植物在自然界中不断受到各种环境压力,这会影响其生长,繁殖,产量和生存。全球变暖和气候变化使背景应力水平加剧,使植物对压力组合的反应成为紧迫的关注点(Mora等,2015; Mankin等,2019)。在未来几十年中,由于温室气体和气溶胶排放方案的不同,适合种植某些植物的地理区域可能会发生重大变化(图1在美国提供了一个特定的例子)。植物需要感知,分类和交流多种压力信号,然后激活下游响应,同时分配资源。因此,需要研究对多种压力暴露的反应,以应对气候变化的巨大挑战。在这个研究主题问题中,已经涵盖了非生物压力和植物免疫力的几个重要方面,这可以提供一些提示,以应对养育不断增长的世界人群的极端挑战。大米,小麦,玉米和马铃薯是世界上消费最广泛的主食,提供了超过60%的全球粮食卡路里,并且在养活不断增长的人群方面发挥了关键作用。鉴于它们对全球粮食安全的重要性,必须了解这些农作物将如何受到气候变化的影响,并制定有效的策略来管理相关风险。Singh等。 此信息对于开发有效的疾病管理实践至关重要,这些疾病管理实践可以改变环境状况,并确保美国和世界各地的小麦生产的可持续性。Singh等。此信息对于开发有效的疾病管理实践至关重要,这些疾病管理实践可以改变环境状况,并确保美国和世界各地的小麦生产的可持续性。提供了有关美国重要小麦疾病的全面摘要,涵盖了其宿主范围,症状,有利的疾病,疾病管理和综合疾病管理策略,同时考虑了未来几十年气候变化的潜在影响。高温会加剧生物应激对植物的影响。最近的研究表明,包括钙调蛋白结合蛋白CBP60G在内的胞质钙信号传导在确保植物对高温的韧性方面起着至关重要的作用(Kim等,2022),以及介导生物和非生物压力和非生物压力的感知(Marcec等人(Marcec et al。,2019年)。Carpentier等。回顾了有关生物胁迫和温度对钙信号传导的总综合作用的当前文献。作者强调了钙信号中的几个分子成分,它们在植物反应中起重要作用
环境变化和人口增长是农作物生产和整个粮食安全的主要问题。为了解决这个问题,研究人员一直致力于改良谷物和豆类,并在本世纪初取得了相当大的进展。然而,如果没有蔬菜和水果,谷物和豆类加在一起不足以满足人类生活的饮食和营养需求。生产优质的蔬菜和水果极具挑战性,因为它们易腐烂、保质期短,而且在收获前后会遇到非生物和生物压力。通过引入外来基因来生产转基因作物,可以生产出优质、延长保质期和抗逆性、改变开花和果实成熟的时间的转基因作物,这种方法非常成功。然而,一些生物安全问题,如转基因异交风险,限制了它们的生产、营销和消费。现代基因组编辑技术,如 CRISPR/Cas9 系统,在这种情况下提供了一个完美的解决方案,因为它可以生产无转基因的转基因植物。因此,这些基因编辑植物可以轻松满足农作物生产和消费的生物安全规范。本综述重点介绍了 CRISPR/Cas9 系统在成功产生非生物和生物胁迫抗性方面的潜力,从而提高了蔬菜和水果的质量、产量和整体生产力。
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
●刺激并鼓励在学科前沿进行高质量研究以促进最佳实践; ●促进生物信息学和计算生物学作为一种职业; ●确定,刺激和培养具有生物信息学和计算生物学能力的学生,以实现其全部潜力,而不论其社会,经济和文化背景如何; ●在生物信息学和计算生物学的各个方面,鼓励并为所有团体的成员,尤其是来自代表性不足社区的成员提供机会; ●探讨生物信息学和计算生物学在满足社会需求和促进强大的经济方面所做的贡献,这将有助于改善所有南非人的生活质量; ●促进对生物信息学和计算生物学的欣赏和公众理解●建立联系并促进自身与非洲和世界各地相关社会之间的合作。●刺激并鼓励刺激生物信息学技能发展的跨学科课程
微生物与植物之间的相互作用已成为微生物学和植物生物学的重要研究领域。非生物应力,包括干旱,盐度和重金属,对全球植物生长产生了实质性影响。这些压力源,无论是单独或结合发生的,都会破坏营养的吸收并阻碍植物的整体发展(Mushtaq等,2023)。然而,有益的微生物在增强对这种非生物挑战的植物弹性方面表现出了潜力(Cardarelli等,2022; El-Shamy等,2022)。居住在根际和植物圈中的某些微生物可以促进植物水和养分,同时提供防止有害环境毒素的保护(Degani,2021; Redondo等,2022)。过去十年见证了由测序和毛质技术的进步驱动的显着步伐,从而揭示了在非生物胁迫下构成植物 - 微生物相互作用的复杂机制。这些细微的关系正在逐渐被解密,为预测和调节策略铺平道路。利用植物 - 微生物相互作用来支持植物适应非生物压力,在农业生产力,生物修复策略和生态可持续性中具有变革性的潜力。这项研究的努力旨在彰显微生物在增强植物抵抗非生物胁迫方面的重要作用。调查还深入研究了根间微生物群落对植物更广泛健康的复杂影响。Qi等。Qi等。在这个研究主题中,十项学术贡献深入研究了多种机制,通过这些机制,微生物可以帮助植物适应环境爆发,从而维护其生长和生存。总的来说,这些文章提供了有关微生物如何促进生态系统功能和植物福祉的全面观点。响应紧急市场需求和严重的非生物压力,增强植物生产和生存已成为研究的核心重点。利用RNA干扰(RNAI)技术来构建油酸去饱和酶(FAD2)基因的IHPRNA植物表达载体,从而导致油酸含量升高,并降低了菜籽中亚油酸和亚麻酸的水平。值得注意的是,根际微生物群落作为遗传评估的指标
