四季植物。

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音频一个研究开花植物的研究小组已经注意到细胞管理外部信号的方式,这种信号对于细胞在波动的环境中生存至关重要。

加州大学伯克利分校,植物基因表达中心,加州旧金山分校和卡内基科学研究所的研究人员发现了一种新机制,通过这种机制,这种外部信号的强度降低或减弱。他们的工作重点是微小的芥菜植物拟南芥(Arabidopsis),它经常被科学家用作实验模型。他们的研究结果于6月6日发表在Science上。

信号衰减类似于汽车制动器。虽然需要加速,但没有约束的加速可能是灾难性的。在这项研究中,拟南芥幼苗从地下黑暗中摄取到阳光下,这引发了一种反应,导致基因表达的“快速和广泛”重定向,最终导致熟悉的绿色幼苗。

但是,加速新基因表达的制动对于使细胞恢复到新的平衡状态也是必要的。该研究小组发现了一种核定位的双分子信号配置,通过该配置,制动机构与加速器直接相连,从而同时提供加速和约束。通过确定这一衰减过程中涉及的机制,该团队的发现具有从农业到癌症研究的潜在影响。

由外部线索(例如阳光)触发的细胞信号传导使生物体能够适应当前的条件。当有机体感知到需要响应的东西时,会激活一系列化学信号。该信令一开始通常非常稳健。但在某些时候,有必要将其拨回或完全关闭 - 这种限制属于不同的,不太了解的信号通路。这些类型的约束功能非常重要,但知之甚少,因为科学家们主要关注的是如何首先刺激细胞。

拟南芥中的光信号传导涉及活化的光感受器分子(称为光敏色素)与称为PIF的转录因子(基因转换)的结合。这种结合破坏了PIF,切断了它的靶基因。然而,研究人员发现,在加强PIF的破坏时,光敏色素会签署自己的死亡令并同时执行,从而减少传入的光信号强度。

“了解光反应动力学的这些分子机制对于能够更好地适应环境波动的工程作物非常重要,”卡内基的合作者之一王志勇说。

这种信号衰减的双分子相互保证破坏(MAD)机制似乎代表了一种新的配置,从而扩大了我们对自然界为这一关键功能发展的机制范围的理解。__________________

这项工作得到了美国国立卫生研究院,美国能源部和美国农业部的支持。

扩展阅读

如何干燥四季的水果-四季植物网


今年夏天收获季节性水果,并保持几个月的味道!我们将通过这三个简单步骤向您展示如何从花园中晾干水果。

里德水果是一种美味和健康的除了燕麦,麦片,松饼,酸奶,甜点和咸味的菜肴。它可以很容易地为工作或学校小吃打包,有传言说它自己做的时候味道会更好!你不需要花式脱水机。您所需要的只是您可能拥有的东西:燃气或电烤箱。我们将告诉您如何通过三个简单的步骤从您的花园(或杂货店)干燥水果!

第1步:准备

选择成熟但不过熟且没有瘀伤的水果。苹果,梨,桃子,浆果,樱桃,香蕉和杏子都很好用。洗净并去皮水果(如果皮上干燥,樱桃和杏子效果最佳)。去除凹坑或核心,然后将水果切成所需的厚度;确保厚度均匀。

第2步:干燥

虽然在阳光下烘干水果可能风景如画,烤箱烘干更简单快捷,您不必担心天气。平均厨房烤箱一次可容纳约4至6磅的水果。

将烤箱预热至170°。将两个机架放在烤箱中央。在不粘烤盘上将水果切片或整个小水果单层排列,确保碎片不接触。在每个烤箱架上放一张纸。在托盘的所有侧面允许1-1 / 2英寸,以便在水果干燥时空气可以循环。

在烘干过程中保持烤箱门略微半开,每30分钟搅拌一次。根据切片的厚度和水果的含水量,可能需要4到8个小时来干燥水果。适当干燥的水果应该是耐嚼的,而不是松软或松脆的。

第3步:存储

将果实彻底干燥后,从烤箱中取出托盘,在室温下放置至少12小时,然后放入储存容器中。

科学家培育可发光植物 具市场开发潜力


据国外媒体报道,近日一个可持续发光植物的商业开发项目引起了众多企业赞助者的兴趣。据悉,该项目的特别之处就是通过生物发光技术,让植物持续发光。

该技术的研发团队介绍称,他们研究这一技术的一个目标就是:在未来用可持续发光的植物作路灯照明,并将这种技术应用到其他的商业领域,如种植业、花卉园艺。

据科学家介绍,他们使用一种荧光素酶,这种酶普遍存在于萤火虫和一些发光的真菌之上。科研人员把这种荧光素酶的基因移植到其他的植物上,目前科学家正在将该荧光素酶基移植到一种名为拟南芥的植物上,并持续观察这种植物的DNA结构变化。

据悉,目前科研人员已经将能发光的拟南芥的种子培育了出来,并且已编制好了DNA序列,接下来科学家将会对这种DNA序列进行打印,并最终移植到其他植物之上。科学家下一步希望使玫瑰发光,从而能使这种技术更有商业价值。哈佛医学院的遗传学教授乔治是这一项目的赞助人之一,他认为这种生物技术将能为持续照明带来更多的灵感。

