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文章基本信息原名:Effectson soil organic carbon accumulation and mineralization of long-termvegetation restoration in Southwest China karst译名:中国西南喀斯特地区长期植被恢复对土壤有机碳积累和矿化的影响作者:XianxianHe期刊:EcologicalIndicators影响因子/分区:6.263/Q1发表时间:2022.10.28文章阅读内容1关键词土壤有机碳,植被恢复,矿化,Q10,喀斯特02研究背景SOC储量占全球总碳储量的2/3以上,它的微小变化可导致全球碳循环的显著变化,SOC积累和矿化是导致SOC储量变化的两种主要途径,对土壤质量和生态系统稳定至关重要,并对环境变化敏感。土地覆盖变化显著改变SOC积累和矿化,并明显影响土壤CO2排放。土壤温度是有机碳矿化的关键影响因素,可以显著改变土壤微生物和土壤孔隙度、水分特性,进而显著影响有机碳矿化过程。有机碳矿化的温度敏感性(Q10)可以通过温度升高10℃时有机碳分解的变化来测量和定量。不同类型土地覆盖之间存在Q10显著性差异。因此,探讨植被恢复下有机碳矿化的温度敏感性及其影响因素是正确估算气候变化下碳循环的基础,对评估土壤固碳潜力尤为重要。植被恢复在减少土壤CO2排放和增加碳固存方面发挥重要作用,中国西南喀...
发布时间: 2023 - 03 - 31
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发布时间: 2020 - 01 - 13
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11月29日,PLoS Genetics 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薛红卫研究组题为SPOC domain-containing protein Leaf inclination3 interacts with LIP1 to regulate rice leaf inclination through auxin signaling 的研究论文。该研究发现水稻中的一个含有SPOC结构域的蛋白Leaf inclination3 (LC3)通过结合转录因子LIP1共同调控生长素信号,从而调控水稻叶倾角。水稻是重要的单子叶模式植物,也是我国乃至世界上最主要的粮食作物之一。株型对作物的生产和产量有着重要关系,而叶倾角又是水稻株型的关键组分之一。研究表明,适当的叶倾角有利于提高水稻光合效率,通过合理密植,能够有效提高产量。尽管早已发现植物激素生长素影响叶倾角大小,且其代谢调控因子GH3和信号通路的关键组分IAA、ARF等被报道参与了叶倾角的调控,但对相关上游调控因子及机制仍了解较少,有待进一步阐明。研究组在前期工作中发现水稻缺失突变体LC3表现出叶倾角增大的表型。进一步的遗传学、细胞生物学等分析表明LC3蛋白作为一个转录抑制子通过与LC3互作的转录因子LIP1协同抑制下游基因OsIAA12和OsGH3.2表达,通过抑制生长素信号,最终调控水稻叶倾角。此外,OsIAA2通过与OsARF17互作抑制生长素信号,揭示了OsIAA2-OsARF17在叶倾角发育调控中的特定功能。该研究有助于对生长素信号调控网络的理解。也对研究植物中具有SPOC结构域的蛋白的功能提供了借鉴。值得一提的是,这是首次发现的仅含有SPOC结构域而不含RRM SPEN家族的成员。博士生陈素卉和周莉娟为论文第一作者。相关工作得到国家自然科学基金项目(91535201)以及“万人计划”的资助。(来源:中国科学院植物生理生态研究所) SPOC domain-containing protein Leaf inclination3 interacts with LIP1 to regulate rice leaf inclination through auxin signaling Abstract  Leaf angle is an important agronomic trait and influences crop architecture and yield. Studies have demonstr...
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发布时间: 2018 - 11 - 22
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土壤有机碳时空变异模拟研究取得进展        受限于土壤样点的时间维属性,一般的土壤制图只能获得固定时间的“静态”土壤图,描述目前或过去状态的格局。但是,土壤在不同土地利用条件下未来如何演变,在不同的气候变化情景下呈现怎样的时空变化特征?这是土壤时空变化预测的重要主题。中国科学院南京土壤研究所张甘霖课题组副研究员宋效东以土地利用变化频繁的太湖周边地区为例,深入研究了土壤有机碳含量空间变异的主导因素,提出了基于土壤发生理论的启发式元胞自动机模型,模拟土壤有机碳含量在土地利用与气候变化条件下未来60年内的时空变异特征。有别于常规的元胞自动机模型,该方法不仅能够有效集成影响土壤有机碳含量的静态/动态环境变量,还能够根据土地利用类型(旱地/水田)动态地度量有机碳富集对临近区域有机碳水平迁移的影响范围。鉴于土地利用类型的重要性,根据历史土地利用图层制作了研究区未来60年的土地利用变化图。模拟结果表明:研究区土壤表层有机碳含量在未来60年内随着气温、降雨的升高与城镇化进程的推进将呈现持续上升的趋势。研究提出的预测模型为土壤属性的时空变异模拟提供了新的解决方案与思路。该研究成果发表在Agriculture, Ecosystems and Environment上。研究得到国家重点研发计划(2017YFA0603002)、科技基础性工作专项(2008FY110600)、国家自然科学基金(41571130051和41771251)的资助。(来源:中国科学院南京土壤研究所) Heuristic cellular automaton model for simulating soil organic carbon under land use and climate change: A case study in eastern China Abstract  The concentration of soil organic carbon (SOC) is one of the most important soil properties, and its spatio-temporal variability greatly affects the global climate and agroecology. To investigate the effects of land use and climate change on SOC, a heuristic cellular automat...
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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...
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