植物科學

被子植物受精過程關鍵機制

山東農業大學園藝科學與工程學院段巧紅團隊與美國馬薩諸塞大學阿默斯特分校Alice Y. Cheung和Henming Wu教授等人合作，揭示了被子植物阻止多個花粉管進入胚珠的分子機制。研究論文發表于Nature。FERONIA受體激酶調控了低甲酯化果膠質在絲狀器的積累，進而調控了第一個花粉管誘導的一氧化氮在絲狀器的積累。一氧化氮對誘導花粉管進入胚珠的誘餌蛋白進行亞硝基化修飾，一方面阻止其分泌，另一方面使其失去誘導花粉管的活性，其他花粉管因此不能進入這個“名花有主”的胚珠。而fer突變體胚珠，低甲酯化的果膠質及一氧化氮在絲狀器部位的含量都顯著低于野生型胚珠。

紅壤花生-木薯根際互作調控養分利用的微生物信號機制

中國科學院南京土壤研究所孫波課題組基于紅壤旱地花生連作、花生-木薯間作田間試驗，結合盆栽、水培實驗和外源乙烯添加實驗，利用高通量測序等方法，研究了種間植物（花生與木薯）地下部化學信號識別途徑，揭示了花生信號調控根際微生物的競爭性防御生存策略。研究論文發表于Microbiome。研究發現鄰近植物木薯產生的氰化物可誘導間作花生根系乙烯釋放。該信號分子一方面調控花生生理應答；另一方面可經根部釋放重塑根際微生物群落，影響作物養分吸收。新構建的微生物組加速根際有機氮磷礦化，為花生地下部提供可利用氮磷養分，從而提高花生子代有效繁殖能力，進一步提高花生在間作模式下的生態適應性。

真菌類群屬與種的分類學及系統發育研究

云南農業大學盛軍團隊與中國科學院昆明植物研究所許建初團隊聯合發表了真菌類群種屬分類學與系統發育研究最新成果。研究論文發表于Fungal Diversity。研究團隊選擇兩個門（子囊菌門Ascomycota，擔子菌門Basidiomycota）、6個綱、24個目與55個科的126個真菌類群，所選類群覆蓋了歐洲意大利等地，亞洲中國、印度和泰國，以及北美和南美國家的物種。此研究引入了96種新的分類單元，包括兩個新科以及82個新種。此外，此研究也包括5種新的組合，25個關于新真菌宿主和地理分布的新紀錄，同時報道了有性型—無性型關聯性，在每個分類單元中提供了詳細的描述、插圖、系統發育樹以及查詢說明。

揭示生物鐘調控植物光周期依賴性生長的新機制

中國科學院植物研究所王雷研究員等發現了光周期通過影響PRRs蛋白的表達時相，與EC復合體協同調控PIFs轉錄的時間窗口，進而決定下胚軸的光周期依賴性生長動態，以適應生存環境的光周期，使植物達到最佳適應性。研究論文發表于Plant Physiology。陸生開花植物自種子破土而出開始，便需要對生存環境中晝夜節律性的光溫環境信號變化不斷做出適當反應，以增強對環境的適應性。生物鐘對于植物感知光周期變化并以此決定不同光周期條件下的晝夜節律性生長動態具有重要作用。雙子葉植物幼苗的下胚軸在光周期條件下顯示出強勁的生長節律，而且下胚軸的長度與日長呈負相關。

“海稻86”耐鹽相關基因定位

中國科學院西雙版納熱帶植物園熱帶稻種保護與遺傳改良研究組開展了對“海稻86”耐鹽性的遺傳及分子機理解析的研究。研究論文發表于Agronomy。“海稻86”是我國重要的耐鹽水稻種質資源。在鹽土環境條件下，耐鹽種質“海稻86”苗期表現出比普通水稻品種更高的耐鹽性，遺傳分析結果顯示耐鹽對鹽敏感為顯性。利用“海稻86”為供體親本，云南粳型水稻品種“滇粳優1號”為受體親本，構建了F2群體并進行BSA（分離群體分組分析法）測序分析，最終獲得了一個對表型貢獻率超過60%的主效QTL（LOD>14）。該Q T L位于R M8904-RM493標記之間，遺傳距離為5.49cM，該QTL被命名為qST1.1。

北美東海岸紅樹向高緯度擴張新機制

中山大學生命科學學院彭少麟教授團隊與美國佐治亞大學James E. Byers教授團隊合作，發現北美東海岸黑紅樹（Avicennia germinans）向高緯度擴張入侵本地互花米草（Spartina alterniflora）群落，從全新的視角揭示了全球變化背景下，植物向高緯度擴張的新機制。研究論文發表于Journal of Ecology。隨著北美東海岸極端低溫事件頻率的減少，黑紅樹在互花米草群落的多度增加，削弱了互花米草群落土壤對黑紅樹低溫耐受力的負效應，從而提高了黑紅樹的低溫耐受力，并最終成功取代互花米草。該研究揭示了北美東海岸黑紅樹向北擴張入侵本地互花米草群落的新機制。

植物響應密植遮蔭促進開花的分子機理研究

華南農業大學生命科學學院、亞熱帶農業生物資源保護與利用國家重點實驗室王海洋教授團隊與中國農業科學院生物技術研究所合作，揭示了植物在遮蔭密植環境下通過耦合光敏色素信號途徑與miR156-SPL途徑協同調控植物開花的分子機制。研究論文發表于Molecular Plant。提高種植密度是提高農作物單產的一項關鍵技術措施。然而植物的一些適應性變化對于作物的產量卻產生負面影響。論文從蛋白互作層面闡明了FHY3和FAR1通過整合植物外部光信號途徑和植物自身年齡信號途徑，協同調控植株響應環境變化的分子機制，完善了植物避蔭反應的調控機理，為耐蔭、耐密植作物新品種的培育提供了理論指導。

玉米胚乳灌漿調控新機制

中國科學院分子植物科學卓越創新中心巫永睿研究組拓展了Opaque2（O2）作為玉米胚乳灌漿調控網絡核心轉錄因子的作用范圍，揭示其可以調控胚乳儲藏物質合成起始單元生成所需基因的協同表達。研究論文發表于Plant Biotechnology Journal。研究表明，在玉米籽粒高速灌漿時，雖然Sh1是蔗糖合酶活性最主要的貢獻者，但O2對Sus1和Sus2的轉錄激活是對Sh1介導的灌漿的必要補充。論文證實了O2是胚乳灌漿調控的核心因子，它使從葉片轉運到籽粒的蔗糖從裂解到最終合成儲藏物質（淀粉和蛋白）形成高度協同的調控，這一策略可能在玉米高效灌漿中發揮重要的作用。