作為科技型企業(yè)，澤泉科技一直洞悉科研脈搏，走在行業(yè)前沿，想知道業(yè)內有哪些研究成果，您可以在科研動態(tài)版塊一窺究竟。近期的科研動態(tài)包括STN7激酶激活的非依賴光途徑、CRISPR/Cas9改變水稻光合作用、光合海蛞蝓的光保護機制、糖原合成在光合作用中的作用、X光根系分析系統(tǒng)、種子篩選、花粉活力分析儀在洋蔥花粉檢測中的應用等。
本研究提出了在暗冷條件下激活STN7激酶的一種新的不依賴光的途徑。研究結果表明，葉綠體硫氧還蛋白系統(tǒng)的活性與光合作用復合物的重組之間存在直接聯(lián)系。這一途徑涉及 OPPP、NTRC的激活，以及隨后導致PQ庫還原和STN7激酶激活的代謝變化。這項研究為了解光合作用在無光和寒冷等脅迫條件下的調控機制提供了新的視角?；铙w原位葉綠素熒光測量通過雙通道熒光儀DUAL-PAM-100完成。
原文： Krysiak, M., W?grzyn, A., Kowalewska, ?, et al. Light-independent pathway of STN7 kinase activation under low temperature stress in runner bean (Phaseolus coccineus L)[J]. BMC Plant Biology, 24, 513 (2024).
·Science Advances：研究團隊首次使用CRISPR/Cas9改變水稻光合作用
2024年6月7日，Science Advances在線發(fā)表美國加州大學伯克利分校植物與微生物生物學系Krishna K. Niyogi課題組題為"Multiplexed CRISPR-Cas9 mutagenesis of rice PSBS1noncoding sequences for transgene-free overexpression"的最新研究論文。報道了研究小組通過CRISPR/Cas9工具編輯植物中自然存在的參與光保護過程的基因來改變光合作用。其中葉綠素熒光的測量通過葉綠素熒光成像系統(tǒng)MAXI-IMAING-PAM完成。
原文：Dhruv Patel-Tupper, et al. Multiplexed CRISPR-Cas9 mutagenesis of rice PSBS1 noncoding sequences for transgene-free overexpression[J]. Science Advances, 2024, 10, eadm7452. DOI:10.1126/sciadv.adm7452.
在神奇的自然界中，有些動物也能夠利用光合作用為自己提供能量。海蛞蝓，這種小型海洋生物，正是通過盜取藻類中的葉綠體來實現(xiàn)光合作用的。但是，當它們面臨強光脅迫時，這些“太陽能驅動”的生物又是如何保護自己的呢？今天，我們要介紹的是一項突破性的研究，利用Imaging-PAM技術，為我們揭示了海蛞蝓在光合作用中的光保護機制。這項發(fā)表在Physiologia Plantarum上的研究，由葡萄牙阿威羅大學的 Luca Morelli 等人完成。研究中，科學家們使用Imaging-PAM來監(jiān)測海蛞蝓在不同光照條件下的光系統(tǒng)II（PSII）量子產(chǎn)率和非光化學猝滅（NPQ）。
原文：Morelli, L., Havurinne, V., Madeira, et al. Photoprotective mechanisms in Elysia species hosting Acetabularia chloroplasts shed light on host-donor compatibility in photosynthetic sea slugs[J]. Physiologia Plantarum 2024, 176(2), e14273.
·新發(fā)現(xiàn)：有機染料可提高藻類光譜吸收效率
在追求綠色能源和可持續(xù)生態(tài)的今天，微藻生物技術以其獨特的光合作用能力，成為研究的熱點。南非德班理工大學的研究人員在最新研究中取得重要成果。他們驚喜地發(fā)現(xiàn)，使用有機染料轉換光譜，竟然能夠顯著提高萊茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）的生長和代謝物生物合成。在實驗中，研究人員選用了羅丹明 8G（R8G）、熒光素黃（LY）和熒光素紅（LR）這三種有機染料，溶解于甲醇后加入光生物反應器，再將萊茵衣藻接種進去，于不同光照條件下培養(yǎng)。這里不得不提到關鍵的測量工具——雙通道調制葉綠素熒光儀DUAL-PAM-100，通過它對萊茵衣藻光合作用性能的精準測量，包括光化學能量利用效率（Y（II））、調節(jié)性能量耗散（Y（NPQ））和非調節(jié)性能量耗散（Y（NO））等，研究人員還對萊茵衣藻的生長、代謝物含量和基因表達等進行了全面檢測。
生長在Reptistar T8 UV-a和UV-b熒光燈管下的萊茵衣藻對照(control .)、Lumogen Red (LR)、Lumogen Yellow (LY)和Rhodamine 8G (R8G)的生理參數(shù)，(a)光化學能利用[Y(II)]， (b)調節(jié)性能耗散[Y(NPQ)]， (c)非調節(jié)性能耗散[Y(NO)]。數(shù)據(jù)表示為平均值±SEM (n = 3)
原文：Ramanna, L., Nasr, M., Rawat, I., et al. Enhancing Chlamydomonas reinhardtii growth and metabolite biosynthesis using organic dyes as spectral converters[J]. Journal of Applied Phycology (2024). https://doi.org/10.1007/s10811-024-03238-6.
