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中國科學院B類先導專項“深地揮發份循環的成礦驅動機制及資源效應”啟動會順利召開
林莽研究員代表專項向專家組表達衷心感謝，并表示專項將認真吸收專家組的意見建議，確保專項按時高質實施。2024年11月30日—12月1日，中國科學院基礎與交叉前沿科研先導專項（B類）“深地揮發份循環的成礦驅動機制及資源效應”（以下簡稱專項）啟動會在廣州順利召開。會議特邀沈樹忠院士、彭平安院士、高銳院士、徐義剛院士、李獻華院士、胡瑞忠院士等12位專家與會指導。中國科學院可持續發展研究局副局長魏勇，中國科學院廣州分院副院長、分黨組成員孫龍濤，專項依托單位中國科學院廣州地球化學研究黨委書記、副所長張海祥，黨委副書記、紀委書記李海濱，副所長王強，專項首席科學家林莽研究員及專項骨干成員和管理人員等100余人參加會議。張海祥代表專項依托單位，感謝各位領導及專家給予的支持和幫助，并介紹了專項的整體背景和情況，同時強調作為專項依托單位，研究所將在人員、平臺、資源等各方面給予專項全力支持，并勉勵科研人員要積極面向國家重大需求，全力攻關，為搶占科技制高點做出貢獻。魏勇宣讀了專項立項文件，指出B類先導專項是中國科學院支持重點實驗室建設的重要舉措之一，依托單位和重點實驗室要轉變組織模式，形成創新合力，要帶動隊伍建設，推動人才工作上臺階，要健全管理方式，推動成果產出，真正能把科學院改革的成效展示出來。隨后，專項首席科學家林莽研究員作了專項工作匯報，詳細介紹了專項的立項思路和論證過程、研究方案和技術路線、目標成果和年度計劃、人才隊伍和工作基礎，以及組織管理和經費預算等內容。各項目和課題負責人分別就各項目和課題的具體實施和工作進展進行匯報。與會專家認真聽取了匯報并對專項各層級實施方案給予充分肯定，同時圍繞項目設計、關鍵科學問題、技術難點突破以及專項預期成果應用等方面提出了富有建設性的意見和建議。專家組希望專項進一步聚焦需解決的重大問題、突破的關鍵技術，進一步明確應用出口的方向，并加強三個項目之間的有機聯系，共同推動標志性成果的產出。林莽研究員代表專項向專家組表達衷心感謝，并表示專項將認真吸收專家組的意見建議，確保專項按時高質實施。
2024-12-09
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南海海洋所?|?南沙群島千米級羽狀流揭示活躍海底油氣泄漏
近期，中國科學院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質重點實驗室閻貧研究員團隊聯合廣州海洋地質調查局等單位，在南沙群島北部海區取得重要地質發現。通過分析多波束與多道地震資料，研究人員揭示了該區域存在多個高達千米的羽狀流，這些羽狀流具有顯著的含氣特征，推測區內可能存在活躍的海底油氣泄漏。研究團隊在南沙群島北部九章盆地通過多波束及多道地震數據分析，獲得了該區域海水和地層的反射結構和海底地形地貌圖。發現了該區域海底麻坑和多個羽狀流，其中羽狀流最高達1300米、底寬1300-1400米，與海馬冷泉區羽狀流相比，高度更高，是目前為止南海發現的最大羽狀流。近十年的觀測結果對比發現，該區域油氣泄漏非?；钴S，越來越強。例如，在同一個麻坑、不同時間（2013年和2020年）發現了兩次巨型羽狀流；在2018-2020年期間，一個麻坑深度突然增加了20米，另外出現一個新的麻坑，長248米、寬90米、深16米。此外，研究區斷裂發育，存在多個泥底辟和含氣帶，其頂部地震速度明顯低于圍巖速度，這些都是油氣藏存在和泄露的直接證據。這些發現預示著南沙群島北部可能存在豐富的油氣資源，應該進一步加強調查研究。