两指间夹着一小枝拟南芥。
科学共享

科学分享:7月18日

本周内容:复杂的性行为、栖息地演替、病原体识别等等。

https://www.botany.one/science-shared-july-18/

您认识会喜欢这个的人吗?

以下是本周您在 Bluesky 上分享的热门文章汇总。需要付费阅读的文章会标有💰,否则在检查时均可免费访问。

这是如何工作的

我们会扫描人们在社交媒体上发布的帖子。 博塔尼汽车 列出并提取包含论文链接的条目。每篇论文被撰写文章提及,即可获得 4 分;转发可获得 3 分;点赞可获得 1 分。

如果用户发布的内容中,植物​​学相关内容(不一定是论文链接)的占比达到 20% 或以上,我们会尝试将其添加到“植物学自动”版块。我们认为,由于整个列表的用户都对植物感兴趣,因此这类内容更容易脱颖而出。

如果您认为自己应该出现在 Botany Auto 名单上,但却不在,请留言至 @botany.one 在蓝天上。

1. 关于生物性别,目前尚无共识。
埃普利,MG 等。 生态学快报 · Bluesky 发布了 1 篇帖子 · 45 个赞 · 19 次转发

关于生物性别的定义,科学界和社会各界仍在持续讨论。在当前全球范围内,关于性别的错误信息正被用于政策制定,因此,科学的澄清至关重要。本文评估了定义性别的主要方法,并综合了当前的讨论,得出结论:目前对于一个不带任何假设和局限性的性别定义,尚未达成共识。尽管目前尚无共识,但我们并不提倡采用单一定义,并认为缺乏一致性本身并非问题所在。无论采用何种定义,我们都提出了切实可行的建议,以提高描述性别时的准确性。最重要的是,无论科学界如何争论,任何基于生物学的性别定义都不应被用来决定人权。

布莱恩·奥米拉 @omearabrian.bsky.social · on Bluesky

《生态学快报》*特邀*撰写了这篇文章,论证了一种简单的二元“生物性别”概念,以反驳 Eppley、Lee、Dellinger 和 Swank 的优秀论文(doi.org/10.1111/ele....), 他们原本想等到反驳材料准备好后再进行讨论,但却未能如愿。

社论解释了这一过程: doi.org/10.1111/ele....

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2. 优化生物多样性补偿以促进栖息地演替和定殖动态
威尔斯,K. 等。 保护生物学 · Bluesky 发布了 1 篇帖子 · 29 个赞 · 17 次转发

生物多样性补偿旨在通过保护和恢复来弥补发展造成的生态损失。然而,在反复的影响-补偿循环下,其长期效果仍存在不确定性。我们利用概念性的森林演替模型,评估了补偿规模、保护持续时间、栖息地转化率和土地可用性限制等因素之间的相互作用如何影响补偿效果。此外,我们还考虑了这些效果可能因生物多样性组成部分而异,包括与演替栖息地形成物种相关的栖息地成熟度,以及持久性定殖者和演替专家的元种群动态。

詹姆斯·布洛克 @jmbecologist.bsky.social · on Bluesky

补偿措施虽然被广泛推广,但在生态学上却缺乏依据。

我们的建模研究表明:

有效的补偿措施需要恢复区域大于受影响区域。

以及长期保护

高栖息地转化率会降低补偿效果。

conbio.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/...

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3. 通过计算设计从头整合的结构域,可以合理控制植物 NLR 免疫受体中病原效应物的识别。
奚,Y. 等。 bioRxiv · Bluesky 发布了 1 篇帖子 · 28 个赞 · 16 次转发

本文介绍了一种可编程框架,该框架利用生成式人工智能蛋白质设计工具 RFdiffusion 和 ProteinMPNN,从头设计针对多种病原效应子的整合结构域 (ID)。通过将这些定制的结合物整合到模块化的稻瘟病菌 Pik-1/Pik-2 NLR 受体底盘中,我们成功地构建了对巴拿马病病原体古巴镰刀菌热带4号生理小种中非同源毒力因子(效应子)的识别能力。

尼克·塔尔博特 @talbotlabtsl.bsky.social · on Bluesky

很高兴能预印这篇由 @adamrbentham.bsky.social 领导的合作研究,其中生成了计算机设计的蛋白质结合剂,这些结合剂能够识别病原效应物,当部署在 NLR 免疫受体中时,可引发植物免疫反应。
www.biorxiv.org/content/10.6...

