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World File Search System抗旱性
矿物质受精通过植物土壤相互作用降低了山地草原系统中土壤多功能性的抗旱性
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。
矿物质受精通过植物土壤相互作用降低了山地草原系统中土壤多功能性的抗旱性
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。
农作物中抗旱性的基因工程
摘要。干旱给全球粮食安全带来了巨大的挑战，尤其是在气候变化的背景下。基因工程是一种有前途的解决方案，以开发能够承受水稀缺的同时维持生产力的抗旱作物。本文概述了目前的基因工程技术状态，旨在增强农作物的干旱耐受性及其对粮食安全的影响。了解植物对干旱胁迫的生理和分子反应对于鉴定靶基因和遗传操纵途径至关重要。各种基因工程方法，包括转基因技术，标记辅助选择，基因组编辑和合成生物学，提供多功能工具，以增强农作物的干旱韧性。尽管具有潜在的好处，但采用了基因工程的耐旱作物面临监管，社会经济和环境挑战。协调监管框架，解决公众的关注以及促进公平的技术访问对于实现农业基因工程的全部潜力至关重要。展望未来，基因组编辑技术的进步，OMICS方法的整合以及气候富别的育种计划有望在农作物中发展量身定制的干旱耐受性特征。通过促进跨学科的合作和创新，基因工程为建立更具弹性和可持续的食品系统提供了一种途径，能够在不断变化的气候下确保子孙后代的粮食安全。
通过 RNA 引导的 Cas9 核酸酶精确编辑 OsPYL9 基因，通过调节昼夜节律和非生物胁迫反应蛋白来增强水稻 (Oryza sativa L.) 的抗旱性和产量
摘要：脱落酸（ABA）参与调控抗旱性，而吡巴克汀抗性样（PYL）蛋白被称为脱落酸受体。为了阐明水稻中脱落酸受体之一的作用，通过 CRISPR / Cas9 在水稻中诱变 OsPYL9。基于位点特异性测序筛选出缺乏任何脱落酸靶标和 T-DNA 的纯合和杂合突变体植物，并用于形态生理学、分子和蛋白质组学分析。在胁迫条件下，突变株似乎积累了更高的脱落酸、抗氧化活性、叶绿素含量、叶片角质层蜡质和存活率，而丙二醛水平、气孔导度、蒸腾速率和维管束则较低。蛋白质组学分析发现总共有 324 种差异表达蛋白 (DEP)，其中 184 种和 140 种分别上调和下调。OsPYL9 突变体在干旱和水分充足的田间条件下均表现出谷物产量增加。大多数与昼夜节律、干旱反应和活性氧有关的 DEP 在突变体植物中上调。京都基因和基因组百科全书 (KEGG) 分析显示 DEP 仅参与昼夜节律，基因本体论 (GO) 分析表明大多数 DEP 参与对非生物刺激的反应以及脱落酸激活的信号通路。蛋白质 GIGANTEA、Adagio 样和伪反应调节蛋白在蛋白质-蛋白质相互作用 (PPI) 网络中表现出更高的相互作用。因此，总体结果表明CRISPR / Cas9产生的OsPYL9突变体具有提高水稻抗旱性和产量的潜力。此外，全局蛋白质组分析为水稻抗旱的分子机制提供了新的潜在生物标记和理解。