据报道,如果该技术获得企业赞助,将会具有巨大的市场开发潜力。但该技术的风险目前还无法评估,有科学家担心含有这种基因的植物会出现生物变异。

保持植物健康的园艺基础-四季植物网


特里野生股票

在春天,你发现自己在你最喜欢的托儿所的走道上徘徊,希望能够取代你去年秋天从花园里拉出来的那只病态的玫瑰花丛。那是你看到它的时候:一个健壮的美丽,带有翠绿色的叶子和鲜艳的粉红色花朵。这是完美的画面。你买了它,种植它并拍拍自己的背部选择这样一个好的标本。

几个月后快进到美丽的夏日。你正在给花园除草。就在你看到它们的时候:黑点覆盖你曾经完美的玫瑰花丛。哦,不,不是!

植物的健康现在,如果你种下了敲门,新黎明或LivinEasy上涨,你可能不会陷入这种困境。为什么那些?因为这些品种是抗病的,朋友。这意味着没有婴儿坐姿,也没有黑点。

选择抗病植物无疑是您在规划或清新花园时可以做的最聪明的事情之一。普渡大学推广植物病理学家兼副教授Janna Beckerman解释了原因。

“出于各种原因选择植物,”她说。“独特的花色,花香和重新焕发的能力是最明显的。另一个重要但经常被忽视的特性是抗病性。抗病植物天然不易感染麻疹病和真菌如叶斑病,枯萎病,灰霉病,白粉病和锈病。这些工厂是一项为自己付出代价的投资。它还可以让您尽量减少使用杀虫剂。“

那些植物往往最容易受到疾病的侵害?“Crabapple,玫瑰,杜鹃花,黄杨木,蜀葵,牡丹,福禄考,蜜蜂油,一年生和多年生天竺葵,凤仙花,秋海棠 - 我可以继续前进,”Janna说。

培育成为战士

植物健康育种者通过选择和杂交植物以及他们正在寻找的特性来培育新的抗病品种。通过以其大花朵或华丽色彩而闻名的活泼伴侣养殖一种在基因上更具抗病能力的亲本植物,创造了一种拥有两全其美的新品种。

幸运的是,对于我们的园丁来说,抗病植物并不难发现。现在许多种植者以这种方式销售它们,就像他们种植吸引野生动物或容忍干旱的植物一样。如果您仍然无法找到您想要的内容,请考虑加入有关该主题的众多在线花园论坛之一,或咨询您当地分机办事处的专家。

Janna的一些个人喜爱在她的树林里(以及整个中西部和东北部)特别好用的包括阿迪朗达克海棠,雅各布克莱恩蜜蜂膏,大卫福禄考以及Pavement和Canadian Explorer系列玫瑰。

有预防的力量就像获得足够的睡眠和运动有助于保持人体健康以抵抗疾病一样,良好的园艺习惯也可以使您的植物保持强壮和弹性。事实是,没有一种植物能够对所有疾病100%免疫。

Janna说:“有时在该国某一地区出现抗性的品种可能会在另一个地区死于疾病,因为气候更湿润或更温暖,因此疾病压力更加严重。”“此外,进化发生在花园中,就像它在外部世界一样,病原体可以进化为攻击前几代疾病菌株无法进食的植物。”

Janna还指出,地理位置可能意味着很多。例如,当她去加利福尼亚时,她注意到玫瑰有中西部不常见的生锈问题 - 尽管加利福尼亚人不必像黑点那样对抗黑点。

园艺基础现在你知道抗病植物的好处,也有一些最终的东西挖掘到您的花坛前要考虑的。通过遵循这些园艺基础知识,您将很好地前往无病园。

请选择在您的区域中茁壮成长的植物。否则,压力条件会削弱他们的表现并使他们更容易受到问题的影响。

DO根据其光照要求在正确的地点种植合适的工厂。

不要挤占你的植物,并保持良好的杂草控制。良好的气流至关重要。

请注意工厂的用水要求。在干燥的地方生长蜂蜡使其易受白粉病的影响,而在潮湿的地区种植虹膜会使其易于腐烂。

DO早上水时,叶面有整天干,切勿用水开销,这可以飞溅土壤,其中讨厌的东西潜伏着,于叶面。

小编的话:做seo真辛苦,都不懂植物健康与园艺基础,你叫我怎么编??