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4. 一个世纪以来,光合作用过程中碳同位素分馏的研究:从早期突破到未来目标
Jahren,AH, 舒伯特,文学学士 · New Phytologist · Bluesky 发布了 4 篇帖子 · 25 个赞 · 11 次转发

自1929年发现以来,稳定的碳同位素<sup>13</sup>C一直是增进我们对光合作用理解的关键工具。早期对植物碳同位素的研究引发了人们的疑问:特定植物的碳同位素比值最终是由其对环境的主动响应控制,还是由相对静态的光合作用生物化学过程控制?由此,人们建立了一个植物组织碳同位素组成模型,旨在描述物理扩散、酶的生化作用以及气孔的生理响应对净碳固定的综合影响。此后的几十年里,人们对二氧化碳浓度上升的认识凸显了光呼吸的作用,促使人们开展更深入的分析,以探究二氧化碳浓度对<sup>13</sup>C吸收和固定的影响。

New Phytologist @newphyt.bsky.social · on Bluesky

一个世纪以来,光合作用过程中碳同位素分馏的研究:从早期突破到未来目标

#TansleyReview Jahren 和 Schubert @schubertba.bsky.social @realhopejahren.bsky.social

nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/...

#植物科学

这组照片展示了论文的三个方面。顶部照片是容积约为1立方米的方形植物生长箱,用于使植物在高浓度二氧化碳环境下生长。右下角照片是拟南芥植株,其中8株在正常二氧化碳浓度下生长,另外8株在约3倍正常二氧化碳浓度下生长。在高浓度二氧化碳环境下生长的植株明显更大。蓝天视角 →

5. 根系经济性状与植物水力性状的关系
萨纳伊,A. 等。 New Phytologist · Bluesky 发布了 2 篇帖子 · 25 个赞 · 13 次转发

我们构建了一个主要包含木本植物的数据集,该数据集涵盖了与水分利用策略相关的五种地上植物水力性状和来自根系经济空间(RES)的四种细根性状。我们研究了RES性状生态策略的全球多样性如何与地上水力性状(有助于提高抗旱性)相关联。我们发现,根系氮含量较高、根系组织密度较低的吸收型物种,其地上组织的抗旱性略低。

New Phytologist @newphyt.bsky.social · on Bluesky

根系经济性状与植物水力性状的关系

萨奈伊等人。 @anvarsanaei.bsky.social

nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/...

概念总结图显示了地上植物水力策略与根系经济空间特征之间关系的结果。 蓝天视角 →

6. 土壤采样策略决定了丛枝菌根真菌的检出率,并揭示了系统发育结构偏差。 ????
弗鲁,A. 等。 土壤生物学与生物化学 · Bluesky 发布了 1 篇帖子 · 28 个赞 · 13 次转发

丛枝菌根(AM)真菌群落的微观尺度分布极不均匀,这意味着采样策略会显著影响所检测到的群落。我们利用一项长期施肥实验,比较了三种采样策略和两种样品保存方法,以评估它们对AM真菌多样性和特定分类群检测的影响。

亚当弗鲁 @frewecologist.bsky.social · on Bluesky

我们混合了土壤芯,结果丢失了 49 种 AM 真菌类群。

对各个子样本进行测序后发现了它们。那些消失的样本数量稀少、分布零散,且在系统发育上呈聚集分布。

干燥和冷冻其实没什么区别。

按照你的问题所涉及的规模进行抽样。

doi.org/10.1016/j.so...