這一發現不僅對于理解被動大陸邊緣甲烷滲漏機制具有重要的科學意義，也為未來南沙的油氣資源開發提供了潛在的區域目標。該研究成果已發表在Marine and Petroleum Geology期刊上，論文作者包括中國科學院南海海洋研究所助理研究員王彥林、副研究員于俊輝、研究員閻貧，廣州海洋地質調查局高級工程師涂廣紅等。研究工作得到國家自然科學基金、廣東特支計劃、以及國家自然科學基金委共享航次的支持。相關論文信息：Wang,Y.,Tu,G.,Yu,J.,Yan,P.,Ma J.,Tian Z.,Chen C.,2024. 1300-m-High gas plume from pockmarks in the north Nansha waters,South China sea. Marine and Petroleum Geology,164,106868。文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2024.106868.圖1?南沙盆地分布圖2?九章盆地麻坑區海底地形及其變化圖3?九章盆地多道地震剖面(a)和多波束(b)顯示的羽狀流、泥底辟和含氣帶
2024-12-09
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華南植物園揭示氣候和底物化學計量比調控自生固氮
生物固氮是陸地生態系統重要的氮輸入途徑，通常包括共生和自生固氮兩種方式。相比共生固氮而言，自生固氮在陸地生態系統的分布范圍更廣。自生固氮通常受到氣候因子、底物特性和固氮微生物群落結構的影響。傳統觀點認為，氣候因子是驅動自生固氮空間格局的主要因素，因此溫暖濕潤的低緯度地區通常被認為具有更高的自生固氮速率。然而，許多區域尺度的研究發現，溫暖濕潤的低緯度地區并不一定表現出更高的自生固氮速率，并且相比氣候因子而言，底物特性對自生固氮區域分布格局的影響可能更為顯著。因此，自生固氮的空間分布格局及其影響因素有待進一步研究。該研究以在中國東海岸不同位點采集的互花米草和蘆葦凋落物為研究對象，開展了兩項野外實驗（同位分解實驗和同質園分解實驗），并用全球數據進一步佐證（圖1）。在同位分解實驗中，來自不同位點的互花米草和蘆葦凋落物被送回采樣地點進行分解，以評估氣候因子和底物特性對自生固氮區域格局的影響。在同質園分解實驗中，來自不同位點的互花米草和蘆葦凋落物被統一放置于崇明島東灘進行分解，以進一步明確底物特性對自生固氮區域格局的作用。此外，通過全球數據分析進一步驗證自生固氮的分布格局及其調控因素。結果表明，互花米草和蘆葦凋落物自生固氮速率的緯度格局并沒有在溫暖濕潤的低緯度地區達到峰值。這種的現象也可以推廣到其他自生固氮類型（土壤、葉片等）的全球分布格局。導致這種現象的原因是由于在區域和全球尺度上，自生固氮的空間分布格局受到氣候因子和底物化學計量比的共同調控。為此，我們提出了一個新的理論框架來解釋這種現象（圖2）。在溫暖濕潤的地區，盡管適宜的氣候有助于自生固氮，但較低的底物C:N和C:(N:P)比會限制其活性，使自生固氮速率低于傳統觀點的預期值；相反，在氣溫和水分相對較低的地區，雖然氣候條件不利于自生固氮，但較高的底物C:N和C:(N:P)比能在一定程度上促進微生物固氮活性，使自生固氮速率高于傳統觀點的預期值。上述結果從區域和全球尺度進一步驗證了前期發現的底物化學計量比調控氮飽和成熟林自生固氮速率（Zheng et al. 2018,Ecology;?https://doi.org/10.1002/ecy.2416）以及驅動森林演替過程的固氮速率變化（Zheng et al. 2020,Ecology Letters;https://doi.org/10.1111/ele.13437）。