模块式植物表型分析技术方案——拟南芥UV胁迫的响应机制
植物面对各种生物和非生物胁迫时,会调整它们的响应机制来优化发育和适应程序。UV辐射作为一种环境因子,会影响植物的光合过程并触发细胞死亡。华沙生命科学大学的Anna Rusaczonek评估了红/远红光感受器光敏色素A和光敏色素B在拟南芥UV胁迫响应中的作用。通过测量相关突变株的CO2同化、叶绿素荧光(包括荧光淬灭动力学曲线和OJIP快速荧光动力学曲线)、活性氧积累等,他发现UV胁迫干扰了光系统II,并增加了相关突变体的死亡率。 图1. UV处理的拟南芥野生型及突变株CO2同化速率反映了光合作用整个过程的最终结果,而叶绿素荧光则直接反映光合作用光反应部分的光系统电子传递过程变化。因此最理想的情况是能够同步测量这两类数据。本研究中就使用了光合仪和光合联用型FluorCam叶绿素荧光成像仪,同步测量了光合作用光响应曲线和CO2相应曲线。 图2. 左:光响应曲线;右:CO2相应曲线为......阅读全文
植物表型组学研究平台建设及技术应用
在生物学和遗传育种领域,表型是指构成生物体的全部特征,包括外观、基本维度、形态和颜色,是基因型和环境因素互相作用的结果。表型采集分析是指以定性和定量的方式测量这些特征。表型组(phenome)则是指某一生物的全部性状特征,不仅局限于农艺性状,还包括植株所表现出来的生理状态及生化组分。随着许多重要作物
郭房庆小组查明植物耐高温逆向调控机制
中科院上海生命科学研究院植物生理生态所的科研人员日前揭示了高等植物叶绿体是细胞启动胞内热激反应的信号源,首次建立了叶绿体蛋白翻译效率和细胞核热胁迫响应转录因子HsfA2表达启动的遗传关系,证实了植物细胞存在热激反应的叶绿体逆向调控信号途径。相关成果近日在线发表于《公共科学图书馆—遗传学》。
SpectraPen/PolyPen手持式光谱仪应用案例:功能简述
随着物理学的发展,光学仪器技术也在不断地发展。从最早的放大镜、望远镜发展至今,光学仪器已经广泛应用于各种科研、农业、工业等领域。光学仪器具备无损检测、便捷、快速、灵敏等特性,同时其检测数据与植物生理、植物表型的密切相关性。因此用于检测叶绿素荧光、环境光照、植物反射光、透射光等的光学仪器则大量用于生物
谷氧还蛋白介导活性氧平衡调控木薯抗旱
木薯是一种重要的热带作物,是非洲等热带地区的主要粮食作物之一。其块根碳水化合物含量高达38%,且含有多种维生素,是全球10亿多人口的主要食物来源。木薯在种植过程中,其苗期和块根形成期与热带地区的旱季重叠,干旱对木薯的产量和品质有非常大的影响。因此,鉴定木薯重要的抗旱基因、提高栽培木薯对干旱的适应性,
植物花粉对低温冷胁迫反应的分子机制研究取得重要进展
温度胁迫是影响作物产量和地理分布的重要环境因子之一,高温热害和低温冷害影响植物生长发育的各个阶段。由于人类主要的食物是由开花植物通过有性生殖过程产生的,因此认识植物在有性生殖发育阶段如何适应温度胁迫的机理,对于应对环境变化对农业生产的影响至关重要。 目前,许多研究结果已经比较
版纳植物园解析植物抗冻害信号分子茉莉酸的功能与机制
在自然界中,植物的生长发育往往受到各种环境胁迫(Stresses)的影响,如盐害、干旱等。温度胁迫是影响植物分布和作物产量的重要环境因子之一。极端低温影响植物生长发育的各个阶段,因此揭示植物如何适应低温胁迫的分子机制,对于应对环境变化对农业生产的影响具有重要的理论和现实意义。目前的研究表明,IC
新发现:植物生物钟调控因子
为了适应地球自转引起的环境周期性变化,地球上几乎所有的真核生物都进化出了内源计时器——生物钟,它可以维持细胞内近24小时的基因表达节律性以适应环境中光温因子的昼夜动态变化。生物钟参与调控植物体内几乎所有的生长发育和代谢过程,如光周期依赖的开花时间、发育、叶片衰老,以及植物对生物与非生物胁迫的响应
