研究发现频繁的除草活动会让植物进入生存模式 激活防御机制进行反击

研究发现频繁的除草活动会让植物进入生存模式 激活防御机制进行反击 银叶夜来香的花是紫色的，有时是白色的，这种植物被切割得越多，对天敌的毒性就越大。亚历杭德罗-巴斯克斯阿肯色大学昆虫学和植物病理学系副教授鲁佩什-卡里亚特研究银毛龙葵（Solanum elaeagnifolium）已有十多年。银毛龙葵是番茄、烟草、辣椒和茄子等植物家族中的一员。在那里，他从飞机座位的有利位置看到了这种植物在该国的广泛分布，因为它生长在葡萄树的下层，从土壤中吸取养分并杀死葡萄树。快进到 10 年前，卡里耶特发现自己正在德克萨斯州南部研究银毛龙葵，他注意到定期修剪和不定期修剪的植物有所不同。2018 年，他和他的合作者开始收集有关这些植物以及影响它们的除草时间表的数据。研究小组发现，割过草的银毛龙葵似乎在刀片的虐待下茁壮成长。在最近发表在《科学报告》上的一项研究中，卡里耶特和他的团队发现，被除草的植物变得更强壮、更有毒，变成了一种"超级杂草"。具体来说，定期修剪的银毛龙葵植物的根部比未受干扰的植物要深得多，可达约 5 英尺（约 1.5 米）深。此外，当银毛龙葵植物被割草机砍伐后重新生长时，它们长出了更多的穗状花序，并开出了毒性更强的花朵这两种适应性使它们能够抵御毛毛虫的捕食。研究还发现，以未除草的银毛龙葵为食的毛虫比以定期除草的银毛龙葵为食的毛虫更重，这意味着它们能够吃掉更多未除草的杂草。最后，植物开始萌发出不同的种子：有些种子发芽快，有些种子发芽时间较长。这就形成了一种交错发芽的方法，确保了物种更高的存活率。卡里亚特说："你们试图修剪这些植物，这样植物就会被消灭。但实际上，你们在这里所做的，是让它们变得更糟糕、更强壮"。虽然卡里亚特不太确定如何处理除草会增加银毛龙葵强度的难题，但他确实表示，这些发现应该会对杂草管理产生影响。例如，在处理这种杂草时，可能会事半功倍。卡里亚特谈到这种植物的防御能力时说："我们在制定管理计划时应该考虑到这一点。需要利用该物种的生态学和生物学以及与之相互作用的其他物种来更好地理解管理方法。"他还说，有必要开展进一步研究，探索茄科其他植物如何应对人类产生的机械压力。 ... PC版： 手机版：