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7. 在气候变暖的世界中,植物物种的繁殖面临着难以置信的脆弱性。
丹尼,地方检察官 等。 New Phytologist · Bluesky 发布了 2 篇帖子 · 22 个赞 · 10 次转发

全球气温上升,威胁着植物种群的生存。高温会扰乱配子发生、受精和种子灌浆过程,其影响阈值通常低于影响光合作用、生长或存活的阈值。尽管作物科学家发现,植物系统中关键的生殖阶段尤其容易受到热胁迫的影响,但生态学和进化研究大多侧重于其他适应性指标来评估种群对气候变暖的适应能力。我们提倡将花粉、胚珠和种子灌浆的发育指标纳入生态学和进化研究,以提高对未来气候条件下植物种群动态的预测准确性。

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在气候变暖的世界中,植物物种的繁殖面临着难以置信的脆弱性。

丹尼等人。 @derekdenney.bsky.social @emjo.bsky.social @davidlowry.bsky.social @msupri.bsky.social

nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/...

图示热胁迫如何影响植物的整体和生殖水平。图A展示了一株植物,其响应分为分子和细胞过程以及生物体性状。根据性状的不同,其影响既有增加也有减少。图B重点关注生殖结构,展示了热胁迫对种子、果实、花粉、花器官和胚珠的负面影响。这些影响包括种子大小、数量和饱满度降低,果实变小、种子数量减少,花粉发育和萌发受损,配子产量和育性降低,花组织结构受损以及胚珠败育率增加。箭头指示性状在热胁迫下是增加、减少还是变化。蓝天视角 →

8. 优化小麦生长以适应各种冬季气候
Hirsz D. 和 Dixon LE. · Bluesky 发布了 2 篇帖子 · 16 个赞 · 10 次转发

气候变化对可靠且可持续的作物生产造成了极大的破坏,因为作物已根据地域环境条件进行了适应性调整,以对一系列规律性的综合环境信号做出有利响应。尤其以小麦这种种植最广泛的作物为例,其花分生组织转变和开花的时间主要受光周期和温度信号的共同调控。识别和理解调控这些综合环境信号生理响应的关键基因,对于培育最佳品种至关重要。本文详细阐述了不断变化的环境条件给冬小麦适应性带来的挑战和机遇。

植物科学聚焦 @plant-sci.bsky.social · on Bluesky

🌾🧬 冬小麦的开花时间受温度和日照长度的影响。气候变化会扰乱这些信号,威胁产量。

我们需要耐寒但不需要固定冬季的栽培品种 #植物科学 @jxbotany.bsky.social academic.oup.com/jxb/article/...

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9. 植物全生物体中的微生物几丁质酶:生态作用和结构决定因素
艾希菲尔德,R., 祖卡罗,A. · FEMS微生物学评论 · Bluesky 发布了 2 篇帖子 · 12 个赞 · 10 次转发

本文综述了微生物几丁质酶在生态环境中的功能,并探讨了结构变异如何调控几丁质分解活性、底物结合和生物学功能。我们认为,微生物几丁质酶的生态作用不能仅从催化活性推断,而是源于酶结构、底物可及性、协同酶活性、时空表达调控以及几丁质所处的微生物或宿主环境等因素的相互作用。

Team_Zuccaro @algazuccaro.bsky.social · on Bluesky

微生物几丁质酶的功能不仅限于拮抗作用,还包括通过干扰几丁质触发的免疫反应来促进宿主定殖。我们回顾了相关证据,表明它们的多样化反映了对不同宿主相关生态位的适应。
academic.oup.com/femsre/artic...

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10. 未来的热浪条件会抑制二氧化碳的释放。2小麦中诱导的气孔关闭
凯恩,RS 等。 New Phytologist · Bluesky 发布了 2 篇帖子 · 13 个赞 · 8 次转发

随着全球气温升高和干旱程度加剧,粮食作物在热浪期间将更频繁地遭遇高水汽压亏缺(VPD)。然而,大气中二氧化碳浓度升高和高VPD热浪对作物水分通量和产量的交互影响目前尚不清楚。本研究在模拟未来高VPD热浪期间,分别在环境(450 ppm)和升高(720 ppm)的二氧化碳浓度下,以及四种不同的氮肥处理下,研究了小麦的气孔、光合作用和生产力变化。

植物研究 @plantresearch.bsky.social · on Bluesky

未来的热浪条件会抑制小麦中二氧化碳诱导的气孔关闭。 nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10....