珊瑚漂白之谜的线索-四季植物网


珊瑚礁对海洋生物多样性以及它们为周围社区提供的经济和美学价值至关重要。不幸的是,近年来它们已经大幅下降,其中大部分是由于全球气候变化的影响。当为珊瑚提供养分所必需的共生藻类失去其识别的光合色素沉着及其进行光合作用或完全从珊瑚组织消失的能力时,会发生一种称为漂白的效应。如果没有这些藻类的健康人口,珊瑚就无法生存。

由于漂白引起珊瑚礁死亡的环境条件受到了很多关注,但对漂白过程的精确细胞和分子机制几乎没有确定性。卡内基的亚瑟·格罗斯曼(Arthur Grossman)的最新研究质疑了在分子水平上如何发生漂白的流行理论。它发表在Current Biology上。

光合作用是植物,藻类和精选细菌将太阳的光能转化为化学能的过程,发生在称为叶绿体的细胞器中。从理论上讲,漂白的主要原因是由于热应力导致的叶绿体损伤,这导致在光合作用期间产生有毒的,高活性的氧分子。

Grossman和他的团队由Carnegie的Dimitri Tolleter领导,并与斯坦福大学的John Pringle和Steve Palumbi合作,证明如果藻类在光线下关闭时在黑暗中受到热应激,漂白仍然会发生。这是令人惊讶的,因为它意味着在光照期间光合作用反应期间在热损坏的叶绿体中形成的有毒氧分子可能不是导致漂白的主要元凶。

因此,必须存在其他尚未探索的漂白机制。这项工作表明存在与珊瑚褪色相关的潜在新机制。机械地理解漂白对于制定减轻或消除珊瑚衰退问题的策略至关重要。

在高温下黑暗中珊瑚褪色的过程 - 也许也是对其他胁迫条件的反应 - 可能是珊瑚的潜在优势。

格罗斯曼解释说:“我们正在探索的一种理论是,在热应激条件下,珊瑚在夜间喷射藻类共生体,以避免白天光合作用衍生的有毒氧分子的产生和积累。如果这些分子积累,它们将威胁藻类及其寄主的生存能力。“

该团队的研究还表明,某些保护珊瑚礁的策略,例如将珊瑚遮挡在高光下,可能无法阻止高温引发的漂白(因为漂白仍会在黑暗中发生)。显然,需要更彻底的分子分析来确定漂白过程的各种分子原因。

此外,Grossman和Tolleter的工作揭示了一些关键细节,例如珊瑚受到压力时光合机构特定部分的细分。可以监测这一过程,并可能用于评估珊瑚礁的健康状况以及漂白和死亡的风险。

图片说明:Dwayne Meadows拍摄的珊瑚礁照片由NOAA / NMFS / OPR

被忽视的植物无视干旱-四季植物网


根据卡内基科学研究所(植物生物学系)的凯瑟琳巴顿的eLife发表的最新研究结果,一项被认为使植物对干旱敏感的特征实际上可以成为他们更好地应对干旱的关键。

迄今为止,人们已经认识到对激素脱落酸(ABA)具有抗性的植物在应对干旱方面表现不佳。然而,巴顿和她的团队现在发现了ABA抗性品种,当水资源稀缺时,这些品种比正常的邻居生长得更好。新的研究表明,育种者应该探索它们的“保持绿色”特征。

“当育种者正在寻找能够抵抗干旱的植物时,他们会对那些对ABA具有抗性的植物进行打折,但我们的研究结果显示,ABA抗性植物的一部分可能是耐旱的重要来源,”卡内基植物系的Kathryn Barton教授说。 Biologyin California。

干旱和ABA激素在植物中引发了几种保水策略:叶片上的毛孔靠近以防止蒸发,生长减慢,一些叶子变黄并从植物上掉落。这项新研究确定了一种蛋白质作为延缓生长并使叶子变黄的药剂。该团队更名为ABA INSENSITIVE GROWTH 1(ABIG1),以反映其先前未发现的防止植物生长的作用。

使具有和不具有蛋白质的植物生长并浇水34天,但是从第35天开始,将水保持17天。没有关键ABIG1蛋白的未浇水植物保留了绿叶数量的两倍,能够保持直立并保持更健康的根系。含有ABIG1蛋白的植物变黄,失去叶子,倒下。

Barton及其同事假设减少植物中ABIG1的含量会增加植物触发严格节水措施的阈值。提高这一阈值可能是培育在短期干旱事件中保持绿色和生长的植物的一种方法。

加利福尼亚已有五年多的时间,成为有史以来最严重的干旱之一,最近的研究提出了它持续数百年的前景。全球变暖也在增加其他地方干旱的频率和严重程度。植物科学家和育种者将在帮助农民适应方面发挥关键作用。这对于保持我们的食品,燃料,衣服和药品供应至关重要。

“干旱已成为全球的新常态,我们需要在许多领域进行创新,以缓解这一问题。Kathy的研究团队发现了一种新的分子播放器,它不仅能够阐明耐旱机制,还能为植物提供更大的水分限制能力,“Carnegie植物生物学主任Sue Rhee说。

“保持绿色”的特性已经在高粱和水稻等作物中培育出来,以便在干旱条件下保持收获。保留叶子的植物能够继续提供从环境到我们收获的植物部分的营养,例如我们用于食物的种子。目前,尚不清楚这种“保持绿色”能力的基础是什么。巴顿及其同事的工作表明,ABIG1可能是答案的一部分。

