来源: Nature Communications
研究发现,高湿会触发拟南芥叶片钙离子信号,激活CYP707A3酶降解脱落酸(ABA),促使气孔打开排出水分,抑制细菌增殖。而病原菌通过效应蛋白AvrPtoB破坏这一防御。该机制揭示了植物主动对抗“水浸”现象的策略,为气候变化下高湿环境中的作物病害防控提供了新思路。
来源: Nature Communications
研究发现,高湿会触发拟南芥叶片钙离子信号,激活CYP707A3酶降解脱落酸(ABA),促使气孔打开排出水分,抑制细菌增殖。而病原菌通过效应蛋白AvrPtoB破坏这一防御。该机制揭示了植物主动对抗“水浸”现象的策略,为气候变化下高湿环境中的作物病害防控提供了新思路。
来源: Nature Ecology & Evolution
台湾大学林玉娴团队发现,鳞翅目昆虫唾液中的己烯醛异构酶与植物自身的同功能酶虽源自不同蛋白家族,却能通过相似化学反应改变植物释放的挥发物成分。该酶在昆虫中较晚演化出现,揭示了植物与植食性昆虫间精妙的化学互作与趋同演化机制。
来源:《自然·通讯》
约克大学研究团队开发出名为SlimVar的新型显微技术,首次实现了在活体植物组织深处(达30微米)对单个分子的实时追踪。在寒冷条件下,植物细胞核内与开花调控相关的蛋白质VIN3和VRN5会聚集形成微小簇团,其尺寸在低温期间增大一倍。这些簇团即使在回暖后仍能长期存留,犹如“记忆中枢”,帮助植物记录冬季经历并适时启动春季生长。这项发现不仅阐明了植物通过表观遗传机制感知环境变化的分子基础,也为研究植物应对气候变化的适应性提供了新工具。
来源:bioRxiv预印本(未经同行评审)
最新研究发现,地上部分相互接触的植物能通过交换电信号、钙信号和活性氧信号,形成群体范围内的信号网络,从而显著增强对逆境的抵抗能力。研究进一步区分了电信号与钙/活性氧依赖信号的转录调控机制,证实钙/活性氧依赖的特定转录本对植物适应胁迫至关重要。这表明植物不仅通过物理接触实现“互助”,还可能建立起一种提升群体生存韧性的协作通信系统。
来源:《自然·植物》
华威大学研究发现,植物在遭受病原体侵袭后数小时内,便会通过茉莉酸盐依赖的信号通路快速激活全株系统性免疫,这比传统认知的水杨酸依赖路径(通常需24小时以上)更为迅速。研究团队利用新型报告基因JISS1:LUC实时追踪到,茉莉酸盐信号从受感染叶片经表皮和维管组织迅速传播至未感染叶片,并发现该早期信号是激活全株免疫及伴随电信号传递的必要条件。这一发现揭示了植物免疫的多阶段协同策略,为培育具有快速、广谱抗病性的作物提供了新思路。
来源:《植物通讯》
中科院新疆生态与地理研究所研究团队发表综述,系统揭示了气体信号在植物损伤感知中的关键作用:当植物外层屏障受损时,内源乙烯外溢与环境氧内渗的动态变化形成微环境梯度,快速激活遗传与代谢通路,从而启动愈伤组织分裂、分化及木栓质等保护物积累以修复屏障。该机制在根部和地上组织存在差异,相关认知有助于改进农产品采后贮藏与损伤管理技术。
来源:《科学进展》
中国科学院西双版纳热带植物园等机构的研究揭示,过去3000万年来,北半球五大山系的隆升和气候变冷是驱动高山植物多样性形成的关键因素。研究发现,山脉抬升创造了新物种形成的“摇篮”,而全球变冷则通过扩大寒冷栖息地,连接了曾孤立的山区,促进了植物跨区域扩散与混合。不同山脉系统(如青藏高原—横断山区、欧洲等)呈现出独特的物种形成与组装模式。
来源:《细胞报告》
剑桥大学研究团队发现,当植物根系预先定殖从枝菌根(AM)真菌后,其细胞会重塑随后入侵病原体周围的膜结构。原本病原体相关的吸器外膜会被改造为类似于AM真菌的膜特性,并富含PI4P信号脂质,从而显著降低病原体定殖水平。这表明共生真菌能在细胞层面重编程植物-病原体界面,为利用有益微生物增强作物抗病性提供了新策略。
来源:《iScience》
褪黑素作为动物助眠激素,在植物中却发挥促生长与抗逆作用。美国休斯顿大学团队综述指出,植物自身及其根际微生物均可合成褪黑素,通过调节生物钟、增强光合作用及抗胁迫能力来提升作物生长与产量。该研究为开发基于褪黑素的绿色农业策略提供了新思路,并呼吁未来研究应拓展至野生及具有文化价值的植物体系。
来源:《先进功能材料》
新加坡国立大学的研究团队开发了一种可溶解的微针贴片,可将“生物肥料”(如促进植物生长的有益细菌和真菌)直接递送至植物叶片或茎部组织。在温室试验中,菜心和羽衣甘蓝的茎生物量、叶面积和株高均显著增长,同时比传统土壤接种法节省了超过15%的菌剂用量。这种方法避免了土壤环境对微生物的阻碍,实现了精准、高效的递送。该技术未来有望应用于城市和垂直农场。