简介。最近发现的Altermagnetism [1-8]通过引入第三种磁性,开辟了新的凝结物理学研究领域[9],除了两种长期已知的磁性:铁磁性和抗逆性磁性。altermagnetism在非相互作用的电子带结构中的非同性旋转分裂引起的材料中出现,因此并不是由于电子相互作用而引起的,通常与磁性有关。Altermagnetism背后的非常规机制也导致完全不同的对称特性。在altermagnets中,由于克莱默的自旋变性而出现的磁化值是动量依赖性的,符号变化值和节点。值得注意的是,由于符号变化,净磁化在Altermagnet中仍然为零。替代磁性已经被提议存在于许多材料中,其中大多数显示了d-Wave-symerry [9],包括父母蛋饼材料LA 2 CUO 4 [3]。由于掺杂的铜材料是带有自旋的d波配对对称性的固有超导体[10,11],因此在Altermagnets中具有D-波超导性的诱人前景。几乎所有已知的超导体都被Bardeen,Cooper和Schrieffer(BCS)[12]理论很好地描述了,其中具有相反动量K和 - K的电子以及相反的旋转↑和↓对在旋转式结合中进行。因此,增加自旋分裂最终会破坏BCS状态。当旋转退化性破裂时,这些自旋平线对库珀对变得不那么能量有利,由于材料中存在固有的净化杂志而导致的自旋分裂产生了良好的自旋分裂。仍然,通过形成有限的质量中心动量,超导性已被证明可以为更大的外部磁场而生存,从而导致无限型摩托车超导性,
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
香蕉(Musa spp.),包括芭蕉,是亚热带和热带地区 140 多个国家种植的主要粮食和经济作物之一,全球年产量约为 1.53 亿吨,养活了约 4 亿人。尽管香蕉种植广泛且适应多种环境,但其生产面临着农业景观中经常共存的病原体和害虫的重大挑战。基于 CRISPR/Cas 的基因编辑的最新进展提供了变革性解决方案,可提高香蕉的恢复力和生产力。肯尼亚国际热带农业研究所的研究人员已成功利用基因编辑赋予香蕉对香蕉枯萎病 (BXW) 等疾病的抗性,方法是针对易感基因,并通过破坏病毒序列来抵抗香蕉条纹病毒 (BSV)。其他突破包括开发半矮化植物和增加 β-胡萝卜素含量。此外,经菲律宾监管部门批准,已开发出不易褐变的香蕉以减少食物浪费。香蕉基因编辑的未来前景一片光明,基于 CRISPR 的基因激活 (CRISPRa) 和抑制 (CRISPRi) 技术有望提高抗病性。Cas-CLOVER 系统为 CRISPR/Cas9 提供了一种精确的替代方法,证明了成功生成了基因编辑的香蕉突变体。精准遗传学与传统育种的结合,以及采用无转基因编辑策略,将是充分发挥基因编辑香蕉潜力的关键。作物基因编辑的未来前景令人振奋,可以生产出在不同的农业生态区茁壮成长、营养价值极高的香蕉,最终使农民和消费者受益。本文强调了 CRISPR/Cas 技术在提高香蕉的抗逆性、产量和营养品质方面的关键作用,对全球粮食安全具有重要意义。
基于 CRISPR/Cas 的基因组编辑工具彻底改变了几乎所有生命科学领域,尤其是植物生物学(Hu 和 Li,2022 年)。该技术为基础研究增加了一个新维度,通过敲除或激活基因来研究基因的功能。CRISPR 系统的主要重要应用是开发植物的有针对性的基因改造,以更好地应对日益不利于提高植物生产力的变化的气候。事实证明,精确的基因组编辑比传统的诱变或转基因安全得多,特别是因为变化通常涉及单个核苷酸,并且不一定与修饰基因组中是否存在外来 DNA 有关(El-Mounadi 等人,2020 年;Jung 和 Till,2021 年)。尽管 CRISPR 工具的发展非常迅速且不断改进,但仍有许多挑战需要克服。在本研究主题中,我们尝试展示高效和精确编辑植物基因组的前景,并介绍其在解决植物生物学和粮食安全当前问题中的应用。