#植物研究 #植物科学 #植物生物学 @bc247.bsky.social

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11. 最常走的路:植物重复进化中的基因趋同
萨特利,JW · New Phytologist · Bluesky 发布了 2 篇帖子 · 15 个赞 · 7 次转发

众所周知,性状会在进化过程中反复出现,但这种重复在基因层面的可预测性究竟有多大程度仍未可知。本文重点介绍植物领域的最新研究,旨在强调同源基因水平上的基因型-表型重复性受突变效应稳定性的影响,即突变在不同谱系中产生一致表型结果的程度。

12. 顶尖综合科学期刊的编辑和同行评审机制
张,S. 等。 科学进展 · Bluesky 发布了 1 篇帖子 · 11 个赞 · 9 次转发

顶尖综合科学期刊对科学话语、公共政策和科研人员的职业发展都起着举足轻重的作用。然而,大多数编辑流程中对保密性的要求限制了人们对审稿过程的理解和改进。本文描述并发布了《科学》(Science)和《科学进展》(Science Advances)这两份顶尖综合科学期刊五年间110,303篇稿件的匿名数据。通过分析初审和后续同行评审阶段的评估动态,我们发现,较高的机构声望、较大的团队规模以及特定的研究主题和国家/地区都存在显著的选择性效应。

13. 共生 多边贸易组织 该基因通过RALF34触发的Ca2+信号传导调控根系发育 荷花
Binci,F. 等。 植物生理学 · Bluesky 发布了 1 篇帖子 · 13 个赞 · 7 次转发

白粉病基因座O(MLO)基因最初被鉴定为白粉病易感因子,但越来越多的证据表明,它们是参与多种过程的多功能调控因子,包括植物繁殖、根系向触性以及与有益微生物的互作。近期研究表明,MLO蛋白在生殖细胞中响应快速碱化因子(RALF)肽段,可作为Ca²⁺通透性通道发挥作用,这表明它们在Ca²⁺介导的信号传导中具有更广泛的功能。本研究以模式豆科植物日本百脉根(Lotus japonicus)中的共生IV分支成员LjMLO4为研究对象,重点关注其在根系发育中的作用以及对LjRALF34肽段的响应。

14. 提升偏倚风险评估在生态学和进化生物学中的重要性
库利纳,A. 等。 生态与进化方法 · Bluesky 发布了 1 篇帖子 · 9 个赞 · 7 次转发

系统评价和荟萃分析是为未来研究、干预措施和政策提供信息的重要证据综合方法。由于其结论的有效性取决于所综合的原始研究,因此评估纳入研究的内部有效性至关重要。在某些领域,例如医学,这已成为惯例,并且通常使用偏倚风险评估工具。然而,尽管一些生态学子领域和相关领域已经开发了多种偏倚风险评估工具,但在生态学和进化生物学(EEB)领域,偏倚风险评估却很少见。为了探究其应用受限的潜在原因,我们对具有证据综合经验的生态学家和进化生物学家进行了一项调查,并查阅了275种发表EEB研究的期刊,以寻找有关进行偏倚风险评估或相关评估的指南。

15. DELLA信号通路在全球树线形成中的潜在作用
迪特里希,L., 泽德勒,M. · New Phytologist · Bluesky 发布了 1 篇帖子 · 11 个赞 · 6 次转发

树线标志着树木直立生长的功能极限,而非严格的生存边界。在这些寒冷边缘地带,光合作用和非结构性碳水化合物储备通常仍然充足,而顶端和形成层的生长则减缓,这表明碳限制并非生长停止的主要原因。我们提出,长期低温可能通过激素调控对这种模式产生重要影响,特别是赤霉素的可用性降低和DELLA样抑制因子的持续存在,以及生长素和油菜素甾醇信号的改变。这可以使分生组织在代谢活动持续的情况下仍保持生长抑制状态。我们并非将此作为树线形成的唯一解释,而是将其视为一种合理且可验证的调控机制,它可能与普遍降低的代谢率以及水分或能量限制共同作用。

