农用无人机集机器人、人工智能、大数据、物联网等技术于一体,被广泛应用于播种、地块监测、作物病虫害检测、农药化肥喷洒等各类农业作业,大大提高农业生产效率、解放劳动力(Kim et al.,2019),正在成为精准农业航空领域的一股生力军(Wang et al.,2019)。与传统农业机械相比,农用无人机具有体积小、重量轻、便于运输,飞行控制灵活等特点,具有作业精准、高效、环保、智能、使用方便等特点。但很多时候,飞行过程中农用无人机载荷的实时变化会影响其速度、精度和飞行轨迹稳定性。徐建军等(2019)指出,农用无人机在作业过程中应时刻保持良好的飞行姿态,提高作业效率。魏等提出了一种使用 PID 控制器和鲁棒 TS 模糊控制方法实现 AUAV 飞行轨迹稳定性的飞行动力学模型。对于不同的飞行条件,该模型可以在飞行路径中实现一定的稳定性,以抵抗负载扰动。
三十多年来,农杆菌介导的转化技术一直用于树果作物的基因工程。尽管在草本植物和一年生植物的水平上利用这项技术仍然存在许多障碍,但该领域已经取得了很大进展(Song 等人,2019 年)。在本研究主题的第二卷中,有论文描述了不同研究小组正在采取的方法,以促进难处理的树种的遗传转化,并在更基本的层面上了解 T-DNA 插入宿主细胞基因组的机制。在一项优雅的研究中,Gelvin 等人研究了 T 环的形成作为理解 T-DNA 整合的代理。在这项工作中,从转基因植物本氏烟或拟南芥中形成的 T 环中详细描述了与 LB-RB 连接相关的区域。结果表明,T 环中的 RB-LB 连接类似于 T-DNA 和发生整合的植物 DNA 之间的连接。相似之处包括:与 RB 相比,LB 处的缺失频率更高且序列变化更为广泛;连接位点存在微同源性;存在来自农杆菌或植物基因组的填充 DNA;多个 T-DNA 拷贝的多联体组织,其中 RB-RB 和 LB-LB 连接比 RB-LB 连接更常见。此外,作者还表明,T 环的形成即使在农杆菌 VirD2 基因中没有 Ku80 和 w 突变的情况下也能进行,其影响与对 T-DNA 整合的影响相似。根据他们的数据,作者提出 T 环的形成可用于研究 T-DNA 整合到宿主基因组的所有方面。大多数关于柑橘转化的已发表研究都仅使用了少数相对容易转化的品种的材料(Song 等人,2021 年)。 TAMU 的 Mandadi 团队(Dominguez 等人)开发了一种方法,可以促进 14 种柑橘品种的转化。他们通过在转化方案中使用的培养基中添加亚精胺和硫辛酸等补充剂,并使用含有额外 VirG 和 VirE 基因拷贝的辅助质粒 pCH32 来实现这一点。
遗传和表观遗传调控生物标记在植物抗逆分子机制和作物育种方法中起着至关重要的作用。由于不利的生长条件阻碍了作物产量和全球粮食安全,养活不断增长的全球人口是一项艰巨的任务。为了很好地解开上述机制,科学家们不得不整合多个植物研究领域,因此,他们必须具备丰富的生物信息学知识和工具来管理大数据集。从本质上讲,本主题中包含的常规文章涉及农民和股东面临的现代问题。为了解决这些问题,科学家们采用了多方面的研究方法,涵盖植物生理学、分子生物学、遗传学、表观遗传学和组学等各个领域,以及最先进的植物科学和尖端方法,这些方法由复杂的技术和先进的方法提供支持,包括全基因组关联研究 (GWAS) 和表观遗传学方法,以揭示植物对高温、盐分、干旱和病原体侵袭等胁迫(生物和非生物)的耐受机制。因此,可以将进化的分子技术投入到未来的作物育种策略中,以提高生产力并产生更能抵御环境挑战和抵抗病原体侵袭的新品种。值得注意的是,Kumar 等人通过两种不同的方法揭示了遗传可塑性的分子基础对水稻种植中不同环境条件的关键重要性。本专题汇集了新发现和有用方法来促进植物科学研究。它阐明了表观遗传学变化(例如 DNA 甲基化、组蛋白(去)乙酰化和其他翻译后修饰 (PTM))在基因调控(抑制或诱导)中的作用,以及组学(基因组学、表观基因组学、转录组学、代谢组学、离子组学和蛋白质组学)在检测应激反应基因中的作用。使用