目前,已经开发了许多工具来编辑目标基因座。不幸的是,通常可用的工具对某些植物物种效率低下,或倾向于在脱靶位点诱发非预期突变。实现高效基因组编辑的可能性也直接基于转化技术的发展和将必需的 CRISPR 系统组件递送到植物细胞,这通常比动物细胞复杂得多。就多种园艺作物而言,转基因育种已导致转基因植物的产生(Ghag 等人,2022 年),但一些蔬菜已成功实现基因组编辑。西兰花转基因植物的开发主要集中在营养品质和抗逆性上。世界上发生的重要疾病之一是根肿病,由根肿菌引起,影响油菜、花椰菜、西兰花、抱子甘蓝、大白菜和萝卜。因此,需要开发针对性地将抗性基因导入栽培品种的方案。赵等人建立了一种基于农杆菌属的有效转化系统,可用于
气候变化对农作物生产产生了负面影响,可能会增加产量损失并降低在恶劣环境条件下生长的农作物的产量。因此,我们需要开发具有气候适应能力的农作物品种来应对非生物和生物胁迫。植物育种通过应用传统工具和方法成功地开发了改良的农作物品种,其中植物的选择基于优异的性能(表型)。许多外部环境因素会影响植物表型,从而降低仅基于表型表达的选择的准确性。此外,研究非生物和生物胁迫耐受性/抗性等复杂性状既耗时又具有挑战性。为了缓解这一问题,基因组学为植物育种者提供了用于全基因组研究的尖端分子技术,并使基因型-表型分析成为可能。这有助于利用基因组方法,如“基因组选择”、“标记辅助选择”(MAS)、“标记辅助回交”(MABC)、“数量性状基因座”(QTL)定位和“基因组编辑”,精确高效地开发气候适应性作物品种。这些高通量的现代技术有助于识别重要性状,更好地了解遗传多样性,并显著加快育种计划。此外,革命性的技术,如“CRISPR-Cas9”介导的基因组编辑,可以实现精确的基因编辑,显著加快育种过程。“高通量表型分析”(HTP)、“基因组选择”和 MAS 有助于选择能够提高作物产量、抗逆性和抗病性的特定性状。这些分子工具对于转移受各种环境条件影响的复杂性状非常有用。为确保粮食安全和应对气候变化的挑战,将先进的分子工具与传统育种相结合对于生产气候适应性作物至关重要。 © 2025 Hasan 和 Rahim。这是一篇开放获取的文章,根据知识共享署名 4.0 国际许可证 (www.creativecommons.org/licenses/by/4.0) 分发,允许在任何媒体中不受限制地使用、分发和复制,前提是对原始作品进行适当引用。
抽象目标。电阻抗断层扫描(EIT)是一种成像技术,它使用表面电极在物体内产生内部阻抗变化的层析成像图像。它可用于成像癫痫发作期间几秒钟内发生的脑组织阻抗的缓慢增加,这归因于过度稳态的细胞肿胀,这是由于超同步神经元热及其相关的代谢需求而引起的。在这项研究中,我们在大鼠脑中的新皮质和海马癫痫事件中表征和成像了这种缓慢的阻抗反应,并评估了其与潜在的神经活动的关系。方法。新皮质或海马癫痫发作,包括可重复的一系列高振幅发作性尖峰,通过电刺激用芬太尼 - 伊斯科紫烷麻醉的大鼠的感觉运动皮层或孔子路径来诱导。传递阻抗是在连续30次癫痫发作期间测量的,通过在上皮阵列上施加正弦电流,并合并以产生缓慢活性的EIT图像。主要结果。缓慢的阻抗响应始终与癫痫发作结束时持续时间匹配,并且该活动的EIT图像在所有动物中都重建了(p <<<<<<0.03125,n5)。这些表现出的活性焦点在空间上分别与面部体感皮质和齿状回,分别用于新皮层和海马癫痫发作,并随着癫痫发作的进行,并包含了较大的体积。明显的能力。对重建的质量分析表明,该活性对应于癫痫发生区的真实位置,这是由EEG记录和快速神经EIT测量确定的,这些测量同时获得。这些发现表明,缓慢的阻抗反应在癫痫发作过程中提出了高度同步神经元活性的可靠标志,因此可以用于研究体内癫痫生成的机制,并有助于在抗逆性epilesies e epilesies c Repracties患者期间癫痫发作的定位。
