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World File Search System胁迫
两个番茄品种对幼苗阶段盐胁迫的差异生理和生化反应
摘要：土壤盐度是一种主要的非生物压力，它极大地阻碍了植物的生长和发育，从而降低了农作物的产量和生产力。作为全球最消耗的蔬菜之一，西红柿（Solanum lycropersicum L.）在人类饮食中起关键作用。当前的研究旨在探索两个番茄品种（里奥格兰德和阿格塔）的差异耐受水平。为此，在100 mM NaCl治疗两周后评估了各种生长，生理和生化属性。获得的发现表明，尽管盐应力的影响包括芽的干重和根部的干重和相对生长速率以及总叶面积的显着减少，但对于这两种品种来说，与Agata品种相比，Rio Grande的表现更好。此外，尽管暴露于盐胁迫，但里奥格兰德（Rio Grande）还是能够通过脯氨酸的积累来保持足够的组织水合和每个面积（LMA）的高叶子质量。然而，Agata品种的相对水含量，LMA和脯氨酸含量明显降低。同样，总叶叶绿素，可溶性蛋白和总碳水化合物显着降低。而在两个品种的盐胁迫下，丙二醛显着积累。此外，相对于里奥格兰德品种而言，这种负面影响对于Agata来说更为明显。总体而言，当前的研究提供了证据，表明在早期生长阶段，里奥格兰德比Agata品种更容易耐盐。因此，里奥格兰德的品种可能构成包括盐耐盐的番茄育种计划的好候选人，强烈建议番茄种植者，尤其是在受盐影响的田间中。
盐胁迫对水稻根际土壤细菌群落的影响
盐分是限制沿海滩涂土地利用的首要因素，根际微生物在增强作物抗逆性方面发挥着至关重要的作用，对环境变化高度敏感。水稻（Oryza sativa L.）是盐渍土改良的首选作物。本研究通过高通量测序技术，对不同盐胁迫处理下水稻根际土壤微生物群落进行了研究。研究发现，盐胁迫改变了水稻根际土壤细菌群落多样性、结构和功能。盐胁迫显著降低了水稻根际土壤细菌群落的丰富度和多样性。盐胁迫下，细菌群落中绿弯菌门、变形菌门和放线菌门丰度较高，厚壁菌门、酸杆菌门和粘球菌门相对丰度降低，拟杆菌门和蓝藻门相对丰度增加。水稻根际土壤细菌群落功能主要有化学异养、好氧_化学异养、光能营养等，其中化学异养和好氧_化学异养NS3（基土中添加3‰NaCl溶液）处理显著高于NS6（基土中添加6‰NaCl溶液）处理。本研究为开发水稻专用耐盐微生物菌剂提供了理论基础，为利用有益微生物改善滨海盐渍土土壤环境提供了可行的策略。
作物抗非生物胁迫育种进展
全球气候变化，包括干旱、极端气温以及盐碱化和重金属污染等不利的土壤条件，对作物的产量和品质产生了深远影响，对全球粮食安全构成了重大威胁（ Waadt 等，2022 年）。为了更好地适应各种非生物胁迫，谷物作物的细胞过程和整个植物生理发生了一些根本性变化（ Zhang 等，2022 年）。这些适应性反应对于增强作物抗性至关重要，对作物改良具有极其重要的意义（ Gong 等，2020 年）。优良种质的鉴定、潜在机制的发现和重要抗性基因的利用对于抗非生物胁迫作物育种至关重要。高通量表型评估、全基因组关联研究、多组学分析和基因编辑等先进技术不仅加深了我们对作物应对非生物胁迫的分子机制的理解，而且加速了培育具有增强的非生物胁迫抗性的作物（Gao，2021）。尽管通过应用这些先进技术，在模式植物和非模式植物中已经报道了参与植物应对非生物胁迫的多种策略和重要基因，从而增进了我们对主要作物抗非生物胁迫机制的理解，但仍存在知识上的空白。我们设立了“作物抗非生物胁迫育种进展”研究课题，目的是弥补这些空白。本研究课题包括以下主题：（a）非生物胁迫抗性评估和优良种质资源的利用； (b) 通过遗传或基因组学方法鉴定赋予抗非生物胁迫性的基因，例如 BSA-seq、QTL 定位、GWAS 和关键基因家族的全基因组表征；(c) 利用多组学研究作物非生物胁迫的生理和分子机制
冬季和夏季氯化钠胁迫对绿豆品种的影响：采用假丝酵母芽孢杆菌接种物的缓解策略