植物激素生长素调节植物生长和发育的许多重要方面(Lavy and Estelle,2016年)。越来越多的证据表明生长素调节植物宿主与其相关微生物之间的相互作用,包括有益的共生体,内生菌和引起疾病的致病生物。因此,生长素也被微生物生成或分解了影响宿主信号,生理和发育不足为奇。此外,最近的研究表明,生长素(尤其是吲哚-3-乙酸,IAA)可以充当信号分子,直接影响微生物发育和/或基因表达(Kunkel and Johnson,2021)。在本研究主题中,我们邀请研究人员提交文章,调查生长素影响宿主和/或微生物生物学的各种方式。自2021年底发布电话以来,我们仅收到了与此主题相关的少数手稿。在事后看来,考虑到这一调查领域的新事物,这并不意外。本研究主题中的四篇文章报告报告了通过植物相关的微生物和生长素在调节植物微生物相互作用中的作用来推进IAA的合成和修饰。
糖尿病是一种以高血糖为特征的碳水化合物代谢异常的疾病。它与胰岛素分泌中的相对或绝对损伤有关,以及对胰岛素作用的不同程度的外围耐药性。糖尿病估计会影响全球5.37亿成年人,在20至79岁的成年人中,全球患病率为10.5%(1)。糖尿病是我们时代最严重,最常见的慢性疾病之一,导致威胁生命的并发症。在这些并发症中,中风是最公认和最常见的。中风是一种疾病,患病率很高,残疾,高死亡率和高复发率。成人男女中风的终生风险约为25%(2)。全球,中风是死亡率的第二大最常见原因,也是第二大最常见的残疾原因(3)。糖尿病会影响33%的缺血性中风患者,其中26%的出血性中风患者(4)。对102项前瞻性研究的新兴风险因素协作荟萃分析,其中850万人的随访表明糖尿病增加了缺血性中风2.27倍(5)。糖尿病不仅会影响中风的发作,而且还与中风结果的预后有关。糖尿病是中风复发的风险加倍,并增加了缺血性中风后死亡或残疾的风险(6)。中风后的糖尿病患者在有利的结果中具有25%的诱因,例如能够在日常生活的活动中独立发挥作用(7)。此外,据报道,糖尿病与2.56倍(8)后,中风后患上认知障碍和痴呆症的风险增加有关。糖尿病本身增加了活性氧的产生,促进了浮游剂过程。这些是加速关节炎和血栓形成风险增加的考虑的机制,最终导致缺血性中风的发作(7,9)。因此,在这个特刊中,“糖尿病在内分泌学领域的病理生理学和缺血性中风预后的作用”,我们专注于病因,病理学,治疗,中风的预后的作用。
GDM定义为在怀孕期间发生的葡萄糖不耐症,通常在妊娠中期或第三个中期被诊断出。基于最近对患病率研究的荟萃分析,欧洲GDM的当前患病率估计约为10.9%(1)。GDM的速率在全球范围内上升,部分是由肥胖和产妇年龄越来越大。 国际糖尿病和妊娠研究小组有关妊娠高血糖诊断和分类的建议(IADPSG)建议作为诊断标准:禁食血浆葡萄糖(FPG)≥5.1mmol/L(92 mg/dl);在75 g口服葡萄糖耐受性测试期间,1小时的血浆葡萄糖为≥10.0mmol/L(180 mg/dL)和/或2小时的血浆葡萄糖≥8.5mmol/L(153 mg/dl)(153 mg/dl)(2)。 GDM发展的已知危险因素是肥胖,高级产妇年龄,2型糖尿病的家族史(T2DM)和多囊卵巢综合征,以及正在研究的其他危险因素(3)。 有趣的是,在Hui等人的本研究主题上发表的研究中。 ,最高的肝功能指数(LFI)的四分位数与GDM的风险增加相关,优势比(OR)为1.29至3.15。 