多倍体在禾本科植物中很常见,对传统育种提出了挑战。基因组编辑技术绕过了杂交和自交,能够在一代中对多个基因拷贝进行有针对性的修改,同时保持许多多倍体基因组的杂合背景。巴哈草(Paspalum notatum Flügge ́;2 n =4 x =40)是一种无融合生殖的四倍体 C4 物种,在美国东南部广泛种植,作为肉牛生产和公用事业草坪的饲料。叶绿素生物合成基因镁螯合酶(MgCh)被选为在四倍体巴哈草中建立基因组编辑的快速读出目标。含有 sgRNA、Cas9 和 npt II 的载体通过基因枪法递送到愈伤组织培养物中。通过基于 PCR 的检测和 DNA 测序对编辑植物进行了表征,并观察到高达 99% 的 Illumina 读数的诱变频率。野生型 (WT) 巴哈草的测序显示,MgCh 的序列变异水平很高,这可能是因为存在至少两个拷贝,可能包含八种不同的等位基因,包括假基因。MgCh 突变体表现出明显的叶绿素消耗,叶片绿度降低了 82%。两种品系显示出随时间推移的编辑进展,这与体细胞编辑有关。获得了嵌合 MgCh 编辑事件的无融合生殖后代,并允许在一系列叶绿素消耗表型中识别出统一编辑的后代植物。高度编辑的突变体的 Sanger 测序显示 WT 等位基因的频率升高,可能是由于频繁的同源定向修复 (HDR)。据我们所知,这些实验是首次报道将基因组编辑应用于多年生暖季草皮或牧草。该技术将加速巴哈草品种的开发。
结果:土壤有机碳(SOC)的增加程度增加,而在所有综合恢复措施下,可用的营养素均降低。单独播种,与受精,SOC大大增加,草地植被状况的改善和增强的草地生产率。在将牲畜从牧场中转移出来45天的综合恢复度量下,谷氨科的地上生物量和地上生物量增加了(T4)。冗余分析表明,草地植被特征,SOC和可用钾之间存在很强的相关性。考虑到土壤和植被因素,短期结果表明,T4HAD的组合措施对草地恢复是最明显的积极影响。
气候变化以温度和降雨的长期趋势为特征,近年来已经成为一个突出的关注(Seddon等,2016),对森林和草原生态系统的全球碳,水和能量周期产生了重大影响。此外,极端天气事件的频率增加可能会对各种陆地生态系统产生毁灭性后果(IPCC,2023年)。为了进一步研究气候变化对森林和草原生态系统的影响,并支持中国达到其达到其峰值二氧化碳排放和碳中立目标的努力,提出了这一研究主题。该研究主题包括23篇原始研究文章和1篇意见文章,介绍了以下领域的最新进展:(1)森林和草地生态系统响应气候变化的碳,水以及能量循环,以及(2)植被特征和生态系统稳定性的响应和适应性。
随着全球气候变化和人类活动对陆地生态系统的日益增长,了解高山草原生态系统及其影响因素的质量对于有效的生态系统管理和改善人类福祉是至关重要的。但是,基于多标准评估的高山草原的当前自适应管理计划有限。这项研究利用了77个采样点,无人机遥感和卫星遥感数据的领域研究,根据植被和土壤指示器构建高山草原质量指数,并评估生态系统的弹性和压力。评估表明,藏族高原的高山草原被分为五个区域,表明质量和压力水平的显着差异。关键发现表明,高质量的压力区占高山草甸面积的41.88%,占高山草原的31.89%,而质量改善限制区则占相应区域的21.14%和35.8%。该研究建议基于质量水平的高山草原的分级保护和恢复策略:优先考虑高质量的草原,对中等优质草原的动态监测和增强,并应用人工干预措施以及适合低品质草原的物种。这项研究强调了基于分区的自适应策略对可持续生态系统管理的重要性,并为在藏族高原的有效管理和保护高山草原提供了宝贵的见解。
增加的干旱威胁着土壤微生物群落及其在农业土壤中控制的多种功能。这些土壤通常被矿物营养物质受精,但尚不清楚这种施肥如何改变土壤多功能性(SMF)的能力,以维持干旱,以及植物土质相互作用如何影响这些效果。在这项研究中,我们使用山草原土壤来测试矿物营养素(氮和磷)添加的互动效应,并在中间有和没有植物(Lolium Perenne)的SMF上进行了干旱,并在中含有植物中(Lolium Perenne)。我们根据与土壤微生物在其生物量中储存碳(C),氮(N)和磷(P)的能力相关的8个微生物特性计算了SMF,并通过有机物解聚,矿化,硝化,硝化物和否定性加工来处理这些元素。为了研究SMF响应的基础机制,我们表征了使用16S和18S rRNA扩增子测序的土壤化学计量和微生物群落组成的提示变化。我们的结果表明,在植物存在时,受精会降低SMF干旱的耐药性,但在未种植的山地草原土壤中观察到了相反的情况。我们的分析表明,这是由于植物的相互作用,受精和干旱造成了与高SMF相关的四种耦合特性:高土壤水分,低蛋白质C限制,高细菌多样性和低细菌革兰氏革兰氏阳性阳性:革兰氏阳性:革兰氏负比例。总的来说,我们的结果表明,减少矿物肥料在山地草原中的植物生产可以提高土壤在干旱期间保持其多功能性的能力。最后,我们的研究清楚地证明了植物在SMF对全球变化的复杂反应中的重要性,并表明结合化学计量和微生物多样性评估是一种强大的方法,可以解散基本机制。