研究发现受感染的微生物会携带产生甲烷的新基因

研究发现受感染的微生物会携带产生甲烷的新基因 研究发现，微生物一旦受到感染，就会携带产生甲烷的新基因。最近的一项研究揭示，感染微生物的病毒在甲烷（一种强效温室气体）的环境循环中发挥着关键作用，从而加剧了气候变化。通过分析从各种湖泊到牛胃内部等15种不同栖息地采集的近1000组元基因组DNA数据，研究人员发现，微生物病毒携带有控制甲烷过程的特殊遗传元素，即辅助代谢基因（AMGs）。根据生物栖息地的不同，这些基因的数量也会不同，这表明病毒对环境的潜在影响也因其栖息地而异。这项研究的第一作者、俄亥俄州立大学伯德极地与气候研究中心副研究员钟志平说，这一发现为更好地理解甲烷如何在不同生态系统中相互作用和移动提供了重要依据。"了解微生物如何推动甲烷过程非常重要，"钟说，他也是一名微生物学家，研究微生物如何在不同环境中进化。"微生物对甲烷代谢过程的贡献已经研究了几十年，但对病毒领域的研究在很大程度上仍然不足，我们希望了解更多"。这项研究发表在《自然通讯》杂志上。病毒在温室气体排放中的作用病毒帮助促进了地球上所有的生态、生物地球化学和进化过程，但科学家们直到最近才开始探索它们与气候变化的关系。例如，甲烷是仅次于二氧化碳的第二大温室气体排放源，但主要是由被称为古细菌的单细胞生物产生的。这项研究的共同作者、俄亥俄州立大学微生物组科学中心微生物学教授马修-沙利文（Matthew Sullivan）说："病毒是地球上最丰富的生物实体。在这里，我们在一长串病毒编码的代谢基因中增加了甲烷循环基因，从而扩大了我们对其影响的了解。我们的团队试图回答病毒在感染过程中实际操纵了多少'微生物代谢'"。尽管微生物在加速大气变暖方面发挥的重要作用现已得到广泛认可，但人们对感染这些微生物的病毒所编码的甲烷代谢相关基因如何影响它们的甲烷产生却知之甚少，钟南山说。为了解开这个谜团，钟志平和他的同事们花了近十年的时间从独特的微生物库中收集和分析微生物和病毒 DNA 样本。研究小组选择的最重要的研究地点之一是克罗地亚自然保护区内的弗拉纳湖。在富含甲烷的湖泊沉积物中，研究人员发现了大量影响甲烷产生和氧化的微生物基因。此外，他们还发现了多种病毒群落，并发现了 13 种有助于调节宿主新陈代谢的 AMG。尽管如此，没有任何证据表明这些病毒本身直接编码甲烷代谢基因，这表明病毒对甲烷循环的潜在影响因其栖息地而异，钟说。牲畜和环境影响总之，研究显示，甲烷代谢AMG更有可能在宿主相关环境（如牛胃内部）中发现，而在环境栖息地（如湖泊沉积物）中发现的这些基因则较少。由于奶牛和其他牲畜也造成了全球约 40% 的甲烷排放，他们的研究表明，病毒、生物和整个环境之间的复杂关系可能比科学家们曾经想象的更加错综复杂。钟说："这些发现表明，病毒对全球的影响被低估了，值得引起更多关注。"虽然目前还不清楚人类活动是否影响了这些病毒的进化，但研究小组希望从这项工作中获得的新见解能让人们进一步认识到传染源对地球上所有生命的影响力。尽管如此，要继续深入了解这些病毒的内在机制，还需要进一步的实验来进一步了解它们对地球甲烷循环的贡献，钟南山说，尤其是当科学家们在研究如何减少微生物驱动的甲烷排放时。他说："这项工作是掌握气候变化的病毒影响的第一步。我们还有很多东西要学。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

中国科学家发现让茶叶口感更佳的秘密

中国科学家发现让茶叶口感更佳的秘密 研究表明，茶叶的品质不仅取决于茶树的品种，还取决于茶树根部的微生物，改变这些微生物群落可以提高氨基酸含量，从而显著改善茶叶品质。"通过微生物组学研究，我们在不同品质的茶树根部发现了微生物群落的显著差异，尤其是与氮代谢相关的微生物，"中国福建农林大学的许通达说。"最关键的是，通过从优质茶树根系中分离和组装合成微生物群落，我们成功地显著提高了不同茶树品种的氨基酸含量，从而改善了茶叶品质"。这张照片显示的是中国福建武夷山的茶山茶叶栽培的挑战和微生物解决方案中国拥有丰富的茶树遗传资源。但是，研究人员解释说，通过分子遗传育种方法提高茶叶品质具有挑战性。人们有兴趣寻找其他方法来改造和提高茶叶品质，或许包括使用微生物制剂。早先的研究表明，生活在植物根部的土壤微生物会影响植物吸收和利用养分的方式。在新的研究中，研究人员希望进一步了解根部微生物对茶叶品质的具体影响。他们发现，茶叶根部的微生物会影响其对氨的吸收，进而影响茶氨酸的产生，而茶氨酸是决定茶叶口感的关键。他们还发现，不同茶叶中定植的微生物存在差异。通过比较茶氨酸含量不同的茶叶品种，他们确定了一组微生物，这些微生物有望改变氮代谢，提高茶氨酸的含量。接下来，他们构建了一个被称为"SynCom"的合成微生物群落，该群落与一种名为"Rougui"的高丙氨酸茶叶品种的微生物群落非常相似。当他们将 SynCom 应用于茶叶根部时，发现它提高了茶氨酸的水平。这种微生物还能让拟南芥这种常用于基础生物学研究的植物更好地耐受低氮条件。对农业的广泛影响该研究的合著者唐文新说："人们最初对从优质茶树根部提取的合成微生物群落的期望是提高劣质茶树的品质。然而，我们惊讶地发现，合成微生物群落不仅能提高低品质茶树的品质，还能对某些高品质茶叶品种产生显著的促进作用。而且，这种效果在低氮土壤条件下尤为明显"。这张照片显示的是中国福建武夷山的茶山研究结果表明，合成微生物群落可以改善茶叶的品质，尤其是在缺氮的土壤条件下生长的茶叶。由于茶树需要大量的氮，这一发现有助于减少化肥的使用，同时提高茶树的品质。这些发现可能会对更广泛的农作物产生重要影响。"根据我们目前的实验结果，加入 SynCom21 微生物群落不仅改善了不同茶叶品种对铵态氮的吸收，还增强了拟南芥对铵态氮的吸收，"许说。"这表明，SynCom21的铵态氮吸收促进功能可能适用于各种植物，包括其他作物。"例如，它可以培育出品质更好的水稻，包括蛋白质含量更高的水稻。他们现在计划进一步优化 SynCom，并评估其在田间试验中的应用。他们还希望进一步了解根部微生物如何影响茶树的其他次生代谢物。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究揭示代谢酶致T细胞失去能量 有望优化肿瘤疗法

