作为科技型企业,泽泉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。近期科研动态包括大豆耐盐碱新机制、生物刺激素、茎流传感器的应用、高光谱图像估算叶绿素含量、光合作用胁迫响应、辐射诱变突变体高通量筛选、植物光合效率、光合作用诱导实验指南、有害藻华监测、番茄耐热性等。
西北农林科技大学陈应龙研究员课题组在Journal of Agronomy and Crop Science发表了题为“Soybean Genotypes With Contrasting Root System Size Differ in Saline–Alkaline Tolerance”的研究论文,旨在探讨不同根系大小的大豆基因型在盐碱胁迫下的生长反应,探索根系形态特征与盐碱耐受性之间的关系,并识别与耐受性相关的关键基因。
研究中使用加拿大REGENT的根系分析系统WinRHIZO Pro评估植株的根系生长性状(如根长、根表面积、平均根直径和不同直径类别的根长等),以及抗氧化酶活性、电解质渗漏、叶绿素含量、离子(Ca²⁺、K⁺、Na⁺)含量等 23 项指标生理和生化性状,并进行转录组分析。
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,开源杂志Plants在线发表西班牙巴塞罗那大学和Bioiberica公司植物健康研发部合作完成的,标题为“Enhanced Production by Terra-Sorb® Symbiotic Biostimulant in Two Model Species Under Nitrogen Stress”的研究论文。本研究以生菜(Lactuca sativa)和辣椒(Capsicum annuum)为模型,评估商品化微生物基生物刺激素产品Terra-Sorb® Symbiotic在氮胁迫下的应用效果,旨在探索其提高作物产量和生理适应性的潜力。
本研究者中,光合作用相关的气孔导度和叶绿素荧光参数通过搭载了Porometer气孔计的超便携式调制叶绿素荧光仪MINI-PAM-II完成。值得注意的是,该研究是MINI-PAM-II+Porometer的第一篇应用文献。
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.
理解树木的 “导管分布”,不仅能帮我们选育抗旱树种、优化灌溉策略、监测森林健康,更能为应对气候变化提供关键数据支持。精准绘制 “导管图”的传统方法:TDP 探针(Granier 法)单点测量,误差大,需多传感器组合;HFD 传感器精度高,但价格是普通传感器的 4-20 倍。澳大利亚Implexx IX-SF60 茎流传感器低成本,仅为 HFD 的 5%-25%;多参数测量,液流密度 + 茎干含水率 + 温度;适用极端条件,零流、极快流甚至负流(夜间吸水)。
· 高光谱图像估算辐射松中叶绿素含量:经验模型、放大算法与辐射传输反演的比较
本研究利用温室和田间试验的高光谱数据,比较了经验模型、放大算法和辐射传输模型(RTM)等三种方法估算辐射松Ca+b含量的准确性。结果显示,基于TCARI/OSAVI指数的放大算法预测更准确稳定,PRO4SAIL2模型反演效果优于PRO4SAIL,且全冠光谱数据能提高预测精度,为辐射松叶绿素含量监测提供了有效方法。研究中温室试验通过FX10高光谱相机采集高光谱图像,光谱范围400至1000 nm,半峰宽5.5nm;田间使用机载高光谱相机采集光谱图像,光谱范围400至1000 nm,半峰宽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.
·免疫信号模块NIK1/RPL10/LIMYB在生物及非生物胁迫下对光合作用的调控机制
本研究旨在揭示植物在生物(病毒 / 细菌感染)和非生物(高温、渗透)胁迫下协调光合作用与翻译的分子机制。研究发现,转录抑制因子LIMYB作为核心组件,通过直接结合启动子抑制核糖体蛋白、翻译因子及光合系统Ⅱ亚基、电子传递链相关基因的表达,导致翻译活性和光合作用效率下降;病原体相关分子模式(PAMPs)或胁迫信号激活受体激酶NIK1后,通过磷酸化修饰增强LIMYB的抑制活性,且该信号模块在热、渗透等非生物胁迫中同样被激活,表现出胁迫响应的通用性。
研究中使用LCpro-SD便携式光合作用仪(英国ADC公司)测定气体交换参数(净光合速率A、气孔导度gs、胞间CO₂浓度Ci、蒸腾速率E、水分利用效率WUE),MINI-PAM超便携式调制叶绿素荧光仪(德国WALZ公司)测定PSII光化学参数(YII、ETR、ΦNO、qL)和电子传递速率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.