“我们研究的植物能够长时间保持绿色并保持直立的枝条,即使我们剥夺它们的水超过两周也是一个令人兴奋的发现,可能会导致更多的耐旱作物品种,”巴顿说。

她和她的团队已经在进行实验,看看是否减少了玉米中ABIG1同系物的数量,这是世界上第三大谷物作物将产生类似的“保持绿色”植物。

种植传家宝蔬菜-四季植物网


番茄应该是红色的概念早已不复存在。由于传家宝越来越受欢迎,我们看到橙色,紫色,绿色甚至黑色番茄品种使种子目录,花园中心,农贸市场和一些杂货店更加美丽。

传家宝风靡一时,不难理解为什么。当你种植和培育它们时,你正在成长一段历史。当你知道你在播种杂交种和杀虫剂之前播种与祖先相同的种子时,园艺变得特别。

你可以找到几乎任何东西的传家宝品种 - 胡萝卜,生菜,土豆(一种甚至有紫色的肉!)等等。传家宝花卉和草药也很受园丁的欢迎。

这一年你在后院种植至少一个传家宝。你不会失望的。

那究竟什么是传家宝呢?

事实是,没有官方的答案。有人说,为了被认为是传家宝,必须在1951年之前引入栽培品种,当时植物育种者开始种植杂交种。但其他人说,真正的传家宝的历史可以追溯到更远,至少可以追溯到20世纪20年代。

位于密苏里州曼斯菲尔德的Baker Creek Heirloom Seeds的凯西麦克法兰说她的公司没有使用截止日期。只要品种陈旧并且代代相传,它就被认为是传家宝。

Seed Savers Exchange也是如此,该组织致力于保存传家宝种子。它不是使用任意年份,而是通过种子的文献和世代历史来识别传家宝。

不过,这不仅仅是约会。最重要的是,为了成为传家宝,品种必须是开放授粉的 - 即昆虫,鸟类,风或其他自然机制自花授粉或授粉,同时仍保持其特征。但请记住,并非每个开放授粉的植物都是传家宝。所以成为传家宝真的是各种各样的东西。

你是否想过第一次潜入传家宝世界?凯西对初学者的建议是从小开始,最好是你喜欢吃的东西,因为许多传家宝品种比现代品尝更好。

凯西还建议做好笔记。写下你的成长,成绩和成长条件。第二年,查看结果并根据需要进行更改。没有什么比发现你曾经吃过的最好的番茄更糟糕的了,只是意识到你忘记了它的名字。

不是蔬菜?传家宝种子也在那里供花卉和草本园丁使用。Baker Creek有很多种传家宝花卉种子可以在其网站,rareseeds.com和目录中购买。

有些是真正的古董。例如,紫红色的黑色蜀葵由托马斯·杰斐逊在蒙蒂塞洛种植,并在1629年被一位早期种植者提及。

虽然这些历史悠久的花卉和草药已经比传家宝蔬菜消失得更快,但它们仍然存在,随时准备为您带来迷人的美丽和香气。

如果您还不相信传家宝适合您,请在农贸市场品尝一些。机会是,你会成为粉丝。我们听说西瓜要死了!

顶级传家宝精选

Baker Creek Heirloom Seeds的联合创始人Jere Gettle与他的家人合照,与我们分享他最喜欢的传家宝品种。试一试!

