根瘤菌是土壤细菌,可以与豆科植物建立氮固定共生。作为水平传播的共生体,根瘤菌的生命周期包括土壤中的自由生活阶段和植物相关的共生阶段。在整个生命周期中,根瘤菌暴露于与它们相互作用的无数其他微生物中,从而调节其拟合度和共生性能。在这篇综述中,我们描述了根茎与其他微生物之间相互作用的多样性,这些微生物在根际,结节开始和结节中可能发生。这些根瘤菌 - 微生物相互作用中的某些是间接的,并且发生某些微生物的存在以一种以根瘤菌的方式反馈的植物生理学的存在。我们进一步描述了这些相互作用如何对根瘤菌施加显着的选择性压力并修改其进化轨迹。对复杂的生物环境中根茎的生态进化动力学进行更广泛的研究可能会揭示出这种认真的共生相互作用的引人入胜的新方面,并为未来的农艺应用提供了关键的知识。
由于人口不断增长,粮食安全问题变得十分重要。作为固着生物,植物已经进化出复杂的机制来应对病原体。植物的生长发育需要营养物质的获取和运输,这些营养物质介导植物细胞信号传导并激活促生长和/或抗病原体基因的表达。营养物质,包括糖和氨基酸,是高产作物生产所必需的,但也与植物-微生物相互作用密切相关。微生物利用多种策略来适应植物,包括增强根细胞表面以吸收营养、竞争环境营养、劫持植物营养以及改变细胞营养运输和信号传导。这些有益或有害的影响会导致植物微生物群的转变。因此,分析营养物质在植物防御中的作用对于提高施肥效率至关重要。镰刀菌穗枯病 (FHB) 严重威胁小麦的质量和产量。赵等人。对抗性基因型苏麦3号和感病基因型山农20接种禾谷镰刀菌后代谢产物进行了分析,结果表明,不同品种间部分氨基酸含量发生了明显变化,外源施用脯氨酸(Pro)和丙氨酸(Ala)可增强小麦对禾谷镰刀菌的抗性,而外源施用半胱氨酸(Cys)则加重小麦的感病性,说明小麦的氨基酸代谢与抗性密切相关。尖镰孢菌是引起烟草根腐病的主要病原菌,严重影响烟草的生长。200F 的毒力测定 . oxysporum 菌株的鉴定以及表达模式的鉴定表明基因与毒力水平呈正相关,并表明 ATP 合成酶基因通过抑制烟草中糖最终输出转运蛋白 (SWEETs) 的表达水平对 F. oxysporum 的毒力很重要 [Gai et al.]。根结线虫 Meloidogyne incognita 感染显著改变了拟南芥中 SWEETs 的表达水平。组织学和遗传分析表明,M. incognita 感染诱导 AtSWEET1 在瘿中特异性表达,突变
多发性硬化症(MS)是中枢神经系统(CNS)的一种慢性炎症性疾病,被认为是遗传学与生活方式和环境因素的相互作用引起的复杂疾病。这项研究旨在确定通过使用机器学习模型有助于MS发展的遗传和环境风险因素之间的相互作用。这包括用于MS预测和随机森林,Rosetta和Logistic回归模型的逻辑回归模型,用于查找SNP与风险因素之间的相互作用。研究人群由1118个个体,5,615个,有MS和5,566个健康对照组成,并提供有关环境和生活方式暴露的遗传信息和问卷数据。遗传信息包括基因型数据,而问卷数据包括性别,20岁时BMI,吸烟习惯,暴露于阳光,单核细胞增多症状态和年龄。这项研究确定了可能与MS发展有关的潜在基因环境相互作用。这些相互作用的含义将需要在未来的研究中得到进一步验证。使用基于网络的方法确定了MS疾病模块,可用于进一步分析以鉴定涉及MS的中心基因。这项研究的结果可能会更好地了解疾病发育和发病机理,并有助于采取个性化干预措施,以最大程度地减少疾病发展的风险。
糖尿病是全球最重要的公共卫生问题之一,对全球公共卫生和社会经济发展造成了沉重的负担。尽管某些国家的发病率已经开始降低,但近几十年来,其他发达国家和发展中国家的糖尿病患病率也有所增加(1)。2型糖尿病(T2D)约占糖尿病病例的90%(2),根据世界卫生组织的说法,即使在年轻人中,被诊断为T2D的人数也在增加(2)。T2D的发展主要是由不健康的生活方式以及环境和遗传因素的相互作用引起的。尽管其中一些因素受到个人控制,例如生活方式,但其他因素却没有,例如年龄,性别和遗传学的增加。饮食也归因于T2D的风险(3,4)。在许多前瞻性研究中已经确认了这种关联(5-8)。此外,T2D是一种越来越普遍的代谢疾病,引起严重的微血管并发症,即心血管疾病(CVD),视网膜病变,神经病和肾病(3,9)。此外,据报道,减肥或生活方式改良的有益影响可以预防,延迟和减少疾病的发生率(2,10)。因此,对整体饮食模式(习惯食品和营养摄入量)的有效估计已成为研究饮食与健康状况之间关系的基本方面(8)。一般饮食习惯可以提供超出营养和单一食物作用的见解(2,11)。基于食品和食物组的RF,MDS和AMDS某些指数基于国家营养建议和国家饮食指南,这些指南评估了整体营养模式,包括健康饮食指数,替代健康饮食指数,健康饮食指标,推荐食品评分(RFS),饮食质量指数,饮食质量指数,饮食质量质量评分,地中海饮食评分(MDS)以及替代地中海饮食(MDS)和替代饮食(AMDS)。
