新发现加速了科学家寻找改良柑橘抗病性的对策

新发现加速了科学家寻找改良柑橘抗病性的对策 杂交柑橘树能耐受柑橘绿化病（又称黄龙病）是一回事，如果它还能结出类似橘子的果实又是另一回事尤其是当果汁可以作为美味的早餐饮料时。现在，由于美国农业研究局（ARS）和佛罗里达大学食品与农业科学研究所（UF/IFAS）的一组科学家在化学和基因方面的探索，破解柑橘特性的"圣杯"可能离我们更近了。2005 年，佛罗里达州迈阿密-戴德县首次发现黄龙病（HLB）。此后，黄龙病在佛罗里达州蔓延开来，威胁着当地的柑橘产业，该产业为佛罗里达州的经济贡献了近 70 亿美元，雇佣了 32000 多名员工。该疾病还对美国其他柑橘种植区构成威胁，包括加利福尼亚州、路易斯安那州和得克萨斯州。在佛罗里达州，瓦伦西亚、哈姆林和中甜等甜橙是用来制作橙汁的主要品种。然而，甜橙（柑橘）极易感染 HLB，HLB 由亚洲柑橘木虱细菌（Candidatus Liberibacter asiaticus）引起，由称为亚洲柑橘木虱的昆虫传播。这种病会导致柑橘树失去产量，果实质量下降。例如，在甜橙中，病树的果实往往会保持绿色，并产生味道苦涩的果汁，这降低了它们的销售能力，但不会对消费者造成危害。受感染的果树目前无法治愈。研究工作和历史背景科学家们正在多方面研究对策，希望能为阳光之州带来一线希望该州的柑橘产量从占美国非柑橘类水果产量的近 80% 降至不足 42%。20 世纪 60 年代，美国农业研究署的努力间接扎下了根，当时该机构的科学家利用一种名为 Poncirus trifoliata（耐寒的三叶橙）的亲缘植物培育出了柑橘杂交种，以增强柑橘树的耐寒性。四十多年后，HLB 开始流行，这揭示了另一个问题：杂交种似乎也能耐受新病害，这促使农业研究局和 UF/IFAS 开展深入研究，以了解原因以及这与果实质量的关系。美国农业部和佛罗里达大学科学家的一项基因发现可以加快寻找能够耐受柑橘绿化病的杂交柑橘树，并结出适合制作果汁的橙子状果实。资料来源：美国农业部 David Bartels最初的实地测试和风味评估显示，一些从椪柑中提取的杂交品种美国圣龙（US Sundragon）是个明显的例外生产出的果汁往往带有令人不快的异味，但香气却与甜橙相似。因此，科学家们重新评估了他们的方法。他们决定，除了利用果汁异味化合物的分析数据外，还需要更好地掌握赋予橙汁独特风味的单个化学物质。他们就是这样做的，总共确定了 26 种风味化合物和 7 种被称为酯的化学物质，它们被认为对橙汁所需的风味特征至关重要。风味特征分析和基因筛选的进展这一进展反过来又使研究小组能够准确定位酯类的主基因 CsAAT1，并为其制作所谓的DNA标记这种工具可用于快速检查发芽种子中理想性状的遗传存在，而不是观察其在 10 年或 15 年成熟植株中的物理表达。位于佛罗里达州皮尔斯堡的美国农科院柑橘和其他亚热带产品研究室的植物生理学家 Anne Plotto 和 Jinhe Bai 解释说："育种者可以利用这一 DNA 标记在早期阶段筛选出所需风味的幼苗。通过将这一基因加入到三叶椪柑和柑橘的耐 HLB 杂交种的基因构成中，或加入到许多其他可能的具有相同目的的杂交种中，育种者可以确保这些新杂交种不仅具有耐 HLB 的能力，而且还能保持甜橙特有的风味。"2024 年 2 月 28 日，《科学进展》（Science Advances）杂志发表了对该团队研究方法的完整描述。主要研究人员 Plotto 和 Bai 与来自美国农业研究局位于佛罗里达州皮尔斯堡的美国园艺研究实验室、位于夏威夷希洛的 Daniel K. Inouye 美国太平洋盆地农业研究中心、位于佛罗里达州阿尔弗雷德湖的 UF/IFAS 柑橘研究与教育中心以及位于佛罗里达州巴尔姆的海湾研究与教育中心的其他 11 位合作者共同撰写了这篇论文。研究人员提醒说，即使使用了机器学习等高科技工具，首批具有抗 HLB 能力的类橙杂交种的商业化发布还需要几年的测试和改进。尽管如此，"这项研究是柑橘育种领域的重要一步，它将传统技术与现代遗传工具相结合，"Plotto 和 Bai 说。"这种方法还可以作为其他作物改良计划的典范。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家证实猩猩进入中国的神农时代！