豆子

杰尔向任何新手推荐豆子。没有什么比成长更容易了。

Jere的最爱:中国红面,紫色吊杆(上图),罗马II

成长秘诀:在充足的阳光下生长。攀爬类型需要格子或栅栏的支持。

为什么我们喜欢它:豆类富含营养成分,而且在厨房中使用它们的方式也没有限制。

萝卜

当你可以有紫色,红色,白色或黄色时,为什么要停在橙色?请记住,胡萝卜越黑,它的营养就越多。

Jere的最爱:Little Fingers,-Chantenay Red Core,Parisienne

成长秘诀:在大多数地区,胡萝卜应该在春季或秋季种植。北方的园丁可以在地面轻轻冻结后用稻草或树叶覆盖根部,将它们直接存放在花园中。

为什么我们喜欢它:它们是如此多才多艺!胡萝卜味道鲜美,或用汤和炖煮熟。

黄瓜

尝试绿色,白色甚至橙色。

Jere的最爱:日本龙,柠檬Cuke,龙蛋

种植技巧:将种子直接播种到土壤中。格子将使黄瓜更容易收获。它们在充足的阳光下茁壮成长

为什么我们喜欢它:没有像花园里直接的新鲜脆脆的黄瓜。或者去亚洲,尝试蒸或炒。

茄子

茄子很容易种植。几乎所有可以想象的颜色都有数百种。

Jere的最爱:Little Green,Rosa Bianca,Fengyuan Purple

成长秘诀:在最后一次霜冻前约10周,从盆栽种子中将茄子种植在室内。当果实有光泽并且触感牢固时收获。

为什么我们喜欢它:低卡路里和充足的营养,它可以用作许多菜肴的肉类替代品,因此它非常适合素食者。

生菜

根据经验,叶子越深,莴苣的营养价值就越高。

Jere的最爱:Red Romaine,Little Gem,Forellenschluss

成长秘诀:生菜将在大多数花园土壤中生长。在凉爽的地方,你可以在整个夏天成长;温暖气候的园丁可以在整个冬季收获生菜。

为什么我们喜欢它:对于沙拉和三明治,生菜是必须的。许多中国菜都使用蒸莴苣。如果你感到勇敢,那就试一试吧。

有些品种可以在短短65天内种植。但如果你不赶时间,你还有数以千计可供选择。

Jere的最爱:旧时田纳西州,香蕉,Charentais

成长秘诀:甜瓜在温暖干燥的地区茁壮成长,但在其他气候条件下需要更多的照顾。知道它们何时成熟可能会很棘手;注意颜色的变化和水果的软化。

为什么我们喜欢它:你无法击败那种甜味,而且品种繁多意味着每个园丁至少有一种。

洋葱

洋葱鳞茎是朝圣者在新世界种植的第一批东西。任何好厨师都知道为什么。

Jere的最爱:佛罗伦萨的红色,意大利的平面(下图),澳大利亚的布朗

成长秘诀:一般来说,你会想要在南方寻找所谓的短日洋葱和北方的长日洋葱。

为什么我们喜欢它:生的,炒的或油炸的洋葱增加了其他任何东西都无法比拟的味道。

豌豆

大多数豌豆品种都是鲜绿色,但你可以找到带有黄色和紫蓝色豆荚的豌豆。

Jere的最爱:Golden Sweet Snow,Little Marvel,Oregon Sugar Pod II(上图)

成长秘诀:大多数品种都是登山者,所以使用格子或其他支持系统。当它们丰满而明亮的绿色时,可以收获豌豆荚。你可以在种子膨胀之前收获可食用的豆荚。

为什么我们喜欢它:含有维生素,蛋白质和纤维,美味的豌豆荚使任何一餐变得明亮。

科学家发现动植物的“杂交体”海葵现类似植物特征


海葵看上去颇似独特的水下植物,但长期以来被归类为掠食性动物。从基因角度来讲,它们的基因组结构类似于人类基因,是一种半植物半动物的生物,同时,它们还呈现出类似植物的特征。更多绿色尽在植物59网

进化生物学家认为,海葵基因包含的元素类似于果蝇和其它动物,暗示着这种基因调控类型存在于大约6亿年前,其历史可追溯至苍蝇、海葵、人类的共同祖先物种。

然而该项研究负责人维也纳大学发展生物学家乌利齐-泰克努(UlrichTechnau)发现,海葵在基因表达调控方面,比脊椎动物更接近于植物。

人类相貌和身体结构主要是基因进化的结果,以及这些基因如何结合在一起,在调控网络中调节彼此的活动。在过去十年的研究中,科学家发现人类和动物基因序列从解剖学结构上类似简单生物体海葵,它具有惊人复杂的基因结构。

维也纳大学米凯拉-施魏格尔(MichaelaSchwaiger)说:由于海葵具有复杂的基因调控因子结构,类似于果蝇和其它现代动物,我们认为这种复杂基因调控原理也存在于6亿年前人类、苍蝇和海葵的共同祖先物种。

他们还研究了微核糖核酸(MicroRNAs),这是存在于植物和动物中的小型非编码序列,具有调控基因表达的功能。

在过去50年里,一些动物体内发现数以百计的微核糖核酸分子,甚至在人体发现1000多个微核糖核酸分子,它们在新陈代谢方面具有重要作用,在进化发育过程中至关重要。泰克努在海葵体内发现87个微核糖核酸分子,这表明它们具有植物的印记类型。

同时,科学家在海葵体内还发现一种基因HYL-1,它对于植物生成微核糖核酸必不可少,此前在任何动物体内未曾发现过。这项研究表明,最早的生物进化与植物和动物体内的微核糖核酸分子密切相关。

总而言之,虽然海葵DNA的基因组、基因指令和基因调控与脊椎动物惊人相似,但后转录基因调控类似于植物,其历史可追溯至动物和植物的共同祖先。这是首次在刺细胞动物(包括海葵在内的生物群)和高等动物之间发现的本质差异。目前,这项研究结果发表在《基因组研究》杂志上。

高原植物能预测季风? 科学家可没这么说


高山嵩草

事实上,一些媒体关于我们研究的报道措辞是有问题的。3月1日,中国科学院青藏高原研究所高寒生态学与生物多样性重点实验室罗天祥教授向科技日报透露。

近日,罗天祥课题组在英国《科学报告》杂志上发表了关于高寒草甸优势植物返青物候感应季风雨来临时间的研究成果,引发多家媒体关注,但有些报道存在偏差。

研究对象与沼泽无关

据香港《南华早报》报道,研究发现,在西藏高山上的一些主要草类,比如沼泽莎草,能预测印度季风的到来,在季风到来前,它们会展开叶片。

这项课题的负责人罗天祥教授告诉科技日报:之前的媒体报道的中用到的名词并不谨慎。我们研究的不是沼泽莎草。罗教授解释道,他们的研究对象并不包含沼泽,而主要是在高原中东部海拔32005600米广泛分布的高寒草甸优势植物,如高山嵩草、丝颖针茅、羊茅、垂穗披碱草等物种。另外,这些植物展叶期一般出现在第一场季风雨后而不是之前。

