研究了由生物防治剂产生的抗真菌剂绿青霉素与不产生绿青霉素的微生物的生物转化。结果表明,一些环境非目标微生物能够还原已知的植物毒素绿青霉素及其 3-差向异构体中的绿青霉素。因此,这种还原在某些情况下通过解毒机制发生,在植物病害的生物防治中可能对植物造成灾难性的影响。然而,发酵/生物转化工艺可能是制备这种植物毒素的有效方法。
为确保世界粮食生产和实现农业的可持续性,我们迫切需要寻找替代方法来保护农作物免受疾病侵害。迄今为止所使用的抗病遗传性抗性大多基于单个显性抗性基因,这些基因介导对入侵者的特定识别,而这种抗性往往会被病原体变体迅速破坏。干扰植物易感性 (S) 基因提供了一种替代方法,可以为植物提供被认为更持久的隐性抗性。S 基因可使植物病害得以发生,而它们的失活为农作物的抗性育种提供了机会。然而,S 基因功能的丧失会产生多效性影响。基因组编辑技术的发展有望提供强有力的方法来精确干扰作物 S 基因功能并减少权衡。
摘要。本研究致力于量子方法在小麦传染病诊断领域的开发和应用。考虑到农业问题的相关性以及提高植物病害防治效率的需要,本研究提出了一种基于量子计算、图像处理和机器学习相结合的新方法。量子图像处理技术已被用于改善对比度、过滤噪声和分析传染病在发展早期的关键特征。开发的量子机器学习模型在图像分类中表现出很高的准确性,有助于更早、更准确地检测疾病。研究结果突出了量子方法在农业中的有效性,并为更准确地诊断植物传染病提供了新工具。将这种方法引入农业的前景意味着有可能提高产量、减少化学品的使用并确保粮食安全。
本研究调查了使用黑曲霉培养滤液生产氧化锌纳米粒子 (ZnO NPs) 作为一种可持续且环保的方法,将其与碳酸锌溶液结合。使用透射电子显微镜 (TEM)、能量色散 X 射线衍射 (EDX)、扫描电子显微镜 (SEM) 和傅里叶变换红外光谱 (FT-IR) 检查生产的 ZnO 纳米粒子。表征数据验证了高度结晶的 ZnO NPs 的产生,平均尺寸范围为 27 至 40 纳米。研究了 ZnO NPs 在理想温度下对赭曲霉和黑曲霉生长的影响。在剂量分别为 0.25%、0.5% 和 1% 时,黑曲霉和赭曲霉分别导致 56%、81% 和 87% 的真菌生长抑制和 64%、71% 和 86% 的真菌生长抑制。在最高 ZnO NPs 浓度下,观察到最大抑制率。这项研究凸显了黑曲霉作为生物工厂生产 ZnO 纳米颗粒的潜力,这些纳米颗粒在农业和其他领域具有广阔的应用前景。环保的合成方法,加上合成的 ZnO 纳米颗粒的抗真菌特性,为植物病害管理提供了一种可持续且环保的传统杀菌剂替代品。
水杨酸甲酯 (MeSal) 是一种在植物应激事件期间存在的有机化合物,因此是早期植物病害检测的关键标记。它通常通过需要笨重且昂贵设备的常规方法进行检测,例如气相色谱法或质谱法。然而,目前,化学传感器为 MeSal 监测提供了一种替代方案,在气相或液相中表现出良好的测定性能。用于 MeSal 测定的最有前途的概念包括基于电化学和电导原理的传感器,尽管基于质量敏感、微波或分光光度原理的其他技术也显示出前景。受体元素或敏感材料被证明是这些传感技术中关键元素的一部分。文献调查发现,生物受体(包括酶、气味结合蛋白或肽)以及基于聚合物或无机材料的受体在 MeSal 测定中发挥了重要作用。这项工作回顾了这些概念和材料,并讨论了它们在植物健康监测中的应用前景和局限性。
橄榄油生产会产生大量的果渣,这些果渣通常被丢弃在土壤中,对农业和环境产生不利影响。此外,气候变化加剧了植物病害,并促进了有毒植物化学物质在农业中的使用。然而,橄榄磨坊废料具有作为可重复使用和宝贵的生物资源的巨大潜力。我们使用稀释乙醇(一种环保溶剂)提取了含有短和长寡半乳糖醛酸苷、短阿拉伯寡糖和多糖的级分。获得的提取物引发了拟南芥幼苗中植物先天免疫的关键特征,包括丝裂原活化蛋白激酶 MPK3 和 MPK6 的磷酸化以及防御基因(如 CYP81F2 、 WRKY33 、 WRKY53 和 FRK1 )的上调。值得注意的是,用橄榄果渣提取物对成年拟南芥和番茄植株进行预处理可启动防御反应,增强其对植物病原菌灰葡萄孢和丁香假单胞菌的抵抗力。我们的研究结果强调了在橄榄油生产后期收集的两相橄榄果渣在低成本和可持续的聚糖诱导剂中进行升级再造的机会,有助于减少化学合成农药的使用。