相關研究成果已近期發表在學術期刊Earth’s Future（《地球的未來》）上。復旦大學碩士生戴海嘯為第一作者，中國科學院華南植物園鄭棉海副研究員和復旦大學/蘭州大學吳紀華教授為共同通訊作者，復旦大學博士生劉澤康和蘭州大學助理教授Ali Bahadur為本文共同作者。論文鏈接：https://doi.org/10.1029/2024EF005093圖1. 野外實驗的采樣地點分布圖（a）及全球分析中實驗數據的分布圖（b）圖2. 氣候和底物化學計量比對自生固氮空間分布的共同調控作用的理論框架
2024-12-08
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?華南植物園揭示桉-鄉混交林結構-健康-服務長期動態
桉樹（Eucalyptus）因其快速生長和顯著的經濟效益，在熱帶和亞熱帶地區被廣泛種植。然而，單一種植的桉樹純林種植通常會引發生物多樣性喪失、土壤養分流失以及生態系統服務功能的下降。將桉樹與鄉土樹種混交被認為是一種潛在的解決方案，然而現有研究主要集中于短期（≤7年）的桉樹人工林，并且多局限于1-2種鄉土樹種。長期來看，桉樹人工林多營養級之間復雜的相互作用以及不同植被層多維生物多樣性和生態系統服務之間的關系仍缺乏系統研究，適宜的桉-鄉混交比例尚不清楚。為解決上述科學問題，中國科學院華南植物園恢復生態學團隊依托廣東鶴山森林生態系統國家野外科學觀測研究站共和“植被恢復生物多樣性梯度”大型野外控制實驗平臺，量化了4個不同條帶混交比例（2:8，3:7，4:6，5:5）的桉-鄉混交林的多營養結構與生態熱力學健康，以及不同植被層多維多樣性（分類，功能和譜系）和生態系統多服務性的長期動態。研究發現：（1）長期（13-15a）和短期（1a）桉樹人工林群落在不同植物層的多維多樣性上存在顯著差異（2）桉樹與高多樣性鄉土樹種間作對多營養生物多樣性保護、生物熱力學健康發展和土壤肥力保持具有長期的積極作用（3）當鄉土樹種比例≥20%時，喬木層的多維生物多樣性顯著提升；≥30%時，桉樹和起始鄉土樹種的長期存活率及自然遷入率顯著提高；進一步增加至50%時，不僅提供了最高水平的生態系統服務，還顯著增強了服務間的協同關系（4）人為調控的喬木層初始混交比例和灌木和草本層的自然恢復雙向奔赴，共同促進了桉-鄉混交林生物多樣性、生態系統健康與生態系統服務的長期恢復。這些發現為全球熱帶和亞熱帶地區大面積分布的桉樹人工林改造和長效管理提供了新的依據。相關成果在Journal of Cleaner Production（《清潔生產雜志》）（中科院1區Top，IF2023?= 9.8）和Journal of Applied Ecology（《應用生態學雜志》）（中科院1區Top，IF2023?= 5.0）發表。中國科學院華南植物園博士生張磊和已畢業碩士生汪雁佳（現中山大學在讀博士）為第一作者，任海研究員和陸宏芳研究員為共同通訊作者。研究工作得到了國家自然科學基金項目、青促會項目和廣東省重點研發項目的資助。文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.144288https://doi.org/10.1111/1365-2664.14558圖1. 6種人工林地上、地下生物多樣性、生物熱力學健康和土壤肥力的結構方程模型圖2. 生態系統多服務性與不同植物層多維多樣性指數的關系
2024-12-08
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?廣州能源所高溫功能復合材料耦合調控低碳燃燒關鍵技術實現應用