罗天祥课题组与日本国立环境研究所唐艳鸿研究员合作,在西藏当雄县开展了长达七年的海拔梯度定位观测,收集了7个海拔(44005200米)从2007年到2013年的观测数据。此外,他们还分析了青藏高原其他两个科学监测站二十多年来的监测数据,来验证他们这项关于生物物候适应的发现。物候是指生物适应气候的季节性变化而形成的生长发育节律,一般认为主要受温度条件的控制,常用来指示陆地生态系统响应全球气候变化的重要指标。

国内外大量分子生物学研究表明,植物物候受到一种内在的、适应昼夜长度季节变化的复杂生物钟系统的调控。

在长期的进化适应过程中,高原地区很多植物在寒冷干燥的冬天停止地上生长,叶片枯黄,地下部分进入休眠状态。而在季风带来的温暖湿润气流的影响下,逐渐展开叶子。雨季开始的时间和降雨量影响高寒草地展叶期的时间和空间分布。在青藏高原分布最为普遍的高山嵩草,展叶期可能已经进化适应了雨热同期的印度季风气候效应。

印度洋季风的爆发时间一般出现在5月底到6月底,这时高原气温已经普遍高于0℃。季风到来时,带来大量降雨,有利于草甸植物的生长。罗天祥解释说,为避免春季低温和干旱同时影响,通过感应季风雨来临来确定生长开始时间,显然是一种最保险的适应方式。

研究显示,受到喜马拉雅山脉的阻挡,印度季风水汽主要沿高原东南部的河流大峡谷输送到高原内部,因此高原不同地区雨季开始时间取决季风强度的年际变化和地形地貌的影响,存在

很大的时空变化。相应地,青藏高原嵩草草甸主要沿这些水汽通道呈扇型分布格局,其返青物候和生产力的时空变化格局与雨季开始时间的变化一致。

偶然读到的论文带来灵感

这一研究发现是具有偶然性的。罗教授表示,关于青藏高原过去30年气温普遍升高,并且升温速度远高于全球,但是,遥感数据显示,草地植被的返青期则表现为推迟、提前、没有变化等不同趋势。

他和他的学生李瑞成博士在分析当雄观测数据时,试图理解气候因子对植物生长的影响。但是这成了这个课题的瓶颈,即有关展叶期调控因子和机制仍不清楚,而这是理解气候变化的关键。他们虽然花了很长时间尝试各种其他气候因子,但仍然无法解释。后来他无意中读到德国学者托马斯莫格博士等人在NatureClimateChange刚发表的有关冰川变化的研究论文时受到启发。该论文中提供的印度季风爆发时间的年际变化与他们观测到的优势物种返青期变化相近。他联系到托马斯莫格博士。

托马斯很兴奋,他提供了各种季风指数并通过email和我进行深入分析和讨论。罗教授说道。

植被感应尚不能预测天气

罗天祥表示,高原植物的这些变化只是对季风气候的一种感应。而若想通过植物在一定时间内的物候感应来预测天气,就目前的研究来看,是很难成功的。他解释说:我们的研究并不能表明高原植物可以对天气进行预测。毕竟,这涉及到短时间内对于气象变化的精确预知。而这些必然涉及到高原植物的分子生物学机制和基因信号的解译。他表示,要想用植物的物候感应来预测气候变化现象,我们还有很长的路要走。

这一新现象的发现,虽然不能预报天气,但是为青藏高原地区的高寒草甸的扇型分布格局提供了气候方面的成因依据,并为理解季风气候变化及其影响范围提供了新思路,同时,这也为理解季风气候变化下物候变化将如何影响物种分布提供了新的依据。

罗教授表示,他们进一步的研究方向是检验高原的其他物种对印度洋季风是否有相似的反应、观察其他区域内植被受到季风影响时是否具有相似特征,以及研究如何通过生物对于环境的反应来判断气候走向。

植物如何在阴凉处发挥作用-四季植物网


光合作用是植物将能量从太阳光转化为糖形式的化学能的过程。这些糖被植物用于生长和功能,以及用于食用它们的动物和人类的食物。

植物生长在光的可用性快速且剧烈波动的环境中,例如从在头顶上方的云层的阴影或在风中吹过的悬垂的树上的叶子。因此,植物必须快速调节光合作用以最大化能量捕获,同时防止多余的能量造成损害。那么植物如何防止光照强度的这些变化影响它们获得生存所需能量的能力呢?回应必须非常迅速。由Carnegie的Ute Armbruster和Martin Jonikas领导的研究小组揭示了植物在波动的光线中保持高光合效率的机制。他们的作品发表在Nature Communications上。

