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文献解读基本信息:原名:Recalcitrant organic carbon plays a key role in soil carbon sequestration along a long-term vegetation succession on the Loess Plateau译名:黄土高原植被演替过程中,顽固性有机碳在土壤固碳中起着关键作用作者:石经纬期刊:Catena影响因子/分区:6.2 /Q1发表时间:2023.09.18摘要:植被恢复能有效改善土壤质量,增强土壤有机碳(SOC)固存。然而,长期植被演替过程中有机碳组分的动态变化及其驱动因素尚不清楚。本研究利用农田到顶极森林的完整的~160年时间序列,研究了表层土壤(0~20 cm)和底层土壤(20~40 cm)有机碳组分的动态及其驱动因素。结果表明,植被演替年龄对土壤有机碳及其组分有显著影响(p关键词:植被演替、顽固性有机碳、土壤有机碳组分、稳定碳库、碳库管理指标研究背景:黄土高原植被稀疏,土壤有机碳(SOC)含量低,是全球碳(C)固存潜力最高的地区之一。了解生态系统的有机碳动态对于植被恢复至关重要,特别是在将农田转化为自然恢复的草原或森林时。子武岭地区经历了近160年的次生演替,是黄土高原独特的退耕后植被自然演替序列完整的地区。因此,该区域可以更好地了解长期植被演替过程中的有机碳动态,这对准确估算陆地环境土...
发布时间: 2023 - 10 - 11
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发布时间: 2018 - 11 - 19
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研究发现植物草酸代谢途径关键酶影响玉米营养品质            9月10日,The Plant Cell 在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所巫永睿研究组题为Maize Oxalyl-CoA Decarboxylase1 Degrades Oxalate and Affects the Seed Metabolome and Nutritional Quality 的研究论文。该研究克隆和功能解析了玉米草酸降解途径中的关键酶——草酰辅酶A脱羧酶,揭示了草酸代谢参与籽粒储藏物质积累和营养品质形成的分子机理。草酸是最简单的二元酸,在植物体内的含量非常高。草酸在调控金属胁迫、离子平衡和昆虫防御等方面起积极作用。然而,过量草酸不仅会影响植物自身发育,也会影响包括钙元素在内的多种矿物金属矿物元素的利用;人体从食物中摄入草酸过多会和钙形成草酸钙,诱发形成肾结石。有报道显示,植物体内存在草酸合成和降解途径,其中一条降解途径由四种酶共同作用,分别为草酰辅酶A合成酶、草酰辅酶A脱羧酶、甲酰辅酶A水解酶和甲酸脱氢酶。草酰辅酶A合成酶可以催化草酸形成草酰辅酶A,接着草酰辅酶A在脱羧酶的作用下形成甲酰辅酶A。草酰辅酶A合成酶在多种植物中均被发现,然而却未有草酰辅酶A脱羧酶的报道,在农作物玉米中,草酸的降解代谢途径还未知,草酸与玉米籽粒发育、营养物质存储和品质调控的关系也不清楚。在此项研究中,巫永睿研究组克隆了玉米草酰辅酶A脱羧酶(Oxalyl-CoA Decarboxylase1,OCD1)基因,该基因突变以后籽粒胚乳呈现出粉质的表型,同时籽粒的储存物质合成和粒重也发生下降。由于没有商业化的草酰辅酶A脱羧酶底物草酰辅酶A,研究人员尝试了多种方法,合成了较高纯度的草酰辅酶A。体外和体内的酶活实验证实草酰辅酶A脱羧酶可以降解草酰辅酶A产生甲酰辅酶A和二氧化碳。同时,研究人员还发现早先克隆的玉米经典高赖氨酸突变体基因opaque7(o7)编码草酰辅酶A合成酶,并证明O7可以催化草酸形成草酰辅酶A。另外,靶向和非靶向代谢组学分析发现,玉米草酰辅酶A基因突变后籽粒胚乳的能量代谢、糖类、氨基酸以及激素含量均受到显着影响。该项研究阐明了玉米草酸代谢的前两步反应,并揭示了草酸降解途径与籽粒胚乳发育、代谢和营养品质的关系,为将来遗传改良草酸含量较高的蔬菜(如菠菜)等提供了候选基因和分子机制。该工作主要由巫永睿研究组副研究员杨俊和博士生付苗苗合作完成。博士生冀晨、...
