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AgriPheno订阅号专注于持续更新植物生理生态、植物表型组学和基因组学、基因分型、智能化育种及应用、激光雷达探测技术及数据分析等领域，国内外最新资讯、战略与政策导读。本文节选了2023年1-3月推送的代表性文章，以供大家参阅。

植物逆境研究

• 表皮蜡质成分对干旱胁迫下光烟草至关重要，有助于复水后的快速恢复

植物表皮蜡质研究尽管已进行了数十年，但其在维持植物适应性中的作用仍远未被了解。本文利用基因编辑的光烟草(Nicotiana glauca)研究了不同类型的表皮蜡质成分在非生物胁迫中的意义。

• Science重磅：中国科学家首次发现编码Gγ蛋白的AT1耐盐碱基因，可大幅增强作物耐盐碱性并提高产量

近日，中国科学院遗传与发育生物学研究、中国农业大学和华中农业大学等多家研究团队联合在《Science》在线发表了题为A Gγ protein regulates alkaline sensitivity in crops的研究论文，介绍了研究团队在高粱中发现了主效耐碱基因AT1，首次揭示了作物耐碱的分子机制，并将相关理论成果应用到水稻、小麦、玉米、谷子等作物上，显著提高了这些作物在盐碱地的产量。

植物根系研究

• 物种地下功能性状调控热带干旱森林恢复过程中的存活率

本文研究结果表明，地下功能性状在调控次生演替早期恢复效果方面有着关键作用，地上和地下功能性状间可能不存在协同作用。

• 亚热带森林不同演替阶段基于植物功能属性的生活史策略变异规律

最近，Liu等（Liu et al., 2023）以“Plant trait-based life strategies of overlapping species vary in different succession stages of subtropical forests, Eastern China”为题在Frontiers in Ecology and Evolution上发表了亚热带常绿阔叶林中的2个乔木树种和4个灌木物种的12个植物功能属性沿演替序列的变化规律。

• 有机覆盖对城市森林土壤中细根的影响

最近，南京林业大学生物与环境学院关庆伟教授团队通过田间控制实验研究了不同厚度有机覆盖（0 cm，5 cm，10 cm，20 cm）对表层（0-20 cm）和深层（20-40 cm）土壤中女贞细根比根长（SRL）、比表面积（SSA）、根组织密度（RTD）、生物量（FRB）等功能属性的影响。

• 构型类细根功能属性研究进展

本文利用盆栽实验研究不同基因型挪威云杉幼苗的觅食行为，发现不同基因型细根的觅食策略无显著差异，更倾向采用利用型分支模式，叉状分支指数DBI＜0.2，但快速生长基因型的主根更长，侧根片段倾向更长且叉状分支，形成更大的吸收根面积。

植物表型研究方法/方案

• 无人机、传感器以及在甘蔗监测方面的应用综述

本文总结了现有研究，展示了无人机和传感器类型在甘蔗行业的实际应用及其相关的优势和局限性；重点关注了无人机遥感在甘蔗病虫害管理、产量估算、表型测量、土壤水分评估和营养状况评价中的应用。

• 甜菜孢囊线虫孢囊的高通量表型分析

本文介绍了一种基于计算机视觉的高通量系统，该系统可以量化甜菜孢囊线虫感染并测量孢囊的表型特征。

• 利用图像处理技术无损评估双孢蘑菇质量参数

本文使用光谱成像技术对受损（Damaged，D）和未受损（Undamaged，UD）蘑菇的分类效果进行了研究，为开发快速检测双孢蘑菇损伤的装置提供了参考。

激光雷达/光谱研究

• 激光雷达在草地生物多样性研究中的应用

本研究使用了一种激光雷达技术，即地面激光雷达（TLS），在长期生物多样性实验中研究草地植物多样性和整个生长季节冠层结构成分之间的关系。

• 高光谱成像预测混合栽培牧草的产量和氮含量

本研究确定了有助于预测氮含量和生物量的PLSR模型强度的关键波长，验证了在受控条件下，高光谱成像成功用于预测混合栽培牧草的产量和氮吸收的潜力。

• 双基地激光雷达系统的设计及模拟无人机稻瘟病早期检测的性能

本文讨论了双基地激光雷达在水稻稻瘟病早期检测中的应用，并提出了用于预测传感器性能的初始建模和模拟活动。实验活动将根据分析结果作为下一阶段进行。与其他技术相比，该技术提供了更快速的检测，能够在早期发现病害的征兆。