APT文献-|-蛋白质组学揭示植物干旱胁迫的分子机制
Significant and unique changes in phosphorylation levels of four leaf phosphoproteins in two apple rootstock genotypes under drought stress. 干旱胁
APT文献-|-蛋白质组学揭示植物干旱胁迫的分子机制
Significant and unique changes in phosphorylation levels of four leaf phosphoproteins in two apple rootstock genotypes under drought stress. 干旱
甘蔗耐盐基因调控网络机制获揭示
近日,广东省科学院南繁种业研究所研究员王勤南团队与福建农林大学研究员高三基合作,在甘蔗野生种质资源割手密AP85-441中鉴定到24个液泡H+-焦磷酸酶(H+-PPases,VPP)基因,而ScVPP1过表达的拟南芥转基因植株具有显著的耐盐性。相关成果在线发表于《植物细胞报告》(Plant Ce
我国科学家找到首个潜在作物高温感受器
“民以食为天,食以安为先”,随着全球气候变暖趋势的加剧,高温胁迫成为制约世界粮食生产安全的最为主要的胁迫因子之一。据报道,平均气温每升高1℃,会造成水稻、小麦、玉米等粮食作物3%-8%左右的减产。因此,挖掘高温抗性基因资源、阐明高温抗性分子机制以及培育抗高温作物新品种成为当前亟待攻克的重大课题
水稻乙烯信号转导及调控盐胁迫反应的新机制
植物气体激素乙烯在植物生长发育以及应对逆境胁迫过程中起着重要作用。在拟南芥中,已经建立了一个从乙烯信号接收到转录调控的线性乙烯信号转导模型。然而,在单子叶植物,尤其是水稻中的乙烯信号转导的作用机制还不甚清楚。 中国科学院遗传与发育生物学研究所张劲松研究组和陈受宜研究组分离鉴定了一系列的水稻乙烯
豆科植物叶片响应蓝光的运动机制获揭示
近日,华南农业大学农学院教授葛良法团队首次从遗传学层面证实蓝光受体“向光素”调控豆科植物叶片运动的假说,研究揭示了蒺藜苜蓿复叶精准运动的机制。相关成果在线发表于《植物、细胞与环境》(Plant,Cell and Environment)。植物叶片通常通过叶柄缓慢转动应对环境变化,而豆科植物演化出独特
温度胁迫对植物生长的危害
植物的生长发育需要一定的温度条件,当环境温度超出了它们所能适应的范围,就会对植物形成胁迫;如果温度胁迫持续一段时间,会对植物造成不同程度的损害。温度胁迫包括高温胁迫、低温胁迫和剧烈变温胁迫。高温胁迫过长植物就会遭受热害。低温胁迫过长植物就会会受到冷害或者冻害,剧烈变温胁迫是很严重的。低温胁迫对植物
森林研究综合监测技术方案介绍(一)
近期,由北京易科泰生态技术有限公司提供的森林研究综合监测技术方案在辽宁省林科院验收通过,该方案可进行植物光合速率、叶绿素荧光参数、土壤呼吸速率和树木茎杆生长量测量,由以下部分组成。LCpro T光合仪+FluorPen叶绿素荧光研究光合生理生态SRS2000T + ACE研究监测森林土壤呼吸DRL2
获得性耐旱性状对小麦和水稻耐旱的作用及耐旱水平的...
获得性耐旱性状对小麦和水稻耐旱的作用及耐旱水平的差异比较水稻作为重要的粮食作物,为全球近50%的人口提供口粮。目前,水稻的种植主要依靠淹水灌溉模式,这种淡水资源高消耗的生产方式制约了农业的可持续发展。气候的变化导致了水稻生产区域的大量减产,其中,干旱胁迫已经成为全世界范围内影响水稻生产的最重要的环境
FluorCam多光谱荧光成像技术应用案例——高通量环境毒性...