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发布时间: 2018 - 11 - 17
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研究揭示干旱对植物群落的调控机制近日,中科院沈阳生态所生态计量化学团队以植物群落养分计量为核心,基于草地样带调查和控制实验的多源数据开展定量评估,阐释了植物对长期和短期水分胁迫的响应机制。相关成果发表于《生态学》(Ecology)。在全球气候变化背景下,内蒙古草原干旱强度和频度呈多发趋势。水分是该生态系统植物生存和繁衍的主要驱动因子,干旱事件将对草原生态系统结构和功能产生深远影响。氮和磷是影响陆地生态系统植物生存、生长和繁殖的主要因子。因此,该团队以群落养分计量为全新理念和视角,探究水分胁迫对生态系统结构和功能影响的内在机制和过程,厘清种内和种间的竞争作用关系对群落结构和动态的影响,旨在为理解草地退化机制、加快退化草地恢复提供参考。研究结果显示,长期水分胁迫下,植物通过内稳态机制提高养分浓度,增强群落的抵抗能力,物种周转是该过程的主要影响因素,但在短期干旱条件下,群落养分对水分胁迫的响应更复杂。整体而言,群落氮浓度上升、磷浓度下降时,种内竞争和物种周转共同影响该生态过程。此外,不同区域群落养分响应程度具有明显差异。极度干旱地区,植物群落养分抵御水分胁迫的能力最强,响应最迟缓。该团队表示,未来研究应建立大型联网干旱实验平台,紧密结合控制实验和自然梯度实验,提高实验结果的准确性和有效性,为建立草地生态系统自然评估体系提供重要理论依据。(来源:中国科学报唐凤) Differential responses of canopy nutrients to experimental drought along a natural aridity gradient Abstract  The allocation and stoichiometry of plant nutrients in leaves reflect fundamental ecosystem processes, biotic interactions, and environmental drivers such as water availability. Climate change will lead to increases in drought severity and frequency, but how canopy nutrients will respond to drought, and how these responses may vary with community composition along aridity gradient...
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发布时间: 2018 - 11 - 12
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苹果皮提取物可延缓衰老进程“一天一苹果,医生远离你”是一句耳熟能详的健康谚语。不过,吃苹果的最好方法是带皮吃。据最新一期《自然—医学》(Nature Medicine)报道,美国科研人员发现,达沙替尼(一种白血病药物)和槲皮素(一种来自苹果皮的提取物)的组合可使老年小鼠的寿命延长36%。衰老细胞通常在60多岁时出现在人体内,而在肥胖人群或慢性病患者体内出现得更早。这些异常细胞处于衰退状态,但其又不甘于死亡。有人认为,衰老细胞本身会催化衰老进程。美国梅奥诊所詹姆斯·柯克兰领导的研究团队证明,情况确实如此。当研究人员向6个月大的小鼠注射少量衰老细胞时,它们的速度、耐力和力量在几周内下降了20%至50%,差不多是典型2岁老年小鼠的水平。为了阻断衰老细胞的影响,研究团队选择了达沙替尼和槲皮素的组合,因为两者都会干扰衰老细胞避免死亡的方式。当研究团队将组合药物给予因注入衰老细胞而老化的幼鼠时,这些小鼠所失去的身体能力在两周内恢复了50%至100%。当研究团队将药物给予年龄在24至27个月间的老年小鼠时,这些小鼠的速度、耐力和力量提高了30%到100%,而且它们的剩余寿命要比那些未给药老年小鼠长36%。(来源:科技日报 冯卫东) Senolytics improve physical function and increase lifespan in old age Abstract  Physical function declines in old age, portending disability, increased health expenditures, and mortality. Cellular senescence, leading to tissue dysfunction, may contribute to these consequences of aging, but whether senescence can directly drive age-related pathology and be therapeutically targeted is still unclear. Here we demonstrate that transplanting relatively small numbers of senescent cells into young mice is sufficient to cause persistent physical dysfunctio...
作者: 日本 农业和食品产业技术综合研究机构 野田尚信
发布时间: 2018 - 11 - 11
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摘要 : 2017年7月26日,国际顶尖学术期刊《Science》旗下《Science Advances》杂志上在线发表了日本农业和食品产业技术综合研究机构野田尚信等人利用转基因技术第一次在世界上培育出一种“真正蓝色”的菊花。2017年7月26日,国际顶尖学术期刊《Science》旗下《Science Advances》杂志上在线发表了日本农业和食品产业技术综合研究机构野田尚信等人利用转基因技术第一次在世界上培育出一种“真正蓝色”的菊花。蓝色花卉给人高贵、冷艳的感觉,但人们常见的观赏花卉却少见蓝色。自然界中的天然蓝色花卉通常产生被称为花翠素的蓝色色素。但此前研究发现,利用人工方法让常见观赏花卉含有花翠素,培育出的不是蓝色花,而是紫色或紫罗兰色花。野田尚信等人此次的新方法涉及两种基因。首先,他们把蓝色风铃草的一种基因“插”入菊花,修改花翠素让花朵呈紫色;然后,他们“插”入来自蝶豆花的第二种基因,这种基因给花翠素增加了一种糖分子,结果菊花就变成了“真正的蓝色”。“这是此前从未报告过的发现,”研究人员在论文中写道,“这种简单方法是培育各种观赏植物开蓝色花的一种很有前景的途径。”原文链接:Generation of blue chrysanthemums by anthocyanin B-ring hydroxylation and glucosylation and its coloration mechanism原文摘要:Various colored cultivars of ornamental flowers have been bred by hybridization and mutation breeding; however, the generation of blue flowers for major cut flower plants, such as roses, chrysanthemums, and carnations, has not been achieved by conventional breeding or genetic engineering. Most blue-hued flowers contain delphinidin-based anthocyanins; therefore, delphinidin-producing carnation, rose, and chrysanthemum flowers have been generated by overexpression of the ge...
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