新观点/新技术

• 种皮厚度诠释木百合属种子对烟和热等条件的不同发芽反应

我们得出结论，种皮厚度是该属植物发芽需求的关键，与种子储存位置或形态无关。

• 基于高光谱成像系统的葡萄叶片叶绿素、氮和叶绿素荧光参数的量化

本文中宁夏大学田军仓教授团队利用高光谱成像技术检测葡萄从结果到变色再到成熟过程中叶片氮含量(LNC)、叶绿素含量（SPAD）和叶绿素荧光（ChlF）参数的变化，以期找到一种简单有效的无损检测这些参数的方法，以便高效监测葡萄生长和控制葡萄品质。

• 促进番茄生长的温室光转换涂层也有副作用？

含氟聚合物涂层可将UV-A和紫光转换为蓝光和红光，从而刺激植物的生长、发育和产量，但抑制热诱导的电信号。本文通过光合荧光同步测量技术进一步研究了这些光转换涂层对电信号诱导的番茄植物对热胁迫抗性的影响。

• TaBG1的异位表达增加小麦籽粒大小并改变其营养特性，但不会导致产量增加

为了解籽粒大小增加对产量和营养性状的作用，本文研究了小麦中TaBG1表达增加的效应及其对籽粒大小、产量组成和营养品质的影响。

生物技术/育种技术

• Nature：蚕豆首个高质量基因组发布

2023年3月8日，丹麦奥胡斯大学Stig Uggerhøj Andersen和芬兰自然资源研究所Alan H. Schulman以及英国雷丁大学Donal Martin O’Sullivan团队合作在国际顶级学术期刊Nature上发表了题为“The giant diploid faba genome unlocks variation in a global protein crop”的研究论文，报告了蚕豆的第一个高质量、染色体规模的基因组，并利用该基因组剖析了蚕豆种子大小变异和种脐颜色变化的遗传基础；为科研人员提供了一个基因组学的蚕豆育种平台。

• Molecular Breeding：新型辣椒疫霉病抗性KASP分子标记的开发与验证

近日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所的研究团队在《Molecular Breeding》在线发表了题为Development and validation of KASP markers for resistance to Phytophthora capsici in Capsicum annuum L的研究论文，介绍了研究团队基于GWAS分析的结果开发新型辣椒疫霉病抗性KASP分子标记并进行验证，用于分子标记辅助选择育种实践。

• Science封面文章：葡萄演化中的双重驯化和性状起源

该研究由云南农业大学牵头，汇集26个国家和地区70多名科学家完成的大型国际合作项目，形成了葡萄起源、迁徙、品种分化研究领域的多个重要结论，为葡萄基因组辅助育种、品种溯源提供了重要参考数据集，对葡萄种质资源挖掘，推动产业发展具有重大意义，标志着我国葡萄生物资源研究达到世界领先地位。

• BREEDIT：一种多重基因编辑策略，用于复杂数量性状的改良

研究团队建立了一个利用CRISPR/Cas9系统，并基于玉米、水稻和拟南芥中与植物生长调节功能保守的48个候选基因创建一套多重基因编辑的植物（即对多个不同的基因或特定的DNA位点进行编辑）。