图1。土壤对干旱和受精的多功能反应,有或没有植物。星星表示干旱和正常气候治疗之间的显着差异。np =无植物,p =植物存在,f =受精,nf =无施肥。灰色=未植入的土壤,绿色=种植土壤,浅色=未施用的土壤,深色=受精的土壤。
C3 194.0 415.7 ± 17.6 352.4 ± 14.2 ± 0.4 14.5 ± 3.8 C4 789.3 735.8 ± 41.6 317.0 ± 16.5 ± 0.4 11 840.4 972.3 ± 39.2 969.4 ± 36.1 3.6 ± 0.6 28.4 ± 4.1 C7 574.3 1104.1 ± 44.3 334.4±13.2 19.4±C9 188.4 228.8±9.9 104.0±4.4 32.5±3.4 35.4 35.4±4.5 C10 1782.5 5019.3±244.6 1636.6 1636.6±81.5±81.5±0.5±0.5±0.5 76±9.9.9.9.9 0.8 C12 505.4 C12 505.4 69.7.7.7.7±694.7±694.7±694.7±694.7±69.7±69.4±69.7±69.7±69.7±69.7±69.7±69.7±69.4±69.7±69.4±69.4应该±0.4 7.7±1.1 C13 4155.5 1612.4±84.5 449.2±23.6.6.6±1.0 C14 2080.2 1732 12.5±1.9 315C3 194.0 415.7 ± 17.6 352.4 ± 14.2 ± 0.4 14.5 ± 3.8 C4 789.3 735.8 ± 41.6 317.0 ± 16.5 ± 0.4 11 840.4 972.3 ± 39.2 969.4 ± 36.1 3.6 ± 0.6 28.4 ± 4.1 C7 574.3 1104.1 ± 44.3 334.4±13.2 19.4±C9 188.4 228.8±9.9 104.0±4.4 32.5±3.4 35.4 35.4±4.5 C10 1782.5 5019.3±244.6 1636.6 1636.6±81.5±81.5±0.5±0.5±0.5 76±9.9.9.9.9 0.8 C12 505.4 C12 505.4 69.7.7.7.7±694.7±694.7±694.7±694.7±69.7±69.4±69.7±69.7±69.7±69.7±69.7±69.7±69.4±69.7±69.4±69.4应该±0.4 7.7±1.1 C13 4155.5 1612.4±84.5 449.2±23.6.6.6±1.0 C14 2080.2 1732 12.5±1.9 315
MSU密西西比州农业和林业实验站的助理教授 Hill说,这个蚱hopper属可能在更新世时期(也称为冰河时代)中有多元化。 他指出,在洛矶山脉中,随着冰川后退,其栖息地转移到更高的海拔时,在高山草原的这种亚科种类可能被隔离。 希尔怀疑他的团队发现的沙漠物种发生了类似的孤立和物种形成过程。Hill说,这个蚱hopper属可能在更新世时期(也称为冰河时代)中有多元化。他指出,在洛矶山脉中,随着冰川后退,其栖息地转移到更高的海拔时,在高山草原的这种亚科种类可能被隔离。希尔怀疑他的团队发现的沙漠物种发生了类似的孤立和物种形成过程。
Benoit Nabholz。不完整的谱系分类解释了四种西欧蚱hoppers的辐射中DNA条形码的低性能(Orthoptera:Acrididae:Chorthippus)。林尼社会生物学杂志,2023年,10.1093/biolinnean/blad106。hal-04192161
口腔拥有各种各样的微生物群落,包括细菌,真菌,病毒和原生动物。这些被共同称为口服微生物群。由于次生代谢产物的释放,这些微生物群落结果的平衡变化会导致许多牙齿问题,例如牙齿龋齿和牙周疾病。龋齿是最常见的慢性疾病,由于产生酸性微生物,饮食碳水化合物和宿主特征而发生。此过程始于微生物斑块,因此形成生物膜。它导致无机物质的矿化,从而导致牙齿结构的崩溃[1]。链球菌突变是一种非运动型,革兰氏阳性球菌,可代谢碳水化合物。这是一种辅助厌食症,在此过程中起着至关重要的作用,并且是龋齿的主要贡献者[2]。