廣州能源所燃燒與熱流科研團隊在廣東省重點領域研發計劃等項目的支持下，積極開展低碳燃燒技術研發，經過多年攻關開發出天然氣摻氫比例可任意調節的低氮燃燒器，突破了大功率天然氣摻氫安全高效燃燒、燃燒負荷和摻氫比例動態調控等關鍵技術，并結合“源頭控制，梯級降解”的氮氧化物治理理念，將稀土類高溫功能復合材料與現有燃燒技術工藝有機結合，實現了高溫功能復合材料耦合調控低碳燃燒關鍵技術的突破，邁出了技術推廣轉化過程中堅實的一步。廣東省陶瓷建材、金屬冶煉、材料深加工等領域企業眾多，行業規模巨大，燃燒調控和大氣污染防治是在向綠色能源轉型的過程中亟待解決的關鍵難題。廣州能源所燃燒與熱流科研團隊在廣東省重點領域研發計劃等項目的支持下，積極開展低碳燃燒技術研發，經過多年攻關開發出天然氣摻氫比例可任意調節的低氮燃燒器，突破了大功率天然氣摻氫安全高效燃燒、燃燒負荷和摻氫比例動態調控等關鍵技術，并結合“源頭控制，梯級降解”的氮氧化物治理理念，將稀土類高溫功能復合材料與現有燃燒技術工藝有機結合，實現了高溫功能復合材料耦合調控低碳燃燒關鍵技術的突破，邁出了技術推廣轉化過程中堅實的一步。依托該技術成果，燃燒與熱流科研團隊在潮州深能燃氣有限公司的委托資助下，聯合潮州市索力德機電設備有限公司研制了國內首座智能化天然氣摻氫陶瓷梭式窯。11月25日，窯爐正式成功點火，實現了摻氫比為32%條件下的穩定運行。11月26日至12月2日，窯爐完成了不同燒成溫度（1220℃和1280℃）、共計4窯陶瓷出口產品的燒制。經廣東省特種設備檢測研究院潮州檢測院測試，耦合高溫功能復合材料的燃燒技術可實現節能5%和氮氧化物排放低至15 mg/m3的效果。該示范應用首次在高摻氫比條件下燒成高質量陶瓷產品，驗證了高溫功能復合材料耦合調控低碳燃燒技術的節能環保性、安全可靠性和產品適應性，為陶瓷企業及其他工業窯爐的綠色能源安全高效利用提供了關鍵技術和核心裝備的樣板。陶瓷梭式窯天然氣摻氫燃燒技術示范應用點火儀式高溫功能復合材料耦合調控低碳燃燒關鍵技術示范應用現場陶瓷梭式窯天然氣摻氫燒成產品
2024-12-06
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華南植物園揭示植物入侵影響熱帶珊瑚島土壤碳庫機制
土壤碳庫包括有機碳庫和無機碳庫兩部分。由于有機碳周轉時間相對較短、對環境變化更為敏感、調控潛力大，目前研究多關注土壤有機碳。這導致土壤無機碳在堿性環境中的穩定性強和周轉時間長的作用往往被忽視。土壤有機碳和無機碳可以相互轉化相互影響，土壤無機碳的積累過程同樣對陸地碳循環乃至全球碳平衡至關重要。在熱帶珊瑚島生態系統中，土壤富含大量無機碳。外來植物入侵導致本地植物群落生物量減少，降低植物源有機碳的輸入，這為研究這類生態系統為研究外來植物入侵如何影響土壤有機碳和無機碳的動態變化提供了獨特的機會臺。盡管植物入侵已被證明會對土壤碳輸入和輸出產生深遠影響，但其對土壤有機碳與無機碳的相互作用尚缺乏清晰認識。因此，理解植物入侵影響土壤有機碳-無機碳平衡的內在機制，對于熱帶珊瑚島生態系統保護與恢復具有重要的科學意義。中國科學院華南植物園恢復生態學任務團隊以我國西沙群島的熱帶珊瑚島為對象，研究了無根藤（Cassytha filiformis）、飛機草（Eupatorium odoratum）和孿花蟛蜞菊（Wedelia biflora）等三種入侵植物對土壤有機碳庫和無機碳庫的影響。