植物科學(xué)

茶樹遙感監(jiān)測(cè)研究

中國(guó)科學(xué)院武漢植物園系統(tǒng)生態(tài)學(xué)研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地理與信息工程學(xué)院萬(wàn)波教授團(tuán)隊(duì)開展了茶樹無(wú)人機(jī)遙感研究，探究了無(wú)人機(jī)遙感在監(jiān)測(cè)茶樹上的有效性。相關(guān)成果發(fā)表于《遙感》（Remote?Sensing）。科學(xué)家們以武漢市花山茶園為研究區(qū)，評(píng)價(jià)了不同點(diǎn)云密度的無(wú)人機(jī)激光雷達(dá)和立體像對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)在識(shí)別茶樹采摘面積上的表現(xiàn)情況。結(jié)果顯示，減少點(diǎn)云密度，會(huì)導(dǎo)致生成的茶園數(shù)字地形模型精度降低，這種影響在激光雷達(dá)點(diǎn)云上則會(huì)更明顯。研究同時(shí)構(gòu)建了識(shí)別茶樹的重要特征層次結(jié)構(gòu)樹，用于指示每個(gè)選中特征在識(shí)別茶樹上的具體作用，可為后續(xù)茶樹遙感研究在準(zhǔn)確候選特征時(shí)提供參考。

米團(tuán)花蜂蜜的主要呈色化合物及其形成機(jī)制

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所薛曉鋒等人解析了云南滄源獨(dú)特黑色米團(tuán)花蜂蜜的主要呈色化合物及其形成機(jī)制，助力米團(tuán)花蜂蜜的品質(zhì)鑒別和產(chǎn)品開發(fā)。相關(guān)成果發(fā)表于《農(nóng)業(yè)食品化學(xué)》（Journal?of?Agricultural?and?Food?Chemistry）。米團(tuán)花為唇形科米團(tuán)花屬植物，主要分布在我國(guó)云南、四川和西藏的東南部。米團(tuán)花的花期長(zhǎng)，其花蜜被蜜蜂采集釀造后可得罕見的黑色蜂蜜，具有多種功效，被譽(yù)為“蜜中上品”。研究者基于天然產(chǎn)物分離與鑒定的技術(shù)，制備出3個(gè)呈色化合物單體，利用高分辨質(zhì)譜結(jié)合核磁質(zhì)譜，鑒定這3個(gè)化合物均為氨基酸-對(duì)苯醌類化合物，并探究其在蜂蜜釀造過(guò)程中的形成機(jī)制，即如何賦予蜂蜜獨(dú)特的黑色。

花的壽命生物地理格局及進(jìn)化適應(yīng)研究

中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所孫航等與合作者搜集了全球818種被子植物的花壽命數(shù)據(jù)，研究了花壽命的全球生物地理格局，分析了花壽命受控制的因素。相關(guān)成果發(fā)表于《新植物學(xué)家》（New?Phytologist）。在所有調(diào)查的被子植物中，發(fā)現(xiàn)它們的平均花壽命為4.5天，其中最短的僅2小時(shí)，最長(zhǎng)達(dá)33天，相差了近400倍。由于與溫度相關(guān)的生理成本（如呼吸和蒸騰）是影響花壽命的主要決定因素，在全球氣候持續(xù)變暖及極端高溫事件頻繁發(fā)生的背景下，植物的花壽命可能呈現(xiàn)出縮短的趨勢(shì)，進(jìn)而加劇植物傳粉不足，引起植物種群或地理分布的變化。此項(xiàng)研究結(jié)果為全球氣候變化下植物多樣性的保護(hù)提供了參考。

象腿蕉染色體級(jí)別基因組組裝研究

中國(guó)科學(xué)院華南植物園劉青等人采用新型測(cè)序策略，結(jié)合染色體構(gòu)像捕獲技術(shù)，發(fā)表了首個(gè)象腿蕉染色體級(jí)別的基因組序列。相關(guān)成果發(fā)表于《Giga科學(xué)》（GigaScience）。象腿蕉是芭蕉科中耐寒的蕉類植物，原產(chǎn)于中國(guó)云南和東南亞地區(qū)，具有重要的觀賞、飼用和藥用價(jià)值。研究人員通過(guò)象腿蕉與芭蕉屬代表物種的比較基因組學(xué)研究，注釋獲得36?836個(gè)編碼基因，重復(fù)序列約占基因組的55%;同時(shí)，他們還發(fā)現(xiàn)象腿蕉的長(zhǎng)末端重復(fù)序列的組成及其插入時(shí)間與芭蕉科其他物種均有差異，以及芭蕉科在9和11染色體基數(shù)進(jìn)化過(guò)程中復(fù)雜多樣的染色體重組事件。此項(xiàng)研究結(jié)果為蕉類作物保育和改良提供重要的基因組資源。

