盐胁迫影响着全世界的大片耕地,导致植物生长和产量显著下降。为了减少盐胁迫对植物生长和产量的负面影响,研究植物激素、养分吸收和利用、培育耐盐品种和增强其形态生理活性是应对日益严重的盐胁迫的一些综合方法。已经进行了大量研究来探究这些综合方法对植物生长和产量的关键影响。然而,对这些在盐胁迫下调节植物生长和产量的综合方法的全面综述还处于早期阶段。本综述主要关注盐胁迫下植物养分的吸收和利用以及耐盐品种的培育等主要问题。此外,我们阐述了这些综合方法对作物生长和产量的影响,说明了植物激素在改善形态生理活动方面的作用,并确定了植物在盐胁迫下参与这些综合方法的一些相关基因。本综述表明,HA 与 K 结合可改善植物的形态生理活动和土壤特性。此外,NRT 和 NPF 基因家族可增强养分吸收,NHX1 、 SOS1 、 TaNHX 、 AtNHX1 、 KDML 、 RD6 和 SKC1 可维持离子稳态和膜完整性以应对盐胁迫的不利影响,而 sd1/Rht1 、 AtNHX1 、 BnaMAX1s 、 ipal-1D 和 sft 可改善不同植物的生长和产量。本研究的主要目的是全面回顾各种策略在盐胁迫下的表现,这可能有助于进一步解释植物在盐胁迫下调节植物生长和产量的机制。
在世界谷物产量统计中,燕麦排在第六位,仅次于小麦、玉米、大米、大麦和高粱。在世界许多地方,燕麦不仅用作谷物,还用作饲料和草料,用作铺垫物、干草、半干草、青贮饲料和谷壳。燕麦作物的主要用途仍然是用作牲畜谷物饲料,平均占世界总使用量的 74% 左右。在印度,燕麦育种始于 20 世纪 80 年代,是印度西北部、中部和东部地区最重要的谷物饲料作物。作为饲料作物,燕麦具有优良的蛋白质质量、脂肪和矿物质含量。它是一种美味、多汁且营养丰富的作物。许多疾病会造成严重的直接损害,主要是饲料产量的降低。其中包括冠锈病、茎锈病和叶斑病等疾病。在超过 31 个野燕麦品种中,已从燕麦基因库中发现了多种抗冠锈病、秆锈病、白粉病、BYDY 等主要病害的抗性基因。人们正在广泛利用标记辅助选择 (MAS)、标记辅助回交 (MABC)、标记辅助基因聚合和标记辅助轮回选择 (MARS) 等多种育种策略将抗性基因渗入优良品种。随着新测序技术的进步和生物信息学的飞速发展,完整的燕麦基因组测序已不再遥不可及。燕麦基因组测序将为育种者开发大量基于序列的标记(如 SNP)铺平道路,这些标记将有助于通过利用连锁不平衡作图和基因组选择来识别抗病基因。
摘要:甘蔗是一种重要的经济作物,为世界糖供应和生物燃料生产的原料做出了巨大贡献,在全球糖业中发挥着重要作用。然而,生物和非生物胁迫严重阻碍了甘蔗可持续生产力的发展。基因工程已被用于将有用的基因转移到甘蔗植物中以改善其理想性状,并已成为一种基础和应用研究方法,以在不同不利环境条件下保持生长和生产力。然而,转基因方法的使用仍然存在争议,需要严格的实验方法来应对生物安全挑战。成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 介导的基因组编辑技术正在迅速发展,并可能彻底改变甘蔗生产。本综述旨在探索创新的基因工程技术及其在开发具有增强的抗生物和非生物胁迫能力的甘蔗品种以生产优良甘蔗品种中的成功应用。
非生物胁迫是农业生产的主要限制因素,对农业生产构成严重威胁。传统育种在上个世纪显著提高了作物的生产力,但由于非生物胁迫的多基因特性,传统育种已达到其最大能力。或者,生物技术方法可以提供新的机会来生产能够适应快速变化的环境并在严重的环境胁迫条件下仍能获得高产的作物。在过去的几十年里,许多与胁迫相关的基因已被鉴定和操纵以产生抗胁迫植物,这可能导致世界上大多数国家的粮食产量进一步增加。本综述重点介绍了使用转基因技术和基因编辑技术提高植物非生物胁迫耐受性的最新进展,并强调了在人口不断增加但可用于粮食生产的土地和水资源不断减少以及气候变化迅速对农业不利的世界中,使用基因工程来确保粮食和纤维供应的潜力。
全球变暖、干旱、洪水和其他极端事件等气候变化的影响对全球作物生产构成了严峻挑战。油菜对油料产业的贡献使其成为国际贸易和农业经济的重要组成部分。这种作物遭受的多种非生物胁迫越来越多,导致农业经济损失,因此,让油菜作物在同时面临多种非生物胁迫时具有生存和维持产量的能力至关重要。为了更好地了解压力感知机制,需要分析多种压力响应基因和其他调控元件(如非编码 RNA)的调控途径。然而,我们对这些途径及其在油菜中的相互作用的理解还远未完成。本综述概述了目前对压力响应基因及其在赋予油菜多种压力耐受性方面的作用的了解。通过组学数据挖掘分析网络串扰现在使得揭示植物压力感知和信号传导所需的潜在复杂性成为可能。本文还讨论了新型生物技术方法,例如无转基因基因组编辑和利用纳米粒子作为基因传递工具。这些方法有助于为开发具有更少监管限制的、能够抵御气候变化的油菜品种提供解决方案。本文还强调了合成生物学通过微调应激调节元件来设计和修改网络的潜在能力,以适应植物对应激的适应。