暴露于高浓度 NaCl 的绿豆植株的生长、产量、生理参数、叶绿素含量、离子吸收（Na + 较少和 K + 离子较多）和养分含量均有所变化，冬季作物比夏季作物表现出更高的敏感性。然而，引入 B. pseudomycoides 产生了明显的缓解效果，这反映在植物生长、产量属性、生理参数、离子吸收和养分含量的改善上。研究结果强调了绿豆冬季和夏季作物对 NaCl 胁迫的不同反应，并强调了耐盐细菌作为减少盐分引起损害的可持续解决方案的潜力。这项研究为制定能够减轻盐分胁迫对不同季节绿豆作物的不利影响的弹性农业实践提供了宝贵的见解，从而提高了易受土壤盐渍化影响地区的粮食安全。
PDF：在镍和镉胁迫条件下，植物生长指标上局部合成 ACC 脱氨酶的细菌的测定
评估从重金属污染土壤中分离出的 26 种细菌产生 1-氨基环丙烷-1-羧酸 (ACC) 脱氨酶的能力，证实了它们在减少重金属胁迫条件下的重要作用。26 种细菌分离株中有 8 种对 ACC 脱氨酶的产生呈阳性。分离株 #11 通过产生 α-酮丁酸 (102 µM/mg 蛋白质/小时) 具有最高的酶活性。此外，具有多种有利特性的 ACC 脱氨酶产生、根部定植、非致病性细菌也是选择，包括地衣芽孢杆菌 10 (#10)、铜绿假单胞菌 18 (#18)、肠杆菌 11Uz (#11) 和阴沟肠杆菌 Uz_5 (#5)。用悬浮液 #11 处理小麦品种“Chillaki”种子，在金属胁迫条件下，种子发芽率和生长强度 (22%) 显著提高。在严重金属胁迫下生长的植物经悬浮液 #11 处理后，结果显示与对照处理相比，植物生长指标和总叶绿素含量显著改善。此外，在小麦种子中，用肠杆菌 11Uz 悬浮液处理后，脯氨酸、过氧化氢酶和 SOD 活性上升。结果支持使用 ACC 脱氨酶产生肠杆菌 11Uz (#11) 来减轻压力，因为它可以通过其抗氧化系统保护小麦植物免受重金属胁迫。关键词：本地细菌、小麦种子、金属胁迫条件、ACC 脱氨酶、肠杆菌、抗性、脯氨酸、SOD、CAT、发芽率、生长强度 主要发现：具有植物生长刺激特性的 ACC 脱氨酶合成细菌对镍和镉阳离子表现出最高的抗性。选择细菌成功研究了在镍和镉胁迫条件下生长的小麦植株的形态特征和叶绿素含量。细菌在缓解镍和镉胁迫条件方面表现突出。
镉胁迫认识及耐镉作物育种进展
摘要：镉 (Cd) 污染因其显著的毒性、环境持久性和污染的普遍性已成为全球关注的重大环境问题。值得注意的是，农作物中镉的生物累积是其进入人类饮食的主要载体。这一问题亟待科学界和政策制定者的关注，以制定和实施有效的缓解策略。本综述深入探讨了镉胁迫对植物的生理影响，包括抑制光合作用、放大氧化应激和破坏矿物质营养稳态。此外，还探索了植物应对镉胁迫的抗性机制，并评估了分子育种策略在增强作物对镉的耐受性和最大限度地减少其生物累积方面的潜在贡献。通过整合和分析这些发现，我们寻求为未来的研究轨迹提供信息，并提出战略方针，以增强农业可持续性、保障人类健康和保护环境完整性。 关键词：镉胁迫；作物耐受性；生理反应；分子育种策略 镉 (Cd) 污染具有相当大的毒性、环境持久性和广泛的污染，是全球范围内的重大环境挑战 (Jia 等人，2022)。采矿作业、发电、工业冶金、城市交通、施肥和废水灌溉等人类活动导致陆地和水生生态系统中 Cd 的逐渐积累 (Sarwar 等人，2010)。土壤基质中 Cd 的溶解度增加会对受污染田地中的作物产量和质量产生有害影响。此外，Cd 通过食物链的生物放大作用，最终被作物吸收，随后被人类摄入，对公众健康构成严重威胁，需要立即采取有效的恢复措施 (Järup，2003；Cao ZZ 等人，2018)。土壤中可供人类吸收的 Cd 比例
回顾机器和深度学习：人工智能在植物生物和非生物胁迫管理中的应用
1 宜宾学院农林与食品工程学院，四川省宜宾 644000 2 政府学院大学植物学系，巴基斯坦旁遮普省费萨拉巴德 38000 3 卡拉奇大学数学系，巴基斯坦信德省卡拉奇 75270 4 PMAS 干旱农业大学，拉瓦尔品第 44000 巴基斯坦旁遮普省拉瓦尔品第 5 北京林业大学生物科学与技术学院，北京 100091 6 内蒙古农业大学林学院，呼和浩特 010019 7 田纳西大学农业研究所林业、野生动物和渔业系、可再生碳中心，田纳西州诺克斯维尔 37996，美国 8 橡树岭国家实验室生物科学部生物科学联合研究所，田纳西州橡树岭 37831，美国 9 化学与生物工程系田纳西大学诺克斯维尔分校生物分子工程系，美国田纳西州诺克斯维尔 37996