对于具有局部平移不变哈密顿量的任意空间维度的量子自旋系统,我们证明,如果状态是平移不变和空间遍历的,则通过热力学可行的一类量子动力学(称为热操作)从一个量子态到另一个量子态的渐近状态转换完全可以用 Kullback-Leibler (KL) 发散率来表征。我们的证明由两部分组成,用量子信息论的一个分支资源理论来表述。首先,我们证明,任何状态,对于这些状态,最小和最大 Rényi 发散度近似地坍缩为一个值,都可以在小的量子相干源的帮助下通过热操作近似可逆地相互转换。其次,我们证明,对于任何平移不变的遍历状态,这些发散度渐近地坍缩为 KL 发散率。我们通过对量子 Stein 引理的推广来证明这一点,该引理适用于独立同分布 (iid) 情况以外的量子假设检验。我们的结果表明,KL 发散率可作为热力学势,在热力学极限下,包括非平衡和完全量子情况,提供量子多体系统遍历态热力学可转换性的完整表征。
植物病原体对农作物生产造成严重破坏,对农业和自然生态系统构成威胁。深入了解植物-病原体相互作用对于制定创新的农作物疾病控制和环境保护策略至关重要(Bulasag 等人)。尽管数十年来一直致力于研究植物免疫的复杂性,但理解不同宿主和微生物之间复杂的跨界相互作用仍然具有挑战性。这本 Frontiers 电子书“植物病原体相互作用中的植物防御机制”提供了 19 篇文章,涵盖了植物与病原体之间各种机制的研究。本摘要旨在为在一系列植物-病原体相互作用中控制植物免疫的复杂机制提供新的视角和新见解。
气候变化是对生物多样性和生态系统功能的最严重威胁之一。当前的温度变化速率主要由化石燃料的人类组合驱动,远远超过至少10,000年(较低的PleistoCene)和更长的时间(IPCC,2014年)。最后一次重大的气候变化事件引起了巨大的灭绝,导致许多大型四足动物突然灭亡,包括诸如羊毛猛mm,羊毛犀牛,毛s,牛皮龙,巨型麋鹿,巨型麋鹿,saber齿的虎和dire虎[1]等特征物种[1]。在先前的气候变化事件时,景观之间的主要差异之一是当前的景观是,生物圈现在由单个物种Homo Sapiens Sapiens主导,该物种已深刻改变并简化了许多陆地和水生生态系统。因此,除了气候变化外,自然生态系统还因其他人类引起的变化而改变了,包括森林砍伐,富营养化,过度收获,非本地物种的引入和各种类型的污染。因此,物种和种群受到多种压力源的挑战,使他们更难适应气候制度的快速变化。人们可以强烈认为我们不再生活在全新世,而是在人类世[2,3]。
1植物医疗系,安登国立大学,安东斯36729,大韩民国; smvahsan@gmail.com 2 Applied Biosciences,Kyungpook国立大学,Daegu 41566,大韩民国; inmamumrassel@gmail.com(m.i.-u.-h.); ashim@knu.ac.kr(a.k.d.)3植物与土壤科学系,美国德克萨斯州科技大学基因组学研究所,德克萨斯理工大学,德克萨斯州拉伯克,美国德克萨斯州79409; mrahman@bsmrau.edu.bd 4 4602,杜姆基杜姆基Patuakhali科学技术大学昆虫学系8602; mahiimam@pstu.ac.bd 5 5 Kumho Life Science Laboratory,Chonnam国立大学,Gwangju 61186,大韩民国; ncpaulcnu@gmail.com 6大加工大学大麻生物技术学院,朝鲜共和国安东斯36729 *通信:hwchoi@anu@anu.ac.kr3植物与土壤科学系,美国德克萨斯州科技大学基因组学研究所,德克萨斯理工大学,德克萨斯州拉伯克,美国德克萨斯州79409; mrahman@bsmrau.edu.bd 4 4602,杜姆基杜姆基Patuakhali科学技术大学昆虫学系8602; mahiimam@pstu.ac.bd 5 5 Kumho Life Science Laboratory,Chonnam国立大学,Gwangju 61186,大韩民国; ncpaulcnu@gmail.com 6大加工大学大麻生物技术学院,朝鲜共和国安东斯36729 *通信:hwchoi@anu@anu.ac.kr