如何保持光合效率的问题影响人类依赖的植物,包括作物甚至森林,因此回答这个问题对提高农业生产力具有实际意义。

该团队还包括Carnegie的Ari Kornfeld和Joseph Berry,他们发现一种名为KEA3的蛋白质对于在波动的光照条件下立即调节光合效率至关重要。

光合作用分阶段进行。第一阶段以光子的形式吸收光并用它来产生能量存储分子,然后将其用于为第二阶段提供动力,其将来自空气的碳固定成碳基糖,例如蔗糖和淀粉。

KEA3关注第一阶段。

在充足的阳光下,来自过量吸收的光子的能量有意地被植物作为热量消散。但是,如果入射光被云阻挡,植物必须从消散多余光子作为热量切换到尽可能多地收集光子。先进的分析技术证明,KEA3可以加速从全日照适应模式到阴影适应模式的切换。这种对光强度的快速响应使光合作用的第一阶段更有效。

没有功能的KEA3转运蛋白的突变植物在过渡到弱光期间失去了大量的收获光能作为热量,进一步支撑了他们的发现。

“我们发现这种用于应对光照条件的内置机器使得KEA3成为那些对提高作物生产力以及提高光合生物化学基础知识感兴趣的人的新目标,”Jonikas说。

该论文的其他合着者是密歇根州立大学的David Kramer和L. Ruby Carrillo,西班牙Consejo Superior deInvestigacionesCientíficas的Kees Venema,以及德国Heinrich-Heine-Universität的Peter Jahns和Lazar Pavlovic。

文字说明:这是植物在云层通过头顶时如何面对波动的光照条件的一个例子

罗勒叶的种植与食用功效-四季植物网


罗勒是最受欢迎的烹饪草药之一,由于其辛辣的甜叶和它为意大利面,三明治和酱汁增添了美味。但这种多叶的草本植物生长起来可能很棘手。它需要充足的阳光,排水良好的土壤和定期收获才能茁壮成长。按照这七个罗勒种植技巧获得花园成功。

1.成长你需要的东西。

在用罗勒填充花园床之前,请考虑一下您打算如何使用它。如果你只是想在需要的时候想要一些新鲜的罗勒,那么两到三株植物就足够了。希望为冬季意大利面,酱汁,汤和炖菜榨出美味香蒜酱或干叶的家庭厨师将需要种植至少六到八株植物。

2.从种子或已建立的植物开始。

更有经验的绿拇指可能希望从种子中种植罗勒。在最后预期的春季霜冻前六到八周,在阳光充足的窗台或播种灯下将种子播种在室内。罗勒也可以作为幼苗从当地的苗圃购买,并在最后一次霜冻后种植在花园床和容器中。

让光明。

罗勒需要充足的阳光才能健康成长。在北部地区,寻找一个至少有8到10个小时的充足阳光的地方。在夏季气温飙升的南部地区,罗勒可以种植在下午遮荫的床或容器中。(阅读更多!十大草药增长)

4.保暖。

种植罗勒的一个常见错误是过早种植户外。要有耐心,并将幼苗保持在室内,直到天气可靠地超过60度。如果出现意外的春季寒流或霜冻威胁,请用行盖或旧床单保护植物。

5.水聪明。

过度浇水是杀死罗勒的最快方法。它会感受到经常的水分,但如果它们坐在水中则会腐烂,所以只有在土壤干燥时才能到达喷壶。在容器中种植罗勒时,使用高质量,排水良好的盆栽土壤,以确保良好的排水。

6.经常收获。

定期的罗勒收获促进新鲜生长。收获时,根据需要剪断叶子或茎,将它们剪回以刺激生长。捏花蕾似乎阻止植物从叶片转移到种子生产。

7.尝试不同的品种。

尝试不同类型的成长(和品尝测试)我很有趣。泰式罗勒为沙拉和咖喱提供浓郁的甘草味。柠檬罗勒具有明亮的柑橘味,在腌泡汁和茶中很美味。另一个最受欢迎的是肉桂罗勒,它有芬芳的叶子,带有辛辣的肉桂香味

小编日常:罗勒的味道怪异奇妙,罗勒叶也是理想的烹饪食材,喜欢的朋友可以分享哦。

藻类植物如何从自己身上拯救其他植物-四季植物网


藻类可能是养活世界新兴人口的关键。别担心;没有人会让你吃它们。但是因为它们比从大多数植物吸收空气中的二氧化碳更有效,藻类可以改变农业。如果它们的效率可以转移到作物上,我们可以用更少的水和更少的氮肥在更短的时间内种植更多的食物。

由卡内基的Martin Jonikas领导的团队在美国国家科学院院刊上发表的一项新工作揭示了一种蛋白质,它是绿藻实现如此卓越效率所必需的。这种蛋白质的发现是利用绿藻的力量进行农业的重要的第一步。

这一切都始于世界上最丰富的酶Rubisco。

Rubisco将大气中的二氧化碳“固定”(或转化)成为地球上所有光合生物中的碳基糖,如葡萄糖和蔗糖。正如我们所知,这种反应对地球上的生命至关重要,因为几乎所有构成生物的碳都在某种程度上被这种酶“固定”在大气中。这种反应的速度限制了我们许多作物的生长速度,许多科学家认为加速这种反应会提高作物产量。