研究發現：（1）外來植物入侵顯著降低了本地植被地上和地下生物量，但土壤總碳儲量并未顯著變化，主要由于土壤無機碳的增加在一定程度上抵消了土壤有機碳的減少；（2）外來植物入侵降低了微生物源碳（氨基糖和球囊霉素相關土壤蛋白）的濃度，但這些微生物源碳對土壤有機碳的貢獻在濕季會有所增加；（3）植物入侵對土壤碳庫受入侵植物物種和采樣季節的共同調控，土壤總氮和總磷含量是關鍵影響因素。該研究闡明了外來植物入侵影響土壤碳庫組分的機制，土壤無機碳的增加雖能部分抵消土壤有機碳的損失，但土壤有機碳的多功能性卻是無機碳無法替代的，尤其是在養分循環和水分保持方面。該研究結果為熱帶海島為應對外來植物入侵和保護修復提供了新的科學依據。未來需要進一步監測不同環境條件下土壤有機碳和無機碳的長期變化動態，深入理解植物-微生物相互作用對土壤碳固存的影響，進而為熱帶島嶼保護、恢復與管理提供科技支撐。相關研究成果已近期發表在國際學術期刊Biological Diversity（《生物多樣性》）上。華南植物園博士后李騰騰為論文的第一作者，劉占鋒研究員為論文的通訊作者。研究工作得到了國家重點研發計劃項目和國家自然科學基金項目等資助與支持。論文地址：10.1002/bod2.12024圖1. 外來植物入侵對熱帶珊瑚島嶼植被生物量與土壤碳庫的影響圖2. 外來植物入侵對熱帶珊瑚島嶼土壤有機碳和無機碳庫的影響
2024-12-04
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華南植物園揭示轉錄因子相分離精確調控植物開花的分子機制
相分離作為生物大分子在細胞內形成無膜結構，在生物體的發育和信號轉導過程中發揮著重要功能。植物光周期調控因子CONSTANS (CO)蛋白能夠與核轉錄因子NF-YB2和NF-YC9互作，共同激活開花關鍵基因FLOWERING LOCUS T (FT)的表達，進而促進植物成花轉換。而相分離在這個過程中是否發揮作用以及具體的分子機制仍不清楚。近日，中國科學院華南植物園農生中心侯興亮研究員和新加坡南洋理工大學繆巖松副教授通過合作研究揭示了相分離在植物開花過程中的具體調控機制。研究發現CO、NF-YB2和NF-YC9蛋白在植物中可形成相分離，為深入解析其具體的形成機制和調控功能，研究人員分別利用原生質體、體外實驗體系以及轉基因植株檢測這些轉錄因子對FT基因表達的調控。結果發現，CO蛋白在光信號響應下逐漸積累，并從擴散狀態形成聚集的滲透簇，這一過程依賴于B-box基序；而NF-YB2和NF-YC9與CO通過多價共組裝，維持CO液相凝聚體組裝狀態和轉錄活性，阻止CO抑制性慢擴散凝聚體的形成，后者會阻礙FT表達的激活。為了探明NF-Y因子如何維持CO/NF-YB2/NF-YC9凝聚體具有流動性，從而開花基因的轉錄激活。研究人員發現NF-YC9的內在無序區域（IDR）包含一個多谷氨酰胺（polyQ）基序，通過優化谷氨酰胺殘基重復次數能夠調節CO/NF-YB2/NF-YC9凝聚體的功能物質屬性，并影響CO的功能。CO/NF-YB2/NF-YC9識別特定的FT啟動子，形成的CO/NF-YB2/NF-YC9/FT凝聚體具有液相流體性，從而允許FT的轉錄激活。該研究揭示了相分離在植物成花轉換過程中的關鍵作用，闡明植物如何通過調控轉錄因子凝聚體狀態這一微妙的策略精確控制開花進程，為植物光周期成花途徑機制的認識提供了新的見解。相關研究成果已近期發表在國際學術期刊The EMBO Journal上。中國科學院華南植物園博士后黃翔和新加坡南洋理工大學博士后馬智明為該論文共同第一作者，侯興亮研究員和繆巖松副教授為共同通訊作者。該項研究得到廣州市科技計劃、廣東省重點領域研發計劃等項目的資助。論文鏈接：https://www.embopress.org/doi/full/10.1038/s44318-024-00293-0?