稻曲菌抑制水稻免疫的新機(jī)制

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院黃俊斌課題組從表觀遺傳水平揭示了稻曲菌效應(yīng)蛋白操縱水稻組蛋白去乙酰化抑制寄主免疫的新機(jī)制。相關(guān)成果發(fā)表于《新植物學(xué)家》（New?Phytologist）。我國(guó)稻曲病發(fā)生十分嚴(yán)重，年均發(fā)生面積達(dá)4500萬(wàn)畝，總計(jì)減產(chǎn)超1.5億公斤。稻曲病不僅造成稻米產(chǎn)量損失，更為重要的是稻曲球中產(chǎn)生的毒素對(duì)動(dòng)物細(xì)胞具有毒性和致畸作用，嚴(yán)重威脅糧食安全。研究發(fā)現(xiàn)分泌蛋白UvSec117的基因敲除突變體致病力顯著減弱，并通過(guò)酵母雙雜交庫(kù)篩選到互作蛋白水稻組蛋白去乙酰化酶OsHDA701。研究證實(shí)了植物病原真菌效應(yīng)蛋白靶向寄主組蛋白去乙酰化酶抑制植物免疫。

一種牡丹花粉、花藥壁中植物甾醇的分析方法

中國(guó)科學(xué)院植物研究所王亮生研究組以油用牡丹主栽品種鳳丹花粉和花藥壁為研究對(duì)象，對(duì)其活性成分植物甾醇進(jìn)行了分析。相關(guān)成果發(fā)表于《分析化學(xué)學(xué)報(bào)》（Analytica?Chimica?Acta）。花粉是植物雄性配子體，有“微型營(yíng)養(yǎng)庫(kù)”之稱，在調(diào)節(jié)新陳代謝、提高機(jī)體免疫力、降脂、抗癌、預(yù)防前列腺疾病等方面具有療效。其中類黃酮、脂肪酸、植物甾醇被認(rèn)為是其主要的藥理活性成分。研究成功建立了一種重現(xiàn)性好、準(zhǔn)確度高的植物甾醇分析方法，為“鳳丹”花粉、花藥壁及其他樣品的甾醇測(cè)定提供了重要指導(dǎo)，同時(shí)為“鳳丹”花粉和花藥壁的資源利用、相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定奠定了基礎(chǔ)。

枸杞多糖作用功效研究

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院曉雄團(tuán)隊(duì)與曹有龍團(tuán)隊(duì)闡明了枸杞多糖重塑腸道菌群紊亂和改善腸上皮屏障功能的潛在降血糖作用機(jī)制。相關(guān)成果發(fā)表于《碳水化合物聚合物》（Carbohydrate?Polymers）。枸杞多糖是枸杞中主要的活性成分，具有顯著的降血糖功效，但其潛在作用方式和機(jī)制尚不明確。研究者通過(guò)組織形態(tài)學(xué)觀察和相關(guān)生化指標(biāo)測(cè)定發(fā)現(xiàn)，枸杞多糖不僅可以調(diào)節(jié)腸道菌群的組成，而且對(duì)腸道屏障功能具有保護(hù)作用。研究結(jié)果從調(diào)控腸道微生物和腸道屏障角度闡明枸杞多糖降血糖的潛在機(jī)制，為枸杞多糖作為一種潛在腸道微生態(tài)制劑的開發(fā)提供了科學(xué)依據(jù)。

植物分子農(nóng)場(chǎng)的應(yīng)用與發(fā)展前景

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)祝欽瀧研究員與劉耀光院士組成聯(lián)合團(tuán)隊(duì)，總結(jié)了水稻胚乳作為生物反應(yīng)器的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)分子農(nóng)場(chǎng)概念提出了新的見解，并對(duì)如何提高目標(biāo)產(chǎn)物含量及其面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)行了討論，展望了利用水稻胚乳為代表的植物分子農(nóng)場(chǎng)的未來(lái)發(fā)展方向。相關(guān)成果發(fā)表于《生物技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)》（Trends?in?Biotechnology）。水稻胚乳是重要的生物反應(yīng)器之一。綜述提出了增強(qiáng)水稻胚乳生物合成產(chǎn)量的策略，指出了水稻胚乳作為分子農(nóng)場(chǎng)面臨的挑戰(zhàn)，并總結(jié)了一些相應(yīng)的解決方案。研究提出未來(lái)可通過(guò)調(diào)整法律法規(guī)和促進(jìn)多學(xué)科合作，完善規(guī)模化生產(chǎn)，用水稻胚乳提供更多有價(jià)值的生物產(chǎn)品。