茶厂中的丝氨酸乙酰转移酶（SAT）基因家族（Camellia sinensis）：盐胁迫下的识别，分类和表达分析
摘要：半胱氨酸在植物的硫代谢网络中起关键作用，密切影响有机硫的转化率以及植物承受非生物胁迫的能力。在茶厂中，丝氨酸乙酰转移酶（SAT）基因出现是半胱氨酸代谢的关键调节剂，尽管显然缺乏全面的研究。利用隐藏的马尔可夫模型，我们确定了茶叶基因组中的七个CSSSAT基因。生物信息学分析的结果表明，这些基因的平均分子量为33.22 kd，簇分为三个不同的组。关于基因结构，CSSSAT1在十个外显子中脱颖而出，比其家庭成员高得多。在启动子区域中，与环境反应性和激素诱导相关的顺式作用元素占主导地位，分别占34.4％和53.1％。转录组数据显示，在各种应力条件下（例如PEG，NaCl，Cold，Meja）及其在茶厂中的组织特异性表达模式，CSSSAT的复杂表达动力学。值得注意的是，QRT-PCR分析表明，在盐应力下，CSSSAT1和CSSSAT3表达水平显着增加，而CSSSAT2表现出下调趋势。此外，我们克隆了CSSSAT1 -CSSSAT3基因，并构造了相应的原核表达载体。产生的重组蛋白在诱导后显着增强了大肠杆菌BL21的NaCl耐受性，这表明CSSSATS潜在的应用在增强植物抗性抗性的抗性中。这些发现丰富了我们对CSSSATS基因在压力耐受性机制中扮演的多方面角色的理解，为未来的科学努力和研究追求奠定了理论基础。
小谷子对非生物胁迫的转录组响应
由于气候变化的迅速和有害影响，全球粮食和营养安全正受到干旱、盐碱、寒冷和炎热等非生物胁迫的威胁。小米是一种极具前景的农作物，因其对气候变化和营养食品和饲料日益增长的需求的适应能力，有可能确保全球粮食安全。小米是一种多样化的小种子 C4 禾本科植物，考虑到其对气候变化的持久性和对营养食品和饲料日益增长的需求，在保障世界粮食供应方面具有巨大的潜力。随着通过微阵列和下一代测序获得的基因组信息迅速增加，转录组学促进了对非生物胁迫带来的变化的广泛检查和量化。这规定了一种确定重要基因表达的必要方法。这项技术进步旨在破译支撑分子机制/途径的基因表达模式。其他技术，例如全基因组表达分析（可深入了解控制细胞过程的调控网络）、全基因组位置分析（可阐明转录调控蛋白对基因的控制）和基因组选择，可增强小米育种群体中抗逆性预测的可靠性。本综述通过整理小米中对非生物应激反应特有的差异表达基因 (DEG) 和转录因子 (TF)，强调了转录组学对小米改良的影响，这可以为培育具有气候适应力的品种开辟有利的途径和令人着迷的机会。
实验性种子去甲基化后的长期甲基化组变化及其与香叶草（Geraniaceae）中反复水分胁迫的相互作用
• 全球亚热带和温带地区干旱期的频率和长度正在增加。表观遗传对水分胁迫的反应可能是植物抵御这些难以预测的挑战的关键。实验性 DNA 去甲基化与应激因子的应用相结合是揭示表观遗传学对植物应激反应贡献的适当策略。• 在温室中，我们分析了用 5-氮杂胞苷对种子进行去甲基化和/或反复受水胁迫后，一年生地中海草本植物 Erodium cicutarium 成年植株叶片胞嘧啶甲基化的变化。我们使用亚硫酸盐 RADseq (BsRADseq) 和新报道的 E. cicutarium 参考基因组，以 2 9 2 因子设计表征甲基化变化，控制植物相关性。 • 从长期来看，仅用 5-氮杂胞苷处理会导致单个胞嘧啶的低甲基化和高甲基化，在 CG 环境中会出现显著的低甲基化。在对照条件下，干旱导致除 CHH 环境中所有环境中的甲基化减少。相反，经历反复水胁迫并用 5-氮杂胞苷处理的植物的基因组使 DNA 甲基化水平增加约 5%。• 种子去甲基化和反复干旱在整体和特定环境中的胞嘧啶甲基化方面产生了高度显著的相互作用。大多数甲基化变化发生在基因区域周围和转座因子内。这些与基因相关的差异甲基化区域的注释包括几个在应激反应中具有潜在作用的基因（例如 PAL、CDKC 和 ABCF），证实了表观遗传在分子水平上应对应激的贡献。