2024-12-04
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底泥板結對洞庭湖沉水植物退化的影響機制及恢復取得新進展
氣候變化和人類活動加?。ㄈ绱髩谓ㄔO）在一定程度上改變了湖泊固有的水文節律，使湖泊成為世界上最受威脅的生態系統之一。沉水植物作為湖泊中主要的初級生產者，對維持湖泊生態系統的穩定起重要調節作用。自2010年來，洞庭湖沉水植被退化嚴重，部分區域甚至消失，對湖區生態環境健康構成較大威脅。自三峽大壩運行后，洞庭湖水文情勢巨變，旱季延長，落水期提前，使以前未暴露的湖底出露時間延長，在旱季出現了大面積的底泥板結現象。然而，有關底泥板結對沉水植被的影響以及特定水文條件改變后如何恢復是當前面臨的新情況，新特征。氣候變化和人類活動加?。ㄈ绱髩谓ㄔO）在一定程度上改變了湖泊固有的水文節律，使湖泊成為世界上最受威脅的生態系統之一。沉水植物作為湖泊中主要的初級生產者，對維持湖泊生態系統的穩定起重要調節作用。自2010年來，洞庭湖沉水植被退化嚴重，部分區域甚至消失，對湖區生態環境健康構成較大威脅。自三峽大壩運行后，洞庭湖水文情勢巨變，旱季延長，落水期提前，使以前未暴露的湖底出露時間延長，在旱季出現了大面積的底泥板結現象。然而，有關底泥板結對沉水植被的影響以及特定水文條件改變后如何恢復是當前面臨的新情況，新特征。針對上述問題，中國科學院亞熱帶農業生態研究所謝永宏研究員團隊依托洞庭湖站研究平臺，結合野外調查和受控實驗等方法，分析了底泥板結特性及對沉水植物生長的影響，同時探討了多種底泥修復措施對沉水植物生長的促進效果。研究結果表明：1）底泥板結后0~10 cm沉積物層的土壤特征發生了明顯變化，如：大顆粒團聚體（＞2mm）的比例在板結底泥（63.93–85.88%）較未板結底泥（2.80–13.17%）顯著增加，土壤TN、TP和SOC含量有所上升，土壤pH有所降低；2）板結底泥中細菌和真菌的豐富度顯著高于未板結底泥，真菌群落結構主要受板結程度影響，細菌群落結構則主要受垂直深度的影響；3）底泥板結不利于沉水植物定植和建群，如降低了沉水植物的生物量，減少了最大根長但增大了平均根徑，同時板結和水位的共同作用導致沉水植物整體根系變短；4）底泥修復措施對沉水植物生長的促進效果不同：一方面單獨底泥疏松處理可以增加沉水植物生物量，促進根系發育，有利于沉水植物生長和建群，另一方面底泥疏松+凋落物添加（如苔草、南荻）的聯合處理在不同生長型沉水植物間（如底棲型、直立型、冠層型）表現出特異性響應，如：疏松+苔草處理顯著提高了冠層型沉水植物（輪葉黑藻和穗花狐尾藻）的生物量，但對直立型沉水植物（龍須眼子菜和微齒眼子菜）而言是增大了根莖比。未來在恢復沉水植物時，可以根據沉水植物生長型不同采取針對性的底泥修復措施，以達到最佳效果。上述結果以Sediment hardening changes the physicochemical characteristics and microbial diversity of sediment and has potential effects on submerged macrophytes和Response of submerged macrophytes of different growth forms to multiple sediment remediation measures for hardened sediment為題近期分別發表在Plant and soil和Frontiers in Plant Science上，研究得到國家自然科學聯合基金和青年基金項目、湖南省重點研發計劃項目等資助。洞庭湖底泥板結狀況和受控實驗平臺
2024-12-03
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華南植物園發現木豆葉提取物可以治療牛皮癬