#16。 无脊椎动物内生动物传播:一种被忽视的种子传播途径 ????
陈,SC 。 · Bluesky 发布了 2 篇帖子 · 7 个赞 · 6 次转发

种子传播是植物再生和存续的关键过程。虽然鸟类和哺乳动物等脊椎动物被广泛认为是内生动物传播者,但越来越多的证据表明,无脊椎动物也通过摄食和排泄对种子传播做出重要贡献。本文拓展了以脊椎动物为中心的现有范式,论证了无脊椎动物肠道内的种子传播是一个反复出现、可验证且具有重要生态意义的过程。

17. 极端高温和农业
粮农组织-世界气象组织联合报告 Bluesky 发布了 1 篇帖子 · 10 个赞 · 6 次转发

极端高温正成为农业和粮食安全面临的最紧迫、最不为人知的威胁之一。气温上升、热浪持续时间延长以及气候模式的转变已经扰乱了作物产量、牲畜健康、水资源供应和农村生计,而最脆弱群体受到的影响尤为严重。由于极端高温具有可预测性,加强气候服务和预警系统,并采取相应的应对措施,是至关重要的契机。同时,适应措施的作用也存在着明显的局限性。随着全球平均气温即将突破《巴黎协定》设定的1.5摄氏度升温限制,采取适应和减缓行动的紧迫性与日俱增。保护全球农业粮食系统免受日益严峻的极端高温威胁的唯一持久解决方案,在于雄心勃勃的多边气候变化减缓行动。

18. 基于细胞的作物表型分析用于未来气候
沙巴拉,S. 等。 New Phytologist · Bluesky 发布了 1 篇帖子 · 12 个赞 · 5 次转发

我们认为,目前的表型分析方法虽然是验证已发现性状功能的绝佳工具,但在应激生物学中的预测价值有限。我们还提出,弥合组学技术与表型分析之间的不匹配是解释赋予应激耐受性的关键基因在细胞特异性运作并将其应用于育种计划的唯一途径。本文列举了一些使用基于细胞的表型分析工具(例如荧光染料或电生理方法)的实例,并讨论了基于细胞的表型分析的当前局限性和前景。

19. 对损伤信号的预激活反应介导了菌根诱导的番茄植株抗性。 ????
明切夫,Z. 等。 实验植物学杂志 · Bluesky 发布了 1 篇帖子 · 9 个赞 · 6 次转发

丛枝菌根真菌与大多数维管植物的根系建立互利共生关系,增强植物免疫力并激活菌根诱导抗性(MIR)。MIR是植物抵御多种病原体侵害的关键机制,其主要通过启动茉莉酸依赖性防御反应来实现。然而,植物自身损伤感知对MIR的贡献尚不明确。我们假设,对内源性损伤信号的差异性识别是番茄植株MIR的促成因素。为了验证这一假设,我们比较了接种菌根和未接种菌根的番茄植株在施用细胞壁来源的损伤信号寡聚半乳糖醛酸(OGs)后的反应。

20. 植物激素调控会影响盐雾耐受性,这使得食草动物不再成为黄花猴面花局部适应的驱动因素。 泥浆 ????
托尔,K. 等。 进化生物学杂志 · Bluesky 发布了 1 篇帖子 · 11 个赞 · 5 次转发

进化生物学的一项重大挑战是识别局部适应背后的选择因子和表型。沿环境梯度发生的局部适应可能由繁殖、生长和抗食草动物能力之间的权衡驱动。为了确定环境选择因子及其表型靶标,我们开展了一项操控性田间互惠移植实验,实验对象为普通黄花猴面花(Mimulus guttatus)的沿海多年生生态型和内陆一年生生态型。

封面图片: 拟南芥(Arabidopsis thaliana) by 本杰明·赖特 / iNaturalist CC BY-NC

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作者

Alun Salt

Alun(他/他)是 Botany One 的制作人。他的工作是维护服务器的正常运行。

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