研究揭示代谢酶致T细胞失去能量 有望优化肿瘤疗法 T细胞通常被称为“杀手细胞”，能够在全身捕获细菌、病毒以及癌细胞，然而在实体肿瘤环境中T细胞难以获得能量来源。一项新研究揭示了这种现象产生的原因，有望为肿瘤治疗提供新思路。 新华社报道，这项新近发表在美国《细胞－代谢》月刊上的论文显示，美国北卡罗来纳大学等机构的研究人员组成的团队发现，一种名为乙酰辅酶A羧化酶（ACC）的代谢酶导致T细胞进入肿瘤后囤积脂质而不是消耗脂质。 研究人员说，他们抑制了肿瘤模型小鼠体内ACC的表达以后，发现T细胞在肿瘤里能生存得更好。他们判断，ACC是不少代谢通路中的关键分子，作用是阻止细胞分解脂质产生能量，因此ACC的表达可能抑制肿瘤中T细胞产生三磷酸腺苷（ATP），而ATP是细胞能量的来源。 研究人员用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除小鼠体内ACC以后，发现肿瘤中T细胞的脂质存储量急剧下降，脂质在细胞线粒体中转化成ATP。研究人员认为，这一发现有助优化肿瘤的T细胞疗法。 2024年3月26日 3:39 PM

日本植物感知温度机制研究获进展 有助稳定粮食生产

日本植物感知温度机制研究获进展 有助稳定粮食生产 据了解，植物感知温度的机制一直是个谜团，随着气候变化持续给农作物生产造成严重影响，探明植物适应气温变化的机制对稳定粮食生产来说是一个紧迫课题。 新华社星期天（12月3日）报道，日本东北大学一个研究小组最新发现，豆科植物雨树下雨时合拢叶子的现象与温度下降有关，一种控制雨树叶子夜间合拢、白天打开的分子同时充当着温度感受器。 东北大学日前发布新闻公报说，温度是在很大程度上能影响细胞活动的环境因素之一，因此，感知温度对所有生物来说都非常重要，而植物感知温度的机制一直是个谜。相关成果已发表在美国《当代生物学》杂志上。 东北大学研究生院理学研究科教授上田实等研究人员注意到，雨树在下雨的时候会合拢叶子，研究后发现叶子温度下降是触发叶子合拢的原因。 雨树夜间会合拢叶子，早晨重新打开，这种类似植物睡觉的运动称为植物的感夜性。上田实等人2018年曾报告，控制雨树感夜性的是存在于叶柄部位细胞中的钾离子通道SPORK2。在本次研究中，他们又发现SPORK2同时也具备感知温度变化的功能。 研究员还发现豆科的另外两种植物以及最常见的模型植物拟南芥的SPORK2直系同源基因的活性，发现这些基因合成的蛋白质同样是具备温度感知功能的离子通道。这证明植物界可能普遍存在温度感应分子。 公报说，近年来气候变化给农作物生产造成严重影响，探明植物适应气温变化的机制对稳定粮食生产来说是一个紧迫课题。 2023年12月3日 5:15 PM

