和適溫(26/22℃)條件下的花粉活力、數量與果實(shí)產(chǎn)量關(guān)聯(lián)。結果表明,熱脅迫顯著(zhù)降低多數品種的花粉活力與數量,增加異常細胞比例。大果和中果番茄的花粉活力與果實(shí)數、產(chǎn)量呈顯著(zhù)正相關(guān)(如大果品種高溫下花粉活力與產(chǎn)量相關(guān)系數達 0.53**),在選育耐熱大果和中果番茄品種時(shí),可以將花粉活力作為一個(gè)重要的耐熱篩選指標;而櫻桃果番茄的花粉性狀與產(chǎn)量無(wú)顯著(zhù)關(guān)聯(lián),這可能是由于櫻桃果番茄具有較強的單性結實(shí)能力。此外,櫻桃果番茄每穗果實(shí)數與產(chǎn)量高度相關(guān),更適合作為耐熱育種目標。研究中利用花粉活力分析儀(瑞士Amphasys,Ampha Z32)測定花粉性狀,該技術(shù)具有快速、準確、高通量的優(yōu)點(diǎn),能夠在短時(shí)間內對大量花粉進(jìn)行分析,為番茄花粉性狀的研究提供了一種有效的手段。
原文:Maina, A.W., Oerke, EC. Hyperspectral imaging for quantifying Magnaporthe oryzae sporulation on rice genotypes[J]. Plant Methods, 2024, 20: 87