摘要:东方山羊豆是豆科植物,具有重要的生态和经济价值,因其抗逆性强、蛋白质含量高而被广泛栽培。然而,东方山羊豆的基因组信息尚未见报道,限制了其进化分析。由于基因组较小,叶绿体相对容易获得基因组序列以进行系统发育研究和分子标记开发。本文对东方山羊豆叶绿体基因组进行了测序和注释。结果表明,东方山羊豆叶绿体基因组长度为125,280 bp,GC含量为34.11%。共鉴定出107个基因,包括74个蛋白质编码基因,29个tRNA和4个rRNA。东方山羊豆叶绿体基因组中丢失了一个反向重复(IR)区。此外,与其近缘种G. officinalis的叶绿体基因组相比,有5个基因( rpl22 、 ycf2 、 rps16 、 trnE-UUC 和 pbf1 )丢失。共检测到84个长重复序列和68个简单序列重复序列,可作为G. orientalis及其近缘种遗传研究的潜在标记。我们发现,在G. officinalis与其他3个Galegeae物种( Calophaca sinica 、 Caragana jubata 、 Caragana korshinskii )的两两比较中,petL 、 rpl20 和 ycf4 3个基因的Ka/Ks值大于1,表明这3个基因受到了正向选择。 15个Galegeae物种的比较基因组分析表明,大多数保守的非编码序列区域和两个基因区域(ycf1和clpP)分化程度较高,可作为DNA条形码用于快速准确的物种鉴定。基于ycf1和clpP基因构建的系统发育树证实了Galegeae物种间的进化关系。此外,在所分析的15个Galegeae物种中,Galega orientalis在ycf1基因中有一个独特的30 bp内含子,而Tibetan liangshanensis在clpP基因中缺少两个内含子,这与现有只有IR缺失支(IRLC)中的甘草属物种缺少两个内含子的结论相反。总之,首次确定并注释了G. orientalis的完整叶绿体基因组,这可以为Galegeae属内尚未解决的进化关系提供见解。
植物育种在确保粮食安全、提高农业生产力和减轻气候变化带来的挑战方面发挥着至关重要的作用。本摘要概述了旨在利用遗传多样性实现可持续作物改良的植物育种技术和策略的重大进展。技术进步增强了传统的植物育种方法,使育种者能够获取和利用作物物种中丰富的遗传多样性。高通量 DNA 测序的出现彻底改变了植物育种,促进了对所需性状基因的识别和表征。这些知识使育种者能够开发出产量潜力、抗病性、抗逆性和营养质量更高的改良品种。基因组选择和标记辅助育种是加速育种过程的有力工具。这些技术使育种者能够在发育早期识别和选择具有所需性状的植物,从而减少传统育种计划所需的时间。标记辅助育种采用与特定基因或性状相关的分子标记,促进它们在不同遗传背景之间的有效转移。基因编辑(例如 CRISPR-Cas9)等先进分子育种技术的出现为精确操纵植物基因组开辟了新途径。基因编辑有可能引入有针对性的遗传修饰,包括基因敲除、基因敲入和基因替换,从而开发出改良的作物品种。然而,围绕在作物育种中使用基因编辑的伦理和监管考虑仍然是持续争论的主题。现代植物育种的另一个重要方面是整合来自野生近缘种和地方品种的基因组信息。这些遗传资源拥有大量特性,可以转移到栽培作物中,以增强其对不断变化的环境条件的适应性和恢复力。在育种计划中利用遗传多样性有助于降低对害虫、疾病和非生物胁迫的脆弱性,确保农业系统的长期可持续性。近年来,在基因组学和分子生物学的推动下,植物育种取得了重大进展。高通量测序、基因组选择、标记辅助育种和基因编辑等尖端技术的整合彻底改变了该领域。通过利用作物的天然遗传多样性并结合野生近缘种的特性,育种者正在开发改良品种,为全球粮食安全、农业可持续性以及农业系统在面对环境挑战时的恢复力做出贡献。