此外,在GDM风险方面鉴定了AST/ALT水平与甘油三酸酯(TG)之间的值得注意的相互作用(P相互作用= 0.026)。 有趣的是,TG也与血管功能障碍有关,TG是一种可能的常见病理生理机制GDM的速率在全球范围内上升,部分是由肥胖和产妇年龄越来越大。国际糖尿病和妊娠研究小组有关妊娠高血糖诊断和分类的建议(IADPSG)建议作为诊断标准:禁食血浆葡萄糖(FPG)≥5.1mmol/L(92 mg/dl);在75 g口服葡萄糖耐受性测试期间,1小时的血浆葡萄糖为≥10.0mmol/L(180 mg/dL)和/或2小时的血浆葡萄糖≥8.5mmol/L(153 mg/dl)(153 mg/dl)(2)。GDM发展的已知危险因素是肥胖,高级产妇年龄,2型糖尿病的家族史(T2DM)和多囊卵巢综合征,以及正在研究的其他危险因素(3)。有趣的是,在Hui等人的本研究主题上发表的研究中。,最高的肝功能指数(LFI)的四分位数与GDM的风险增加相关,优势比(OR)为1.29至3.15。此外,在GDM风险方面鉴定了AST/ALT水平与甘油三酸酯(TG)之间的值得注意的相互作用(P相互作用= 0.026)。有趣的是,TG也与血管功能障碍有关,TG是一种可能的常见病理生理机制
在不懈地追求可持续的农业实践时,社会已经凝视着替代合成化肥的替代方案,并认识到它们对它们施加的显着环境影响。在众多替代方案中,使用促进植物生长的细菌(PGPB)的使用已成为一种有前途的解决方案,鼓励以既有效又具有环境可持续性的方式彻底改变植物营养的潜力。植物与PGPB之间的相互作用是自然界的奇观,其中包括各种相互作用,这些相互作用远远超出了简单的营养提供。这些显着的微生物通过利用不可用的营养素并合成必需的植物激素的能力,对植物代谢产生了深远的影响,即使在具有挑战性的条件下,增强了生长和韧性。挑战的核心是植物 - 微生物相互作用的神秘性质,充满了使甚至最经验丰富的研究人员混淆的复杂性。寻求阐明各种环境条件的植物与微生物之间的动态相互作用仍然是一项艰巨的任务,但对于释放PGPB在可持续农业中的全部潜力至关重要的任务。在他们对知识的不懈追求中,研究人员利用了奥米奇技术的力量破译了基于植物与细菌之间共生关系的生化,遗传,基因组和分子相互作用的复杂网络。,尽管取得了进展,但许多谜团仍未解决,令人着迷的发现正在等待探索。在我们坚定地致力于提高作物改善和促进可持续农业的承诺中,我们很自豪地提出一个研究主题,致力于揭开植物 - 细菌关系的奥秘。当前的研究主题包括一份综述,一份简短的研究报告文章和10项针对(i)选择有效的微生物菌株的原始研究及其在减轻非生物压力的潜力方面的表征; (ii)利用有效的微生物物种增强
现在已广泛认识到,Ca2+代表了负责调节各种细胞过程(例如增殖,分化,迁移和死亡)的重要且普遍的Messenger(1)。此外,已经将钙信号畸变确定为有助于肿瘤发展和进展的参数之一。虽然多运动泛滥的研究已经通过强调多个致癌驱动因素和癌症标志来确定并提高了我们对癌症分子生物学的理解(2,3),但了解如何在肿瘤细胞中调节钙浓度仍然是一个有趣的挑战。实际上,研究表明,一方面,细胞内Ca2+水平的失调与肿瘤的启动和进展有关,另一方面,Ca2+信号传导通过增殖,凋亡,凋亡,和免疫感染来调节肿瘤微环境(4)。这些多重作用使得无法精确地确定钙信号的功能障碍是肿瘤的原因还是其他致癌性变化的结果。因此,需要对CA2+泵,Ca2+依赖性激酶,交换器和通道(包括电压门控,CRAC,ORAI,ORAI,stim,MUC和TRP)进行进一步的研究,以抑制肿瘤的发展并增强抗癌免疫力。同意,Sala等。证明了由Ether A-Gò-Gò-Gò-与相关基因1(ERG1)的影响选择和淋巴细胞的分化途径介导的Ca2+水平的调节。