· 高通量技术推进辐射诱变突变体筛选:拟南芥突变体筛选的初步评价
本研究证实高通量植物成像系统(HTPIS)在辐射诱变拟南芥突变体筛选中效率显著优于传统人工视觉筛选,筛选效率超80%,且能捕捉叶绿素荧光异常等细微表型变异。尽管随置信区间升高,机器识别准确率从 1 降至 0.446,假阴性率升至 0.554,但整体仍具更高稳定性与客观性。研究提出的图形数据处理流程(PCA + 聚类 + 生长曲线分析)为重离子束和 γ 射线辐射育种提供了标准化方法。研究中,高通量植物成像通过Scanalyzer HTS表型成像系统(德国LemnaTec)完成,该系统支持可见光(VIS)和荧光成像模式。
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.
· 激光二极管(LD)照明优于LED:植物光合效率可提升20%
2025年5月20日,东京大学与Stanley Electric公司的研究团队在Frontiers in Plant Science发表的一项突破性研究表明,激光二极管(Laser Diode,LD)在促进植物光合作用和生长方面显著优于传统的发光二极管(LED),为室内垂直农场的发展开辟了新方向。研究中,实验材料的叶绿素荧光参数通过德国WALZ调制叶绿素荧光成像系统Maxi-Imaging-PAM完成测量
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(气体交换)诱导的理解和测量指南:注意事项和建议
2025年6月1日,New Phytologist在线发表荷兰瓦赫宁根大学Liana G. Acevedo-Siaca和英国诺丁汉大学Lorna McAusland联合署名通讯作者,标题为“A guide to understanding and measuring photosynthetic induction: considerations and recommendations”的综述论文。文章系统整合了光合作用诱导实验设计的关键变量(光、温、水、CO2)与量化方法。是一份非常值得参考的光合作用诱导实验指南。该指南旨在通过以下方式促进研究之间的一致性,并为比较不同物种之间的结果提供便利:1、讨论在设计以测量光合诱导为重点的实验时的最佳做法;2、提供分析光合作用诱导数据的资源;3、找出我们在光合作用诱导方面的集体知识差距。
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微囊藻分析报告:流式细胞仪技术在有害藻华监测中的应用
随着北半球大部分地区的气温上升,气候变化加速了季节性变化,部分地区今年有害藻华已经有早期出现。一个特别具有挑战性的物种是微囊藻,它既可以作为单细胞出现,也可以以大聚集体的形式出现。准确分析这些颗粒需要高度专业化的工具。CytoBuoy的应用科学家对微囊藻进行了一项详细的研究,深入探讨了关于微囊藻的检测及其背后的技术。研究中使用CytoSense(以及CytoSub)分析了微囊藻(Microcystis sp.)。结果显示CytoSense极宽的尺寸接受范围, 使其能够在单次运行中同时分析自然水样的单个细胞和藻团。
· 番茄耐热性 "因果而异":大果看花粉活力,小果看果实数量
本研究通过生长室和温室实验,分析大果(>100g)、中果(50-100g)及樱桃果(<50g)番茄(非樱桃番茄)在高温(32/26℃)和适温(26/22℃)条件下的花粉活力、数量与果实产量关联。结果表明,热胁迫显著降低多数品种的花粉活力与数量,增加异常细胞比例。大果和中果番茄的花粉活力与果实数、产量呈显著正相关(如大果品种高温下花粉活力与产量相关系数达 0.53**),在选育耐热大果和中果番茄品种时,可以将花粉活力作为一个重要的耐热筛选指标;而樱桃果番茄的花粉性状与产量无显著关联,这可能是由于樱桃果番茄具有较强的单性结实能力。此外,樱桃果番茄每穗果实数与产量高度相关,更适合作为耐热育种目标。研究中利用花粉活力分析仪(瑞士Amphasys,Ampha Z32)测定花粉性状,该技术具有快速、准确、高通量的优点,能够在短时间内对大量花粉进行分析,为番茄花粉性状的研究提供了一种有效的手段。
原文:Maina, A.W., Oerke, EC. Hyperspectral imaging for quantifying Magnaporthe oryzae sporulation on rice genotypes[J]. Plant Methods, 2024, 20: 87