科学家证实猩猩进入中国的神农时代！ 一只名叫拉库斯（Rakus）的苏门答腊猩猩右脸颊受伤。令科学家惊讶的是，这件事发生后，猩猩开始将一种经过科学证明有效的药用植物涂抹在伤口上，使其自行愈合。 在使用咀嚼过的 Fibranaurea Tinctoria（一种攀缘藤本植物，具有镇痛、退烧和利尿作用）叶子 8 天后，Rakus 的伤口开始愈合，大约一个月后他完全康复。这一事件无疑证明了这些雄伟动物的文明水平。

科学家揭示1.35亿年前植物-蚂蚁伙伴关系的起源

科学家揭示1.35亿年前植物-蚂蚁伙伴关系的起源 一项新研究发现，大约在 1.35 亿年前，蕨类植物和开花植物同时进化出了蜜腺，这表明它们与蚂蚁之间的互惠关系也发生了平行进化，这对了解植物进化和物种间相互作用具有重要意义。资料来源：田纳西大学诺克斯维尔分校例如，有些植物设法招募蚂蚁保镖。它们在叶子上分泌含糖花蜜，吸引蚂蚁，然后这些领地意识很强、攻击性很强的蚂蚁雇佣兵就会在"它们的"植物上巡逻，蜇咬试图吃它的食草动物。这些关系在有花植物中都有详细记载，但在不开花的蕨类植物中也有发生。这对研究人员来说是个奇怪的消息，因为长期以来人们一直认为蕨类植物缺乏进行这种复杂的生物互动的蜜腺。UT生态学与进化生物学系助理教授雅各布-苏伊萨（Jacob Suissa）与康奈尔大学的同事，包括蕨类植物专家李菲伟（Fay-Wei Li）和蚂蚁专家科里-莫罗（Corrie Moreau）合作，研究这种现象是如何在数千年间发展起来的。他们最近在《自然通讯》（Nature Communications）上发表了关于这种物种间合作关系的进化时间表和潜在因素的研究成果。"这项工作的新内容有两个方面，"苏伊萨解释说。"首先，我们发现蜜腺产生含糖花蜜以吸引蚂蚁保镖的结构在蕨类植物和开花植物中的进化时间大致相同"。这发生在大约 1.35 亿年前，与白垩纪植物-动物联合体的兴起相吻合。苏伊萨说："考虑到这是蕨类植物进化史上非常晚的时期，距它们的起源已经过去了近 2 亿年，这个时间点非常壮观。但它在开花植物进化史上却非常早，几乎是在白垩纪开花植物起源之初。"第二个新元素是这一切是如何发生的。蕨类植物最初是陆生植物，生长在森林地面上。大约在 6000 万年前的新生代，它们发生了重大转变，成为附生植物或树栖植物，也就是说，他们在成长过程中学会了一些新习惯。苏伊萨说："我们发现，当蕨类植物离开森林地面，进入树冠，成为附生植物、攀援植物或树状蕨类植物时，它们利用了现有的蚂蚁与开花植物之间的相互作用，进化出了蜜腺。"这两种植物的生态和进化史呈现出一种奇特的动态。蕨类植物和开花植物是在 4 亿多年前从一个共同祖先分化而来的，但在蜜腺进化和蚂蚁-植物互利交换的同时，蕨类植物和开花植物也取得了长足进步。这表明，可能有一些'生命规则'支配着非花蜜腺和蚂蚁-植物互惠关系的进化。这项工作可以为生态、发育或基因组分析提供进化框架或背景，从而有助于未来的研究。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