生物膜是遵循表面的微生物群落。这些包裹在称为细胞外聚合物物质(EPS)的粘性物质中,形成了较高的多细胞结构,使微生物可以抵抗不利的环境条件,例如营养不良,干旱,极端,宿主免疫反应,以及许多其他司法干预措施(Ciofu et al.,202 al。,pai等)。生物膜上还可以在各种非生物表面上形成致病性微生物,例如在食品加工和医疗领域遇到的表面,从而使封闭的微生物持续存在,即使经过定期的清洁和消毒过程,也可能导致食物疾病的交叉抗击,又可能会造成30次疾病爆发(又有30次疾病)。作为有关食品和临床部门的非生物表面病原体生物膜的这项研究主题的编辑,我们很高兴收到和审查该领域内的一些有趣的研究文章。本社论的布里(Brie)报告了每个被接受的文章的主要发现,结论和观点。乳制品加工厂为生物膜发育提供了理想的环境,这是由于牛奶残留物富含碳水化合物,蛋白质和脂肪(Yuan等,2023)。,杆菌属。由于在耐热孢子中分化的能力,即使在巴氏杀菌后也生存(Shemesh and Ostrov,2020)。Catania等人进行的工作。因此,它们的存在对乳制品行业引起了重大关注,因为这些细菌可能会不断污染食品加工流,最终影响乳制品的安全性并导致它们的变质。证明了枯草芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌分离物是从加工奶酪产品中存活的热处理,很容易在常见的食物接触上形成生物膜
根结线虫(Meloidogyne spp。,rkn)是全球最具破坏性的内寄生虫线虫之一,通常导致作物生长和产量的降低。洞悉宿主-RKN相互作用的动力学,尤其是在不同的生物和非生物环境中,对于设计新型的RKN缓解措施可能是关键的。植物促进生长细菌(PGPB)涉及不同的植物生长增强活动,例如生物铜质化,病原体抑制和全身耐药性的诱导。我们总结了有关PGPB和非生物因素(例如土壤pH,质地,结构,水分等)作用的最新知识。在调节RKN-host相互作用中。rkn直接或间接地受到不同PGPB的影响,相互作用中的非生物因子相互作用以及对RKN感染的宿主反应。我们强调了(i)PGPB直接和间接影响RKN-宿主相互作用的三方(host-rkn-pgpb)现象; (ii)宿主对根际PGPB的选择和富集的影响; (iii)土壤微生物如何增强RKN寄生虫; (iv)宿主在RKN-PGPB相互作用中的影响,以及(v)非生物因子在调节三方相互作用中的作用。此外,我们讨论了不同的农业实践如何改变相互作用。最后,我们强调将三方互动知识纳入集成的RKN管理策略的重要性。
开发用于监测有机化学物质(农药,激素)以及水,土壤和空气中的抗菌耐药性细菌和病原体的电子生物传感器;开发基于生物体的生物传感器来检测水和土壤中的有机和无机污染;研究发达生物和设备的环境性能;对污染区域留下的生物的宏基因组学分析,以便能够搜索多个基因簇的各种功能(例如EFSA),以评估发达生物对自然环境的影响。基于生物体的生物传感器将组成能够检测的转基化学发光细菌
电化学能源存储设备对于有效的能源存储和利用至关重要。先进的电化学材料是改善其性能,容量和寿命的关键。本期特刊展示了高级电化学材料,包括电极材料,电解质,接口和设备的最新突破。并包括一系列原始研究文章和批判性评论,重点介绍了高级材料的综合,表征和电化学性能评估。重点是获得对基本方面的见解,例如电荷转移机制,离子扩散动力学和稳定性。通过多学科方法,可以实现对材料属性,电化学行为和设备性能之间关系的全面理解。本期特刊邀请了学术界和行业的研究人员和工程师的贡献,鼓励提交原始研究和关键见解。一起,我们可以推进储能技术并促进可持续的能源未来。
结果:在CP/CPP患者中观察到大脑功能的深刻改变。这些变化涉及通过DC分析确定的多个大脑区域,包括右前扣带回皮层(ACC),左下额叶皮层,左杏仁核,右侧额叶皮层和双侧岛。REHO分析显示,右丘脑,左下额三角皮层,右上颞极,左ACC和右上额叶皮层(群集> 20素voxels,grf校正,p <0.05)。使用REHO和DC进行分析表明,与症状严重程度不同的大脑改变被定位在疼痛感知和调节区域中。具体而言,右ACC中的DC值与NIH-CPSI测量的症状的严重程度(AUC = 0.9654,p <0.0001)有线性相关。