关于Rubisco的有趣之处在于,它在大约30亿年前首次在细菌中进化,当时地球的大气层与现在相比有更多的二氧化碳。随着光合细菌在古代地球上变得越来越流行,它们改变了我们大气层的成分。

“Rubisco在古老的地球富含二氧化碳的环境中非常有效地运作,”Jonikas说。“但它最终将大部分二氧化碳排出大气层,到今天二氧化碳是一种微量气体。”

Rubisco确实是自己成功的牺牲品。在当今大气层中,二氧化碳仅占分子的约0.04%。在这种低浓度的二氧化碳中,Rubisco的工作速度极慢,这限制了许多作物的生长速度。

事实证明,藻类已经发展成为让Rubisco跑得更快的一种方式。它被称为pyrenoid。可以把它想象成碳固定的涡轮增压器。

pyrenoid是细胞内的一个小隔间,里面装满了Rubisco,周围是淀粉鞘。在显微镜下,pyrenoid看起来像细胞内的球形泡沫。它的工作是将二氧化碳集中在Rubisco周围,以便Rubisco可以更快地运行。

pyrenoid提供了如此巨大的生长优势,几乎所有海洋中的藻类都有一个。大约三分之一的行星碳固定被认为发生在pyrenoids,但我们几乎不知道这些结构是如何在分子水平上形成的。在研究人员尝试将pyrenoids用于作物之前,需要这样的分子理解,预计这将使作物产量提高多达60%。

该研究小组专注于一个基本的几十年前的谜团:是什么导致Rubisco聚集在pyrenoid的核心?

Jonikas和他的团队发现,在他们的模型藻类Chlamydomonas中,Rubisco的这种聚集是由一种蛋白质介导的,他们称为EPYC1用于必需的Pyrenoid组分1.他们发现EPYC1与Rubisco结合并将其包装到形成pyrenoid内部的蛋白质基质中。更重要的是,在大多数含有pyrenoid的藻类中发现了类似于EPYC1的蛋白质,并且在缺乏这些结构的藻类中没有发现。

“完全了解EPYC1和pyrenoids需要做很多额外的工作,但我们的研究结果是将藻类碳捕获效率设计到作物中的第一步,”Jonikas说。

研究小组还包括卡内基的Luke Mackinder(主要作者),Vivian Chen,Elizabeth Freeman Rosenzweig,Leif Pallesen,Gregory Reeves和Alan Itakura。该项目与剑桥大学的Moritz Meyer,Madeline Mitchell,Oliver Caspari和Howard Griffiths密切合作;马克斯普朗克分子植物生理学研究所的Tabea Mettler-Altmann,Frederik Sommer,TimoMühlhaus,Michael Schroda和Mark Stitt;华盛顿大学圣路易斯的Robyn Roth和Ursula Goodenough;和拜罗伊特大学的Stefan Geimer。

科学家们开发出可降解新型保鲜膜


最近一项新型保鲜膜亮相了,它是以虾壳与其它甲壳类动物的壳类为原料制成的,同时远远超过目前流行的塑料保鲜膜的保鲜水平。科学家们花费三年时间研究这类新型的材料,该新型产品的面世能够延长面包等食物一倍的保鲜期。

将吃剩的食物用塑料保鲜膜包起来是保持食物更加新鲜持久的好方法,但这些保鲜膜也存在局限性,因为它是通过将食物与氧气隔离起来达到保鲜的目的的。

最近一项新型保鲜膜亮相了,它是以虾壳与其它甲壳类动物的壳类为原料制成的,同时远远超过目前流行的塑料保鲜膜的保鲜水平。科学家们花费三年时间研究这类新型的材料,该新型产品的面世能够延长面包等食物一倍的保鲜期。

该保鲜膜的主要成分是壳聚糖,这组成动物甲壳外骨骼的一类多聚体化合物。根据新加坡国立大学的研究者们的说法,壳聚糖是一类理想的应用于食物保存技术的材料。它本身易于降解,而且具有极佳的保存效果。

该多聚体同时也没有毒性,这是十分重要的。目前常规的塑料保鲜膜材料目前已经遭到了社会各界的质疑,原因在于其属于几十年前设计并开发出来的产品,目前对健康以及环境都造成了巨大的影响。

壳聚糖同时具有抗细菌与抗真菌的活性,研究者们又在此基础上利用水果种子提取物(GFSE)增强其活性。

最终得到的材料在强度、柔韧性与常规保鲜膜都相差无几,但其特殊的分子组成意味着它能够有效防止食物表面滋生各类微生物。

关于食物保存技术的改进,重点是抗微生物等方面。这些已经受到了越来越高的重视。主要是为了提高食物安全性,延长保存期以及将化学残留的可能降低到最低。机械工程师ThianEngSan说到。

消费者们也呼吁开发由天然材料制成的环保类新型产品。

延长物保存期同时意味着降低了食物浪费的可能性,这将带来环境与经济双重的益处。

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