迄今为止,几个发现强调了受通道调节的胞质Ca2+信号的作用,在刺激CD8+淋巴细胞和天然杀伤细胞的增殖和成熟中(5),在促进免疫细胞迁移和趋化性(6)中的作用(5),以及在促进免疫杀伤和物质杀伤(7)中的作用(6)。尤其是作者强调了ERG1活性在B和T细胞受体激活过程中实现Ca2+插入所必需的足够的电化学梯度的重要性。失调会导致CA2+信号的改变,该信号允许错误选择增殖的肿瘤淋巴样克隆。与这些结果一致,已证明在白血病中发现了ERG1的异常表达,并且与化学抗性和较差的预后有关(8)。Yang等人也强调了Ca2+水平对T效应淋巴细胞存活的重要性。谁描述了Ca2+进口到线粒体的基本作用,由
与许多其他环境一样,海洋和沿海环境容易受到气候变化的影响(IPCC,2023年)。海洋占据了世界表面的70%,具有巨大的生物量生产潜力,但是气候压力源会影响生态系统功能以及水生生物的健康和生长。了解气候变化将如何影响海洋粮食生产,因此可能的适应策略至关重要。虽然木磨坊的产量稳定或下降,但据信水产养殖在粮食安全中起着越来越重要的作用,有助于供应高质量的粮食,以满足不断增长的地方和地区社区以及全球人口的需求(Aksnes等人,2017年,2017年; FAO,2024年)。因此,我们必须考虑不断变化的海洋环境如何支持可持续的粮食生产。海洋热含量的观察记录表明,海洋变暖正在加速(Cheng等,2019)。海洋热浪(MHW)是异常的温暖海水事件,可能会对海洋生态系统产生重大影响(Oliver等,2021)。全球海平面上升和沿海流量的预测显示,随着极端事件变得更加激烈,许多物种的脆弱性水平增加了(Voustdoukas等,2018)。但是,关于气候变化对粮食生产的影响有许多知识差距,从根本上讲,由于影响暴露,风险水平和适应潜力的因素有许多不同的因素(Falconer等,2022)。研究主题,例如“不断变化的海洋中的粮食生产潜力”,以增加该主题的重点和相关性。结果该研究主题包含七个原始研究文章和一个观点。两篇研究文章考虑捕获猎犬,而其他研究则关注水产养殖。研究包括一系列实验,分析和建模方法,以解决与整体研究主题保持一致的问题。对粮食产量增加的需求正在给全球野生种群带来额外的压力,而捕虫的开发过多是一个主要风险。挑战之一是影响人口水平的多种因素,Yulianto等人研究了这一研究主题。Yulianto等人专注于印度尼西亚的蓝色游泳蟹(Portunus pelagicus)。结合了一系列方法来评估填充性的可持续性,并通过多个方面的方法来改善实践,从而整合技术,政策,监管和监测。在对Bigeye Tuna(Thunnus obesus)的薄片的分析中,Ding等人。使用鱼类库存的预测模型来分析气候变化对捕获的影响。
众所周知,农业和森林生态系统充当陆地生态系统中的重要碳。了解面对气候变化时生态系统碳周期的基本过程和机制对于量化陆地生态系统的碳汇至关重要。生态系统碳循环不能与水和氮循环分开,因此不能在农业和森林生态系统中对气候变化的碳水氮过程的反应和适应性进行进一步研究。该研究主题发表了10篇论文,以获得对农业和森林生态系统中碳 - 水氮相互作用的基本机制和过程的新见解,以响应气候变化。垃圾分解是一个关键的生物地球化学过程,它对森林和草原生态系统中的碳和氮循环深刻影响。气候因素可以显着影响垃圾分解速率,碳固换以及CO 2和N 2 O.CO 2和N 2 O.的温室气体的排放。对37个发表研究的351个样本进行了全面的元分析,以探讨太阳辐射和降水对垃圾分解和CO 2发射的互动效应。他们发现太阳辐射显着增加了垃圾分解,这取决于降水状态。同时,Li等人。通过对青海藏高原上的长期操纵变暖实验,研究了变暖和开垦对N 2 O发射的影响。他们的结果表明,通过增强土壤硝化和相关的