FluorCam多光谱荧光成像技术应用案例——高通量环境毒性生物标记检测捷克全球变化研究所与丹麦哥本哈根大学长期合作研究开发一种环境毒性物质如除草剂、重金属等的高通量生物标记筛选方法。他们使用高等植物的光自养细胞悬液,结合FluorCam叶绿素荧光成像系统、FMT150藻类培养与在线监测系统、Alg
植物所在生物钟调控水稻耐盐性的机制解析中获进展
水稻是全球主要的粮食作物,对盐胁迫敏感,盐渍环境会导致水稻产量显著下降。生物钟是内在的时间维持机制,在调节植物非生物胁迫响应过程中发挥关键作用,但目前,学界尚不清楚水稻生物钟核心组分是否参与耐盐性调节及其相关机制。 中国科学院植物研究所研究员王雷课题组发现,在转录水平,水稻生OsPRR(Ory
植物所在生物钟调控水稻耐盐性机制解析研究中获进展
水稻是主要粮食作物,对盐胁迫敏感,盐渍环境会导致水稻产量显著下降。生物钟是内在的时间维持机制,在调节植物非生物胁迫响应过程中发挥关键作用,然而,目前关于水稻生物钟核心组分是否参与耐盐性调节及其相关机制尚不清楚。 中国科学院植物研究所研究员王雷研究组发现,在转录水平,水稻生OsPRR(Oryza
华南植物园发现光周期调控植物种子大小的普遍性规律
作为自然界中最稳定的环境因子,光周期(Photoperiod)广泛调控植物生长发育的多个方面。多年来,人们对光周期影响植物开花以及其背后的分子机制已有较为清晰的认识,但其如何影响花后发育尤其是种子发育仍不清楚,其潜在的作用机制亟待解析。 根据成花转变对不同日照长度的响应,光周期敏感植物主要分为
组蛋白去乙酰化酶MdHDA6调控苹果响应低温胁迫的分子机制
近日,西北农林科技大学园艺学院旱区作物逆境生物学国家重点实验室管清美/徐记迪课题组在Plant Biotechnology Journal上发表了题为“Histone deacetylase MdHDA6 is an antagonist in regulation of transcripti
冠层表型性状测量与生态监测全面技术方案
l叶绿素荧光成像、多光谱荧光成像l SpectraScan©近地遥感技术lEcoDrone®无人机遥感技术lSpecim高光谱成像技术lRGB、多光谱成像技术l红外热成像技术l高通量、非损伤易科泰生态技术公司,采用国际先进光谱成像技术,启动SpectrAPP光谱成像创新应用研发,推出冠层生态监测与
农业资源中心核质转运过程调控ABA信号转导研究获进展
ABA是植物响应干旱胁迫最重要的信号分子。近年关于ABA信号调控网络的研究取得了很大的进展,涉及到许多不同的调控因子,其中相当一部分在细胞质中合成的调控蛋白需要通过核质转运过程运送至细胞核中发挥功能。在此过程中,时空特异表达的核质转运受体对特异的底物蛋白进入细胞核的精细调控是必须的。关于在植物响
植物对盐碱胁迫适应研究
应用案例由于盐碱化,世界上许多灌溉土地退化,渗透物的积累和更大的抗氧化活性有助于麻风树(Jatropha curcas)在这些恶劣的环境中生存吗?在下面这篇文章中,科研人员利用LCi-SD光合仪和叶绿素荧光仪来帮助回答这个问题。该研究的目的是评估麻风树在自然盐分条件下增长反应、生化、光合色素含量和气
张立平团队发现小麦SOD基因可以促进早花的新功能
活性氧(ROS)作为植物氧化还原的产物具有双重功能:①作为重要的信号分子②过度积累时会损害植物的生殖发育。超氧化物歧化酶(SOD)是一种一线防御抗氧化酶,在清除活性氧以维持植物体内平衡方面发挥着至关重要的作用。目前SOD相关研究主要集中在其对植物抗逆性的影响,对其调控ROS稳态,影响植物生长发育
温室型高通量植物表型平台概述
温室型高通量植物表型平台可以全自动、高通量对大量植株(从幼苗到成熟植株即可)进行成像的系统,可以选择配置可见光(VIS)成像、近红外(NIR)成像、红外(IR)成像、荧光成像、根系近红外成像、高光谱成像中的一种或多种,每个成像模块包括顶部和侧面两个摄像头,结合样品旋转装置,就可以对植株进行3D形
遗传发育所植物组蛋白H3K27me3去甲基化酶研究获进展
PcG介导的组蛋白H3第27位赖氨酸上三甲基化(H3K27me3)在基因沉默和发育调控中起着至关重要的作用。小鼠胚胎干细胞中超过10%的基因受该种修饰调控,拟南芥中超过7,000个基因受该修饰调控。拟南芥中H3K27me3主要由CLF和SWN两个甲基转移酶催化,并招募LHP1结合以有效抑制基因表
植物表型研究文章TOP10(四)
TOP 2● 田间表型:作物育种新方向(Trends Plant Sci,2014)田间表型分析受限因素太多,因此限制了大家研究数量性状遗传学的能力,特别是哪些与产量和胁迫耐受性相关的性状。发展有效的基于田间高通量表型分析平台(HTPPs)仍然是未来育种进展的瓶颈。然而,传感器、高性能计算技术的发展
FluorCam多光谱荧光成像技术应用案例——植物病害表型研究
1. 植物病害早期快速无损检测由于次生代谢产物如多酚等与植物的病害胁迫应答机制紧密相关。因此最初,FluorCam多光谱荧光成像技术主要用于植物病害早期快速无损检测,希望能在病害产生严重影响前就能发现感染(图4)。 图1. UV-MCF多光谱荧光成像早期研究,左:烟草
利用PlantScreen动态表型成像研究大麦种群水分亏缺响应...
利用PlantScreen动态表型成像研究大麦种群水分亏缺响应和恢复大麦(Hordeum vulgare)作为全球栽培的第四大禾谷类作物,但这种作物的水分胁迫耐受和恢复能力仍然不是很清楚。现在的植物表型平台可以通过无损传感器,按照时间序列自动、快速地测量一系列与胁迫相关的表型特征。到目前为止,通过室