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量子模拟中的实用量子优势
注意：该版本的文章已经通过同行评审（如适用）并被接受发表，并受 Springer Nature 的 AM 使用条款约束，但不是记录版本，不反映接受后的改进或任何更正。记录版本可在线获取：https://doi.org/10.1038/s41586-022-04940-6 量子计算在多种技术和平台上的发展已经达到了在解决人工问题方面优于传统计算机的程度，这一程度被称为“量子优势”。作为这项技术发展的下一步，现在重要的是讨论实用的量子优势，即量子设备将解决传统超级计算机无法处理的实际问题。量子计算机许多最有前景的短期应用都属于量子模拟的范畴：模拟与现代材料科学、高能物理和量子化学直接相关的微观粒子的量子特性。这将影响一些重要的实际应用，例如开发电池材料、工业催化或固氮。就像空气动力学可以通过数字计算机或风洞中的模拟来研究一样，量子模拟不仅可以在未来的容错数字量子计算机上执行，而且现在也可以通过专用模拟量子模拟器执行。在这里，我们概述了量子模拟的现状和未来前景，认为在模拟设备的专门应用的情况下已经存在第一个实用的量子优势，而全数字设备则开辟了全方位的应用，但需要进一步开发容错硬件。当今存在的混合数模设备已经为近期的应用提供了巨大的灵活性。
生长素苯乙酸在静脉植物datisca glomerata中诱导NIN表达，而细胞分裂素作用于拮抗
被子植物的所有固氮根结节共生 - 肠道和actinorhizal symbio-ses – possess-普通祖先。分子过程用于诱导根结节，通过植物激素调节，就像第一个与结节相关的转录因子结节（NIN）的情况一样，其表达可以由豆类中的外源性细胞基因诱导。肌动菌结节器官发生的过程不太了解。要研究植物激素对actisinorhizal宿主datisca glomerata中独眼巨素，NIN和NF-YA1的直系同源的变化，建立了一个固定的水力系统，并用于检查与转录剂（RT-QPCR）（RT-QPCR）（RT-QPCR）（RT-QPCR）（RT-QPCR）（RT-QPCR）（RT-QPCR）（RT-QPCR）（RT-QPCR）。 （BAP），天然生长素苯乙酸（PAA）和合成生长素1-萘甲甲苯酸（NAA）。模型豆类莲花japonicus被用作阳性对照。建立了生长素和细胞分裂素的分子读数：DGSAUR1用于PAA，DGGH3。1。naa，dgarr9用于bap。l。japonicus nin是通过剂量和时间依赖性的BAP，PAA和NAA诱导的。d。glomerata nin2无法在根中诱导。glomerata nin1由PAA诱导；在存在外源BAP的情况下，该诱导被废除了。此外，PAA诱导DGNIN1表达需要乙烯和gibberellic Acid。这项研究表明，虽然细胞分裂素信号转导对L的结节是中心的。japonicus，它与d的结节蛋白结构诱导。glomerata by paa在根周周中。
磷酸盐的分离、评价和表征...
磷是一种矿物质，主要以固体形式存在于土壤中，植物不易吸收和利用。这是因为它与土壤中的其他元素形成了强键，形成了一种不易溶于水的化合物。因此，磷溶性微量元素作为改善植物缺磷的替代解决方案长期以来被研究。这项研究的重点是评估这些微量营养素对大豆生产的有效性，因为埃塞俄比亚存在大面积酸性土壤，所以植物不易吸收磷。为了进行这项研究，我们在实验室中从大豆根部土壤中分离出五种磷溶性微量元素。人们已经研究了这些微量元素溶解与钙、铁和铝形成化合物的磷的能力。此外，利用特定的基因片段（16S-23S rRNA 区域）来识别微生物的种类。目前已在田间六个地点研究了这些微量营养素产量的潜在增长。研究证实该微量元素具有从钙、铁、铝化合物中除去磷的作用。另外，在研究微生物的遗传学时，发现1种属于假单胞菌属微生物，4种属于芽孢杆菌属。田间产量评估研究表明，在已鉴定的微生物中，假单胞菌属微生物（指定为 EPS1）与固氮微生物（慢生根瘤菌，MAR 1495）可使大豆产量平均提高 17.2%。这比我们将推荐量的一半磷与上述富氮肥料混合所获得的产量增加还要多。这项研究表明，应选择并充分研究磷溶性微量营养素，以提高植物对磷的利用率。
植物-微生物相互作用：简要概述