2024年5月6日，New Phytologist在線發(fā)表芬蘭圖爾庫大學與西班牙塞維利亞大學聯(lián)合署名標題為Glycogen synthesis prevents metabolic imbalance and disruption of photosynthetic electron transport from photosystem II during transition to photomixotrophy in Synechocystis sp. PCC 6803的研究論文。文章旨在探討糖原在光自養(yǎng)生長向光混合營養(yǎng)生長轉換過程中的生理和代謝作用，以及糖原合成對光合作用電子傳遞鏈的影響。在本研究中，葉綠素熒光及NADPH熒光測量由雙通道熒光儀DUAL-PAM-100組合NADPH/9-AA模塊完成；PC，P700，F(xiàn)d的氧化還原變化通過四通道動態(tài)LED陣列近紅外光譜儀完成。
WT、?PGM 和 ?AGP Synechocystis 菌株在光自養(yǎng)和添加葡萄糖 30 分鐘后的 NAD(P)H 熒光。
原文：Ortega-Martínez, P., et al. Glycogen synthesis prevents metabolic imbalance and disruption of photosynthetic electron transport from photosystem II during transition to photomixotrophy in Synechocystis sp. PCC 6803[J]. New Phytologist (2024).
·X光根系分析系統(tǒng)RootViz FS：植物根系的“透視眼”
在追求綠色、高效、智能的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)時代，我們如何更深入地了解植物根系的生長奧秘？如何為作物栽培和育種提供強有力的技術支持？答案或許就藏在今天我們要介紹的這款革命性產(chǎn)品——X光根系分析系統(tǒng)RootViz FS中。RootViz FS，不僅僅是一套設備，更是植物根系研究的“透視眼”。它通過X光掃描成像分析，對盆栽植物的根系進行非破壞性的原位成像分析。想象一下，只需短短幾分鐘，你就能獲得植物根系的立體X光照片，全方位觀察根系的每一個細節(jié)。
·NC新發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)PB1蛋白促進光系統(tǒng)II組裝
2024年4月10日，Nature Communications在線發(fā)表上海師范大學彭連偉教授實驗室題為Thylakoid protein FPB1 synergistically cooperates with PAM68 to promote CP47 biogenesis and Photosystem II assembly的研究論文，文章揭示了一個新的蛋白質FPB1（Facilitator of PsbB biogenesis1），它在PSII的組裝中扮演著重要角色，它是PSII積累所必需的。本研究中，光合作用相關的葉綠素熒光成像和P700氧化還原差示吸收通過MAXI-IMAGING-PAM和DUAL-PAM-100完成。
原文：Zhang, L., Ruan, J., Gao, F., et al. Thylakoid protein FPB1 synergistically cooperates with PAM68 to promote CP47 biogenesis and Photosystem II assembly[J]. Nature Communications, 15, 3122 (2024).
中國農(nóng)業(yè)大學種子科學與生物技術學院的科研團隊在種子活力鑒別領域取得了重大突破，通過采用氧氣消耗技術和頂空氣相色譜-離子遷移譜技術，成功實現(xiàn)了對單個種子活力的精準鑒別。該科研團隊的氧氣消耗技術通過測量種子在特定時間內的氧氣消耗量，可以反映種子的呼吸特性，從而鑒別其活力。試驗結果顯示，活力種子與非活力種子在氧氣消耗量上存在顯著差異。該技術不僅適用于甜玉米種子，還成功應用于辣椒和小麥種子的活力鑒別。此外，團隊還創(chuàng)新性地提出了Qt這一新變量，用于縮短氧氣消耗量的測量過程，并證實其與單個種子活力密切相關。
Q2(氧傳感器)參數(shù)與種子活力(A、B和C)的Pearson相關矩陣，鮮活和失活辣椒(D)、甜玉米(E)和小麥(F)種子最終耗氧量(Q120)值的散點圖，以及使用Q120值(G、H和I)在測試集中預測結果的混淆矩陣。每列代表一種作物，即辣椒、甜玉米和小麥。IMT：代謝時間增加；OMR：氧代謝率；COP：臨界氧壓；RGT：相對發(fā)芽時間。
原文：TU Ke-ling, YIN Yu-lin, YANG Li-ming, et al. Discrimination of individual seed viability by using the oxygen consumption technique and headspace-gas chromatography-ion mobility spectrometry[J]. Journal of Integrative Agriculture, 2023, 22(3): 727–737.
·Ampha Z40/P20花粉活力分析儀在洋蔥花粉檢測中的應用
洋蔥花粉質量直接關系到洋蔥的繁殖、遺傳改良以及最終的產(chǎn)量和品質。高質量的花粉質量可提高洋蔥的繁殖效率、保持洋蔥品種的優(yōu)良特性、促進果實的形成和發(fā)育、從而增加洋蔥的產(chǎn)量，同時也有助于育種者更有效地培育出具有優(yōu)良性狀的新品種，推動洋蔥產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。在育種過程中及早識別和了解有效的授粉株系，不僅可以簡化育種工作，還可以為后續(xù)的生產(chǎn)研究和種子生產(chǎn)節(jié)省時間和資源。作為一種兩年生作物，洋蔥的育種和制種是一個相對漫長的過程，其繁殖效率的提高有助于保證洋蔥的種群數(shù)量和遺傳多樣性，為后續(xù)的種植和育種工作提供充足的種源?；ǚ刍盍Ψ治鰞xAmpha Z40/P20配合洋蔥專用芯片，可以在不到一分鐘的時間內檢測并獲得花粉質量和花粉數(shù)量結果，應用于對眾多品系進行以快速、系統(tǒng)地篩選，可顯著提高洋蔥育種和種子生產(chǎn)的效率。。