科学家发现两种益生菌能促进狗狗减肥

科学家发现两种益生菌能促进狗狗减肥 美国微生物学会期刊《微生物频谱》（Microbiology Spectrum）最近发表的一项研究显示，研究人员发现两种益生菌株能有效减轻肥胖犬的体重。在这项新研究中，研究小组调查了伴侣动物的代谢疾病，并着手确定适合长期安全治疗的益生菌。这项研究的主要研究者、韩国首尔国立大学农业与生命科学学院农业生物技术系教授、博士生导师金英勋（Younghoon Kim）介绍说，最初的挑战是选择特定的代谢疾病进行研究，这让他们把重点放在了'宠物肥胖症'这一普遍问题上。值得注意的是，全球老年宠物的肥胖症发病率较高，约占各年龄组宠物总数的 50%。这些宠物中有很大一部分正在接受治疗，包括饮食干预。Kim说："在这种情况下，我们团队启动了实验，主要目标是找出能够降低宠物体内脂肪比例的益生菌。主要目标之一是提高人们对进一步研究宠物专用益生菌的迫切需要的认识，同时强调潜在应用的益生菌种类繁多。"益生菌在宠物健康中的作用除了认识到益生菌在解决特定问题方面的作用，金还主张认识到益生菌在治疗伴侣动物多种疾病方面的广泛可能性。Kim说："通过提高人们的这种认识，我的愿望是促进科学界更多的关注、资助和合作，以探索益生菌在宠物健康中的广泛应用。"为了确定适合伴侣动物的候选益生菌，Kim 及其同事仔细研究了幼犬和老龄犬肠道微生物群组成的变化，发现老龄犬体内乳酸菌、双歧杆菌和肠球菌的数量有所下降。在这一洞察力的指导下，他们决定采用这些特定菌株。特定益生菌株的成功实验在实验阶段，他们将这些选定的菌株、粪肠球菌IDCC 2102 和乳双歧杆菌IDCC 4301 与高脂肪饮食一起喂给一组小猎犬。结果令人信服，证明了这些菌株在减少体内脂肪和纠正肥胖引起的肠道微生物菌群失衡方面的有效性。Kim说："我们精心挑选的菌株在降低狗的体脂率方面取得了显著的成功。这些菌株的与众不同之处在于，它们不仅能限制饮食摄入或促进排泄以减轻体重，更重要的是，它们还能激活能量代谢。即使暴露于高热量饮食中，我们也观察到体重下降、皮下脂肪堆积减轻以及能量代谢增加。这证实了人体新陈代谢的方向已转向脂肪消耗，而不是脂肪堆积。"重要的是，由于脂肪堆积通常会导致全身炎症和激素代谢紊乱，这项研究揭示了值得注意的改善。在摄入选定菌株的小组中，研究人员观察到炎症水平降低，胰岛素分泌等基本代谢活动增强。此外，研究人员还成功地增加了共生细菌的比例，这些细菌通常驻留在人体内，起到抵御有害细菌和提高免疫力的作用。尤其令人鼓舞的是，这些变化并非转瞬即逝。相反，它们会在狗的体内持续存在，确保观察到的积极变化能够长期保持。这种持久的影响强调了将这些益生菌株纳入伴侣动物健康方案的潜在长期益处。随着饲养伴侣动物的人越来越多，人们对健康功能食品，尤其是针对宠物益生菌的认识也在不断提高。尽管人们对益生菌的兴趣与日俱增，但与针对人类的研究相比，针对所有伴侣动物（包括本研究中的狗类）的定制益生菌研究仍然明显不足。"虽然适合人类消费或商业牲畜的益生菌类型已经确定和确立，但伴侣动物缺乏标准化指南是一个明显的缺陷，"Kim 说。"我们的研究旨在解决这一不足，努力扩大适用于各种环境下宠物的益生菌范围。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：