当前的环境和气候变化对植物 - 病因相互作用的结果有明显的影响,进一步强调了非生物应力强烈影响各级生物相互作用。例如,生理参数(例如植物结构和组织组织)以及原发性和专业的代谢受环境限制的影响,并且这些结合使单个植物成为给定病原体的或多或少适合的宿主。此外,非生物应力会影响植物防御和病原体毒力的及时表达。的确,几项研究表明,温度的变化以及水和矿物营养物的可用性会影响植物防御基因的表达。毒力基因的表达(已知对于疾病爆发至关重要)也受环境条件的影响,可能会修饰现有的病原体,并为新兴的病原体铺平道路。在这篇综述中,我们总结了我们当前对植物和相互作用病原体一侧转录水平上生物相互作用的影响的知识。我们还对非生物和生物胁迫的四种不同组合进行了元数据分析,该组合鉴定了197个常见的调制基因,其基因本体论术语中具有强烈富集的基因。我们还描述了选定的防御相关基因的多元素特定响应。
国际体系正在发生重大转变。随着美国作为主导超级大国的地位逐渐减弱以及多极世界的形成,各国调整国家安全战略以适应不断变化的地缘政治动态。这种转变是由中国和俄罗斯等大国的行动推动的,它们使用现实政治策略来增加其影响力和控制力。鉴于这些发展,传统的地缘政治和对资源、市场和战略位置的竞争重新出现,加剧了大国竞争,并加剧了美国、中国和俄罗斯之间长期战略竞争的复苏。这些大国在国际事务中使用胁迫作为工具来建立和保持战略优势或挑战力量平衡。
叶绿素荧光发射是由吸收的光能引起的,这些光能不会以热量的形式消散,也不会用于植物的光合作用反应。光合作用分为两个不同的部分,即光反应和二氧化碳 (CO 2 ) 固定。在光反应中,光能被用来生成氧化蛋白质复合物,该复合物能够在光系统 II (PSII) 中从水中提取电子,同时重新激发提取的电子以还原光系统 I (PSI) 中的 NADP +。这些“光收集”反应导致 ATP 和还原力(还原铁氧还蛋白和 NADPH)的形成,随后通过卡尔文 - 本森 - 巴沙姆循环进行 CO 2 固定。叶绿素 a 荧光分析可以确定直接用于光化学的吸收光能量,并估计生物或非生物胁迫下的光合作用效率 ( Moustakas 等人,2021 年;Moustakas,2022 年)。叶绿素 a 荧光信号可以根据光合作用活性进行解释,以获得有关光合作用机构状态的信息,尤其是光系统 II (PSII) 的状态信息 ( Murchie 和 Lawson,2013 年;Moustakas 等人,2021 年)。叶绿素荧光测量已广泛用于探测光合作用机制的功能和筛选不同作物以耐受各种压力和营养需求(Guidi 和 Calatayud,2014 年;Kalaji 等人,2016 年;Sperdouli 等人,2021 年;Moustakas 等人,2022a 年)。使用脉冲幅度调制 (PAM) 方法可以主要计算引导至 PSII 进行光化学反应的吸收光能量,这些能量通过非光化学猝灭 (NPQ) 机制以热量形式耗散或通过不太明确的非辐射荧光过程耗散,分别标记为 F PSII 、F NPQ 和 F NO ,它们的总和等于 1(Kramer 等人,2004 年)。在本研究中,我们总结了本期特刊中的文章,为读者更新了该主题,并讨论了叶绿素荧光的当前应用
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
这次演讲将概述我最近的AI和人造代理商欺骗,操纵和胁迫的工作。我从对胁迫分析哲学的文献及其相关的操纵和欺骗概念开始。我还考虑了大众媒体的宣传,广告和说服力的理论,以及“ nuding”的HRI和HCI理论,以及它们与影响人类代理人行为的人工代理人伦理的关系。i然后考虑如何通过新兴的AI和机器人技术来挑战这些概念,包括针对性的营销,大型语言模型,伴侣聊天机器人和社交机器人。我旨在为这些概念变得越来越复杂和有能力而建立一个理论框架,以便这些概念如何适用于AI和人造代理。该框架的目的是为这些系统的政策和监管提供信息,以评估并避免这些系统进一步融入社会时最大的有害风险。