各种病原体引起的植物病害导致农作物产量严重下降,威胁全球粮食安全。植物免疫的遗传改良被认为是控制农作物病害最有效和可持续的方法。在过去十年中,我们对分子和基因组水平上植物免疫的理解有了很大的提高。结合生物技术的进步,特别是基于成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR)/Cas9 的基因组编辑,我们现在可以快速识别新的抗性基因并以前所未有的方式设计抗病农作物。在这篇综述中,我们总结了目前对植物免疫的认识,并概述了农作物抗病性改良的现有和新策略。我们还讨论了该领域现有的挑战,并提出了未来研究的方向。版权所有 © 2022,作者。中国科学院遗传与发育生物学研究所和中国遗传学会。由爱思唯尔有限公司和科学出版社出版。这是一篇根据 CC BY 许可 ( http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ) 开放获取的文章。
5,100.00 3,900.00 4,235.00 工商管理博士(也可在线学习) 神经科学博士 公共卫生博士(环境健康与职业) 公共卫生博士(流行病学) 公共卫生博士(家庭健康) 公共卫生博士(卫生系统管理) 牙科公共卫生博士 文学硕士(传播学) 文学硕士(教育)-课程研究 文学硕士(教育)-幼儿教育 文学硕士(教育)-教育管理与行政 文学硕士(教育)-教育心理学 文学硕士(教育)-教育技术与多媒体 文学硕士(教育)-英语教育/TESOL 文学硕士(教育)-马来语教育 文学硕士(教育)-数学教育 文学硕士(教育)-心理测量与教育测量 文学硕士(教育)-科学教育 文学硕士(教育) - 特殊教育 文学硕士 (圣训)* 文学硕士 (语言学和英语语言研究) 文学硕士 (文学)* 文学硕士 (东南亚历史)* 管理学硕士 (全球伊斯兰金融) 热带植物病害管理理学硕士 理学硕士 (应用地球物理学) 理学硕士 (生物医学) 理学硕士 (建筑技术) 理学硕士 (化学仪器) 理学硕士 (临床解剖学) 理学硕士 (计算机科学) 理学硕士 (电子系统设计工程) 理学硕士 (电子系统设计工程) - 行业候选人
植物病原体的日益流行对全球粮食安全和农业可持续性构成了严峻挑战。传统的诊断方法虽然准确,但往往耗时、耗资源,不适合实时现场应用。便携式诊断工具的出现代表了植物病害管理的范式转变,可以快速、现场检测病原体,准确度高,且技术专长极少。本综述探讨了便携式诊断技术的开发、部署和未来潜力,包括手持式分析仪、智能手机集成系统、微流体技术和芯片实验室平台。我们研究了这些设备背后的核心技术,例如生物传感器、核酸扩增技术和免疫测定,重点介绍了它们在各种农业环境中检测细菌、病毒和真菌病原体的适用性。此外,这些设备与物联网 (IoT)、人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 等数字技术的集成正在改变疾病监测和管理。虽然便携式诊断在速度、成本效益和用户可访问性方面具有明显优势,但与灵敏度、耐用性和监管标准相关的挑战仍然存在。纳米技术、多重检测平台和个性化农业领域的创新有望进一步提高便携式诊断的有效性。通过全面概述当前技术并探索未来方向,本综述强调了便携式诊断在推进精准农业和减轻植物病原体对全球粮食生产影响方面的关键作用。
坦桑尼亚 (AI4Agric) 深度学习技术用于作物病害的早期检测 作物病害对农业产量管理造成重大问题,并对粮食安全构成重大威胁。再加上无法正确诊断作物病害的信息不足,可能导致重大经济损失和产量低下。然而,由于缺乏必要的基础设施,在包括坦桑尼亚在内的世界许多地方,迅速识别疾病仍然是一项艰巨的任务。玉米和香蕉是重要的主食和经济作物,主要由小农户生产,非洲湿润和半湿润热带地区有超过 7000 万人种植玉米和香蕉。尽管这些作物对家庭粮食安全和生存至关重要,但它们在很大程度上受到疾病的影响,尤其是玉米的致死性坏死病和玉米条纹病以及香蕉的黑叶斑病和镰刀菌枯萎病 1 号。自动检测和量化植物病害将使植物育种取得更快进展,并更快地侦察农民的田地。然而,训练深度学习模型以从田间拍摄的图像中准确检测出特定疾病需要大量人工生成的训练数据。由于非洲缺乏公开可用的数据集来促进机器学习活动,该项目建议生成玉米和香蕉图像的数据集,并开发用于早期检测农作物疾病的深度学习技术。