摘要 植物与微生物之间的相互作用显著影响着植物的行为、生长和进化。许多微生物物种，如细菌、真菌、病毒和古菌，它们在植物的根际、叶际和内际定殖，参与了这些复杂的关联。根据微生物的特性和功能以及它们对植物的影响，这些相互作用可能是有利的，也可能是有害的。植物与微生物之间的积极关系对于营养吸收、抗逆性和抗病性至关重要。植物相关微生物可以通过多种方法提高营养的利用率，包括固氮、磷酸盐溶解和铁动员。它们还可以产生促进植物生长发育的植物激素。此外，某些有益微生物可作为生物防治剂，抑制病原体生长并保护植物免受疾病侵害。复杂的分子信号网络，如植物和微生物之间的化学信号流，经常促进这些相互作用。另一方面，某些微生物会感染植物，导致严重的产量损失。植物可能通过伤口、环境中的孔洞或直接的植物组织渗透而感染病原体。它们会产生化学物质和酶，干扰植物的防御能力并损害其免疫系统。病原体还会阻碍营养物质的摄入并干扰正常的生理功能，从而损害植物的健康。为了实现可持续农业和生态系统的正常运作，必须了解植物-微生物相互作用的微妙之处。利用有利的相互作用可以创造创新技术，包括生物肥料、生物防治剂和生物修复。这些策略有可能减轻农业对环境的影响，同时增加作物产量并减少化学投入。植物-微生物相互作用的研究已经因下一代测序技术、组学技术和生物信息学的进步而发生了改变
通过靶向植物苯二苯乙烯去饱和酶基因
cow-pea（Vigna unguiculata）是豆科植物的主食，遍布撒哈拉以南非洲和其他热带和亚热带地区。考虑到预计的气候变化和全球人口增加，Cowpea对炎热气候的适应，对干旱的抵抗力以及固氮功能使其成为面临未来挑战的特别有吸引力的农作物。尽管有这些有益的特征，但由于其对转变和较长的再生时间的重现，cow豆的有效品种的改善在cow豆方面具有挑战性。瞬态基因分析分析可以提供解决方案来减轻这些问题，因为它们允许研究人员在投资时间和资源密集型转型过程之前测试基因编辑结构。在这项研究中，我们开发了一种改进的cow豆原生质体隔离原质量，一种瞬态原生质体测定和一种农业透明测定法，用于初始测试和验证基因编辑构建体和基因表达研究。为了测试这些促销，我们评估了使用聚乙烯糖（PEG）介导的透明二糖（PEG）介导的二苯乙烯（PEG）介导的CRISPR-CAS9构建体的疗效，该序列用拟苯乙烯溶剂酶（PDS）作为靶基因，并用聚乙烯介导的透射率（PEG）介导的透射率。sanger测序从转化的原生质体和农业灌注的cow豆叶子对DNA进行了测序，在目标序列中显示出几个大的缺失。本研究中开发的原生质体系统和农业过滤协议提供了多功能工具来测试基因编辑组合，然后启动植物转化，从而提高了使用活性SGRNA并获得所需的编辑和目标表型的机会。
土壤微生物是可持续有机农业的关键：一项研究
摘要 . 有机农业因其对环境平衡和质量的显著益处而日益成为可持续农业系统中的首选。有机农业的关键要素之一是土壤微生物，它们在提高土壤肥力和支持植物健康方面发挥着至关重要的作用。土壤微生物，如固氮细菌、解磷微生物、菌根和有机物分解者，对施肥效率和养分利用率以及提高植物对病原体的抵抗力有重大贡献。利用土壤微生物作为生物肥料可以减少对化学肥料的依赖，减轻环境污染，并持续提高农业生产力。此外，土壤微生物可以改善土壤结构，延长根系寿命，刺激植物生长。根据土壤条件和预期用途选择合适的微生物对于最大限度地发挥其效益至关重要。因此，将促进土壤肥力的微生物作为可持续农业技术的一部分，具有巨大的潜力，可以提高环境友好和高效的农业成果。关键词 : 有机、农业、土壤、微生物、肥力。摘要 . Pertanian 有机产品、产品和服务包括 Pertanian Berkelanjutan karena memiliki manfaat besar terhadap keseimbangan alam dan kualitas lingkungan。萨拉赫·萨图·元素 (Salah satu Element) 为您提供清洁和保养的机会，并为您提供清洁和保养服务。 Mikroba tanah、seperti bakteri fiksasi 氮、mikroba pelarut fosfat、mikoriza、和 mikroba perombak bahanorganik、会员代表重要的 terhadap efisiensi pemupukan 和 ketersediaan unsur hara、serta meningkatkan ketahanan tanaman terhadap patogen。使用本产品时，请确保您的产品符合您的要求。请注意，mikroba tanah juga dapat memperbaiki struktur tanah、memperpanjang umur akar、dan merangsang pertumbuhan tanaman。请注意以下事项：请注意，使用本技术时，请注意将其与相关技术配合使用。 Kata kunci：Pertanian、organik、mikroba、tanah、kesuburan。 1. 盆大胡乱