銀屑病俗稱“牛皮癬”，是一種慢性復發性炎癥性疾病，全球發病率約為2%。銀屑病的臨床癥狀主要為表皮增厚、表皮上層角化過度伴角化不全，表皮微膿腫和中性粒細胞大量募集造成的炎癥性浸潤等。在我國云南思茅地區，木豆葉[Cajanus cajan (L.) Millsp]長期被用來治療多種皮膚性疾病。中國科學院華南植物園戰略植物資源保育與利用團隊研究發現木豆葉提取物（EXT）具有治療牛皮癬的潛力，并在細胞和分子水平上闡明了作用機制。中國科學院華南植物園植物中心博士后朱寶君和姚李媛等科研人員，首先以HaCaT細胞為研究對象，通過免疫熒光和熒光定量分析技術，發現木豆葉提取物可激活芳香烴受體AhR的相對表達并促進其蛋白核轉移，初步證明其可能具有治療牛皮癬的作用。隨后以咪喹莫特誘導的小鼠銀屑病模型為研究對象，通過轉錄組學和蛋白組學分析技術，闡明了木豆葉提取物通過下調多種趨化因子（Ccl2、Ccl20和Cxc5等）、炎癥性細胞因子（IL7a、Il19、Il22和Il23等）和角質形成細胞分化相關基因（Lce和Sprr家族基因），激活AhR及其下游調控基因（Cyp450家族基因），達到緩解銀屑病癥狀的目的。該研究為基于植物來源的天然產物抗銀屑病藥物的研發提供科學依據和物質基礎，也為木豆葉這一重要的生物資源的高值化應用提供了理論依據。相關研究成果已近期發表在國際學術期刊Journal of Ethnopharmacology（《民族藥理學雜志》）。華南植物園博士后朱寶君和姚李媛為共同第一作者，趙麗云助理研究員和邱聲祥研究員為共同通訊作者。（論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jep.2024.119109）圖1. 木豆葉及主要菧類化學成分圖2. 木豆葉提取物對HaCaT細胞AhR及其下游調控基因CYP1A1的激活和促核轉移作用圖3. 木豆葉提取物（EXT）治療銀屑病的作用和潛在分子作用機制
2024-12-01
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華南植物園真菌異養植物與菌根真菌的共生關系研究獲新進展
植物與菌根真菌之間的互利共生（菌根）是植物-微生物共生互作的主要模式，它能夠促使植物積極響應并適應各種生物和非生物脅迫，從而進入新的生境乃至占領新的生態位，最終推動物種分化。真菌異養植物（Mycoheterotrophic plants）是植物-真菌互作驅動植物進化的經典案例，以其獨特的營養方式、與光合自養植物截然不同的進化方向備受關注。真菌異養植物沒有葉綠素，依賴真菌而生存，二者之間互作關系從祖先的互利共生轉變為寄生，且在這種關系轉變過程中往往發生真菌合作者的轉變，同時伴隨著真菌特異化的發生。真菌合作者的轉變使得真菌異養植物能夠拓展新的生態位，進入不同于光合自養祖先的生境（通常是陰暗、潮濕的森林地表層）并生存，進而發生物種分化，這也是植物-真菌互作推動植物多樣性分化的具體體現。真菌異養植物通常比光合自養植物具有更高的真菌特異性（Fungal specificity），即其只與較少的真菌形成互作關系，且這些真菌往往具有較近的系統發育關系。然而，當前對真菌異養植物的起源與進化歷程知之甚少，其共生真菌轉變及特異化發生的生態機制仍困擾著眾多研究者。為探究這一科學問題，中國科學院華南植物園植物中心趙中濤副研究員利用真菌異養植物的模式植物類群-水玉簪屬進行了相關研究。研究團隊對水玉簪屬各物種開展了廣泛采樣，通過高通量測序等手段，對水玉簪屬7個植物種、16個居群開展了伴生植物調查和微生物多樣性調查。研究結果顯示，真菌異養植物不依賴于特定的植物類群，而是能夠與絕大多數伴生植物形成互作關系以獲取真菌營養，且不同生境的共享真菌可能為其生境轉移提供了前提條件。研究進一步發現，導致真菌特異性形成的因素不僅是植物方營養方式的轉變，生境遷移也明顯促進了植物中真菌特異性的發生。相關研究結果以“Not only transitions in nutritional modes but also niche shifts facilitate mycorrhizal fungal specialization in?Burmannia”為題，發表在國際生態經典期刊Functional Ecology（《功能生態學》）。華南植物園趙中濤副研究員為第一作者，張奠湘研究員為通訊作者。該研究得到國家自然科學基金的資助。文章鏈接：https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/1365-2435.14706圖1. 水玉簪屬不同營養型植物。圖2. 水玉簪及其伴生植物中菌根真菌的系統發育結構。A.水玉簪不同物種中真菌群落系統發育結構；B.伴生植物中菌根真菌群落的系統發育結構；C.水玉簪與伴生植物中真菌群落的關系；D.水玉簪伴生植物中真菌群落的聚類結構。
2024-12-01
草莓樱桃丝瓜绿巨人秋葵榴莲
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