蓝莓为什么是蓝色的？科学家们找到了原因

蓝莓为什么是蓝色的？科学家们找到了原因 蓝莓的蓝色是由环绕在果实周围的一层蜡构成的，这层蜡是由能散射蓝光和紫外线的微型结构组成的。这使得蓝莓在人类眼中呈现蓝色，在鸟类眼中呈现蓝色紫外线。蓝莓的蓝紫外线色反射是由随机排列的表皮蜡晶体结构与光线相互作用产生的。布里斯托尔生物科学学院研究员罗克斯-米德尔顿解释说："蓝莓的蓝色无法通过挤压'提取'出来因为它不在可以从水果中挤出的色素汁液中。这就是为什么我们知道这种颜色一定有什么奇怪之处。因此，我们去掉了蜡，并将其重新结晶在一张卡片上，这样我们就能制造出一种全新的蓝色紫外线涂层。"这种超薄着色剂的厚度约为两微米，虽然反射率较低，但它具有明显的蓝色，并能很好地反射紫外线，这可能为新的着色剂方法铺平了道路。蜡结构如何反射光线的示意图。资料来源：Rox Middleton罗克斯补充说："这表明，大自然在进化过程中使用了一种非常巧妙的技巧为一种重要的着色剂添加超薄层。"大多数植物都涂有一层薄薄的蜡，这层蜡具有多种功能，科学家们对其中的许多功能仍不了解。他们知道蜡作为疏水性自洁涂层非常有效，但直到现在他们才意识到蜡的结构对可见颜色有多么重要。现在，研究小组计划研究更简便的方法来再造和应用这种涂层。这样就能生产出更可持续、生物相容性更好，甚至可以食用的紫外线和蓝光反射涂料。此外，这些涂层还可以具有与保护植物的天然生物涂层相同的多重功能。罗克斯补充说："在我们的眼皮底下，在我们经常种植和食用的水果上，发现了一种未知的着色机制，这真的很有趣。更令人兴奋的是，通过采集蜡制作出一种前所未见的新型蓝色涂层，从而再现了这种颜色。将这种天然蜡的所有功能融入到人工工程材料中是我们的梦想！"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

冰出一种新的超级水果？科学家发现让血橙更健康的简单窍门

冰出一种新的超级水果？科学家发现让血橙更健康的简单窍门 佛罗里达大学的一项新研究表明，血橙富含抗氧化剂和其他促进健康的植物化学物质，如果在低温条件下贮藏，可为消费者和种植者带来巨大益处。不过，尽管柑橘有可能通过特定的储存条件提高市场价格并改善品质，但仍需要进一步的研究来评估其作为佛罗里达州商业作物的可行性。资料来源：UF/IFAS，Ali Sarkhosh该研究的第一作者哈比比说："虽然血橙的价格通常高于其他常见品种，如脐橙或瓦伦西亚橙，但目前还不清楚农民是否可以通过将血橙添加到他们的作物选择中，然后储存起来进行内部颜色开发，从而大幅提高每英亩的收入。通过贮藏方法提高果实质量为佛罗里达州柑橘产业提供了一个大有可为的机会。不过，在向种植者推荐任何方法之前，还需要进一步研究。"这种水果富含花青素，花青素与各种健康益处有关，包括抗炎和抗氧化特性。它们还含有其他有益的植物化学物质，如维生素 C、类黄酮和膳食纤维。UF/IFAS 博士后助理法里博兹-哈比比（Fariborz Habibi）在实验室研究血橙。资料来源：UF/IFAS，Ali Sarkhosh"在家里，水果也能在类似的条件下形成内部颜色。不过，超市里的水果内部颜色应该很好，可以直接食用，"Sarkhosh 说。在这项研究中，科学家们从位于昆西的 UF/IFAS 北佛罗里达研究与教育中心的一块研究地里收获了果实。科学家们发现，将血橙储存在 40 至 53 华氏度的环境中，可以提高花青素、酚类物质含量和抗氧化剂的含量。当他们将温度降低到 43 至 46 度时，还能保持水果的硬度、减重和含糖量。Habibi 说："硬度等属性对于在贮藏期间保持血橙的整体质量、质地和口感至关重要。"血橙的名字源于其深红色的果肉。它们的果皮含有一种抗氧化色素。血橙通常生长在意大利和西班牙等国家，这些国家的地中海气候寒冷但高于 32 度有助于血橙的生长。在美国，血橙主要生长在加利福尼亚州，但在佛罗里达州还没有商业化种植。当果实暴露在 46 至 59 度的低温下至少 20 天时，花青素就会形成。这种条件在佛罗里达的亚热带气候中很少见。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家研制出第一种无阳极钠固态电池

科学家研制出第一种无阳极钠固态电池 根据发表在《Nature Energy》期刊上的一项研究，芝加哥大学的科学家研制出第一种无阳极钠固态电池。阳极会逐渐磨损，一旦磨损掉电池就没用了，无阳极不存在该问题；今天广泛使用的电池都是锂电池，而锂是稀缺性矿物质，相比下钠既丰富又价格便宜。钠电池、固态电池和无阳极电池都已经存在，但将三者组合起来还是第一次。研究人员研制出的这种新电池能稳定循环数百次，用钠代替锂使得其制造更便宜和环保，新的固态设计使其更安全。 via Solidot