利用宏基因组测序分析杭州市城市饮用水的微生物群落
虽然传统的依赖培养的方法可以有效检测某些微生物，但市政饮用水 (DW) 微生物组的综合组成，包括细菌、古菌和病毒，仍然未知。宏基因组测序为准确确定和分析 DW 的整个微生物群落打开了大门，全面了解 DW 物种多样性，特别是在 COVID-19 时代的公共卫生问题背景下。在这项研究中，我们发现大多数可培养细菌和一些粪便指示菌，如大肠杆菌和铜绿假单胞菌，在所有样品中均无法使用依赖培养的方法培养。然而，宏基因组分析表明，DW 样品中的主要细菌种类属于变形菌门和浮霉菌门。值得注意的是，甲基杆菌属在所有水样中最为丰富，其次是鞘氨醇单胞菌、芽生菌和固氮螺菌。虽然检测到了低水平的毒力相关因子，例如 Esx-5 VII 型分泌系统 (T7SS) 和 DevR/S，但仅在一个样本中以低丰度鉴定出红霉素抗性基因 erm (X)，一种 rRNA 甲基转移酶。在一些样本中鉴定出了与毒力和抗性基因相对应的宿主，包括分枝杆菌属。在一些 DW 样本中发现了微量的古细菌 DNA（Euryarchaeota、Cren archaeota）。使用胶体金和实时逆转录聚合酶链反应 (RT ‒ PCR) 方法，所有 DW 样本中的轮状病毒、柯萨奇病毒、人类肠道病毒和 SARS-CoV-2 等病毒均为阴性。然而，在一些 DW 样本中发现了编码新目逆转录病毒（Ortervirales）和疱疹病毒目的 DNA。整个微生物群落的代谢途径涉及细胞间通讯和信号分泌，有助于水中不同微生物种群之间的合作。本研究利用培养依赖方法和宏基因组测序结合生物信息学工具，深入了解了 COVID-19 大流行期间中国杭州 DW 的微生物群落和代谢过程。
同种型柠檬酸可治愈肺炎克雷伯菌的 NifV 表型
固氮酶催化 N2 还原为铵 (1)。固氮酶由两种蛋白质组成，即二氮酶 (组分 I，Mo-Fe 蛋白) 和二氮酶还原酶 (组分 II，Fe 蛋白) (1, 3)。二氮酶含有一个独特的辅基，即铁钼辅因子 (FeMo-co)，由 Fe、Mo 和 S (15) 组成。生化和遗传研究表明，至少有六种 nif (固氮) 基因产物参与了 FeMo-co 的生物合成。含有 nifB、nifN 或 nifE 突变的肺炎克雷伯菌菌株无法合成 FeMo-co (12, 15)。在含有低水平钼酸盐的培养基中，当固氮酶被解除抑制时，nifQ 突变的菌株不会合成 FeMo-co (8)。某些含有 nifH（编码二氮酶还原酶）突变的肺炎克雷伯菌和棕色固氮菌菌株无法积累 FeMo-co（2, 13）。从含有 nifV 突变的肺炎克雷伯菌菌株中分离出的二氮酶表现出改变的底物亲和力和抑制剂敏感性（10）。进一步的研究表明，NifV 突变体在 FeMo-co 合成方面存在缺陷（4）。最近，描述了一种体外合成 FeMo-co 的系统，该系统需要 ATP、钼酸盐、nifB、nifN 和 nifE 的基因产物（17）、二氮酶还原酶（未发表的数据）和同型柠檬酸（6）。肺炎克雷伯菌对同型柠檬酸的积累与功能性 nifV 基因的存在有关，该基因显然编码同型柠檬酸合酶（7）。在解除固氮酶抑制期间，发现高柠檬酸在肺炎克雷伯氏菌培养物培养基中积累 (6)。我们在此报告，向肺炎克雷伯氏菌 NifV 突变体培养基中添加高柠檬酸可治愈该表型。肺炎克雷伯氏菌 UN 是从菌株 M5al 中重新分离的野生型菌株，该菌株最初来自 PW Wilson 的收藏。菌株 UN1991 (nifV4945) 是一种稳定的 NifV 突变体，回复频率为 3 x 10-10（T. MacNeil，博士论文，威斯康星大学麦迪逊分校，1978 年），之前已有描述 (9)。肺炎克雷伯氏菌突变体中的生长和固氮酶解除抑制已被描述 (8)。从肺炎克雷伯菌 (6) 培养物的去阻遏培养基中分离出 (R)-2-羟基-1,2,4-丁烷三羧酸 (高柠檬酸)。将高柠檬酸添加到 UN1991 培养物中，最终浓度约为 83 mg * 升-' (0.4 mM)。用 DEAE-纤维素色谱法 (14) 从菌株 UN、UN1991 和 UN1991 中纯化二氮酶，这些菌株在高柠檬酸存在下已对固氮酶进行了去阻遏。已描述了乙炔和 N2 还原测定