学科: 作物学

现代农业迫切需要提高养分利用效率，减少环境影响。研究发现，通过定向导入大刍草基因，可将控制根际微生物组功能的祖先性状重新引入优良玉米。利用近等基因系，定位到源自大刍草的微生物组相关表型（MAPs），能抑制导致氮流失的关键微生物过程——硝化和反硝化。基因导入改变根系分泌物化学组成，形成独特微生物群落，增强氮保留。还发现了负责抑制活性的候选基因位点和代谢物，并在体外验证了功能。该研究为作物微生物组生态系统服务'野化'提供遗传和生化基础，为全球农业可持续养分管理提供了可推广路径。

标签: 可持续农业 大刍草 微生物组相关表型 氮循环 玉米

冷泉港实验室研究人员借助CRISPR基因编辑工具，发现了更快的作物培育方法。以灯笼果为对象，使其更易种植管理，助力美及全球规模化种植，还能加速培育抗病虫、耐旱作物。

标签: CRISPR技术 作物培育 基因编辑 灯笼果 规模化种植

美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校研发出“气孔洞察”新系统，可在控制环境下同时观察植物气孔微小运动并测量叶片气体交换，为培育节水作物提供关键工具。

标签: 作物育种 植物生理学 气孔 气孔洞察 水分利用效率

植物NLR受体Sw-5b通过Aux/IAAs-ARF19和YUC8-TIR1/AFBs模块激活生长素信号，促进胼胝质介导的抗病毒防御，为理解植物免疫受体利用激素信号抵御病原体的机制提供新见解。

标签: Sw-5b 抗病毒防御 植物NLR受体 生长素信号 胼胝质

气候变化和污染加剧使植物面临多重胁迫。研究发现拟南芥转录调节因子bHLH35对特定多重胁迫组合（盐、强光、高温）的适应至关重要，通过与NAC069互作、结合LBD31启动子，调控类黄酮代谢和乙烯信号，揭示植物应对胁迫组合的特异性机制。

标签: 乙烯信号 多因子胁迫组合 植物胁迫响应 碱性螺旋-环-螺旋蛋白35 类黄酮代谢

寄生杂草如列当和独脚金通过吸器从宿主根部获取营养。研究发现，其种子在吸水和萌发阶段会产生生物活性吸器诱导因子（HIFs），无需依赖宿主信号即可独立形成吸器，挑战了宿主诱导吸器形成的传统认知。这些因子包括细胞分裂素、甾醇等，通过协同作用促进吸器发育，帮助幼苗更快附着宿主并形成更多块茎，增强寄生能力。

标签: 列当科 吸器形成 吸器诱导因子 寄生杂草 种子代谢物

奥胡斯大学研究发现，改变植物根部受体中两个氨基酸，可使其从防御转为与固氮细菌共生。这或让小麦、玉米等主粮作物实现自主固氮，减少化肥使用，助力农业可持续发展。

标签: 主要农作物 人工肥料 共生关系 固氮作用 植物受体

全球食品价格上涨，农业食品研发投资增长放缓是重要原因。1980-2015年与2015-2021年相比，全球研发支出增速降三分之一，超半数国家增长放缓，三分之一国家下降。投资主体从公共转向私营、高收入让位于中等收入国家，亚太占比达半，或致未来食品涨价、资源压力增大。

标签: 公共部门 农业食品研发 投资趋势 私营部门 食品价格

科学家通过基因编辑培育出柱头外露的番茄，并开发自主机器人授粉系统。该系统给一排番茄授粉仅需约118分钟，远快于人工的268分钟，成功率达77.6%。这种基因编辑与机器人技术的结合，能降低农业育种人工成本，推动规模化种植自动化。

标签: 农业自动化 基因编辑 机器人授粉 杂交育种 番茄

土壤板结影响作物产量，是全球性农业挑战。研究发现，乙烯通过调控细胞壁生物合成促进根系径向扩张：板结胁迫下，乙烯诱导根皮层中生长素响应因子1（ARF1）表达，抑制纤维素合成酶（CESA）基因，改变皮层细胞壁厚度，使表皮增厚、皮层变薄。该研究揭示了乙烯信号与根系细胞壁重塑的关联，阐明纤维素合成动态调控如何帮助根系在板结土壤中生长。

标签: 乙烯信号 土壤板结 根系径向扩张 纤维素合成 细胞壁重塑