• 提速小麦单倍体技术产业化进程——原创小麦单倍体花青素标记鉴别系统

2023年3月1日， Plant Communications在线发表了中国农业大学陈绍江、刘晨旭团队题为“Establishment of an efficient haploid identification system by engineering anthocyanin accumulation in wheat embryo”，该研究利用玉米花青素调控基因ZmC1和ZmR，成功创制了小麦紫胚芽鞘诱导系PCI和紫胚诱导系PEI，实现了小麦单倍体的精准鉴别，并利用PEI诱导系成功创制了DH系，展现了该技术在小麦育种中的应用前景。

• 我国牧草领域首篇发表在 Nature Genetics 上的论文，解析美洲狼尾草耐热机制

2023年3月3日，四川农业大学草业科技学院黄琳凯教授团队、北京诺禾致源科技股份有限公司田仕林研究员团队合作在国际权威学术期刊《自然遗传学》（Nature Genetics）在线发表了题为“Pangenomics identifies structural variation associated with heat tolerance in pearl millet”（美洲狼尾草泛基因组构建、结构变异挖掘及耐热机制解析）的研究成果。

植物生理生态研究

• 探讨│OJIP荧光快相应用中需注意的问题

OJIP曲线即荧光快相，可以简单理解为把Fv/Fm的峰拉宽，放大，观察和研究荧光上升的细节，从而获得与原初光化学反应有关的信息。测量荧光快相需要较高的时间分辨率，多款PAM荧光仪，如PAM-2500、Dual-PAM、Multi-Color-PAM、Phyto-PAM-Ⅱ等均具有荧光快相测量功能。那么PAM的调制技术与非调制（连续激发）荧光仪测出的OJIP曲线有什么区别？在数据分析和应用的时候需要注意些什么？我们就这些大家关心的问题，与快相荧光领域的资深专家，德国WALZ应用科学家Gert Schansker博士进行了探讨。

• 地衣和生物土壤结皮的光合作用该怎么测量？

如果您正在进行地衣和生物结皮相关领域的生态学研究，如果您正缺少一种工具来测量地衣和生物结皮的光合作用，紧凑型的多通道连续监测荧光仪MICRO-PAM和便携式光合-荧光测量系统GFS-3000可能会对您非常有帮助。

• 光系统I存在可变荧光再添新证据

近期Ulrich Schreiber教授发表在Photosynthesis Research上的最新研究成果以模式绿藻小球藻(Chlorella vulgaris)为研究对象，通过比较远红光(720 nm，大部分被PSI吸收)和可见光(540 nm，被PSI和PSII吸收)激发的光诱导长波荧光(＞765 nm)变化，进一步扩展了该方面的工作。

水环境研究

• 亚热带珊瑚礁肉质扁脑珊瑚生产力和钙化的季节驱动因素

本文应用了一种新的评估方法，该方法基于非侵入性原位技术，结合了创新的呼吸测量系统、荧光测量和照片分析，以评估P. carnosa在环境波动下的代谢反应和能量学。

• 珊瑚原位呼吸代谢测量仪CISME│珊瑚礁研究最新进展

世界各地的科学家正在努力阐释珊瑚礁环境的复杂性，以及气候变化的各个方面如何影响珊瑚礁环境。在这样做的过程中，他们使用了CISME——一种由北卡罗来纳大学威尔明顿分校与Qubit Systems联合开发的潜水员部署系统，用于测量珊瑚的光合作用、呼吸作用和（去）钙化。继续阅读，了解更多关于此项研究的信息。

• 藻类群落结构扫描成像分析系统CytoSense 在微生物检测中的应用

本研究通过对不同年份葡萄的理化参数、产量和品质的观察，记录叶片的高光谱信息，最终建立了基于高光谱技术的叶片光合性能评价模型。研究结果可为利用近地光谱学方法测定叶片光合性能提供技术支持。

• 应用自动在线流式细胞术实时监测海洋海岸微生物浓度

本研究分别使用了用于在线分析光营养微生物的Cytosense（CytoBuoy BV）和连接到海洋航行船的泵的OnCyt自动流式细胞仪（OnCyt Microbiology AG）。证明了高空间分辨率监测表面微生物分布是可行的，并提供了有用的第一手信息，可用于快速和实时地指示水质。

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