05-062025

Nat Commun丨徐国华教授团队破解水稻染色体外环状DNA响应养分胁迫的动态机制   近日，实验室徐国华教授团队与美国德州理工大学研究人员合作，在Nature Communications发表了题为“Adaptive Dynamics of Extrachromosomal Circular DNA in Rice Under Nutrient Stress”的研究论文。该研究首次系统揭示了植物中染色体外环状DNA（eccDNA）响应养分胁迫的动态变化机制，阐明了在氮和磷缺乏条件下，含有基因和转座子重叠序列的eccDNA所指示的水稻基因组可塑性特征（图1），为作物养分高效利用的遗传改良提供了...

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04-202025

Nat Commun丨赵方杰教授团队揭示水稻根系向地性生长的新机制 植物根系感知并趋向重力生长的行为被称为向地性。根的向地性生长促进植物锚定于土壤中并获取养分和水分，对植物从海洋进化到陆地起重要作用。根系向地性的机制包括两个已知的核心模块，一是根冠介导的重力感知与信号传导，二是根尖生长素极性运输控制的生长调节。植物如何确保向地性机制的正常运转以保障根系的向地生长？其机制尚不完全清楚。近日，实验室赵方杰教授团队在Nature Communications发表了题为“Mechanosensing ant...

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04-202025

Nat Commun | 王秀娥教授团队在抗小麦黄花叶病基因Ym1的克隆和功能机制解析方面取得重要进展 近日，实验室王秀娥教授团队在《Nature Communications》发表了题为“A wheat CC-NBS-LRR protein Ym1 confers WYMV resistance by recognizing viral coat protein”的研究论文。该研究通过经典遗传学方法结合突变体创制、转录组和比较基因组分析，成功克隆了目前生产上应用最广、来自山羊草属外源片段渐渗的抗小麦黄花叶病基因Ym1，系统阐明了其从根部源头阻断病毒侵染的抗性机制。20世纪60年代，由小麦黄花叶病毒（Wheat yel...

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03-062025

PNAS丨万建民院士团队在水稻抗病虫机制解析方面取得新进展 水稻生产常年遭受各类病虫害危害，严重威胁水稻安全生产。其中稻飞虱包括褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱是水稻生产的首要害虫，稻瘟病和白叶枯病是水稻两大主要病害。当前水稻病虫害的防治主要依赖化学农药。长期过量使用农药，不仅增加生产成本、污染环境，还破坏生态平衡、产生稻米农药残留。利用抗性品种被认为是最为经济有效的防治措施。然而，目前已发掘的水稻广谱抗病虫基因相对较少。此外，抗病虫性与产量之间往往存在着权衡...

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02-202025

PNAS丨徐国华教授团队揭示协调作物氮素吸收直接途径和菌根途径的新机制 作物高产优质高度依赖氮肥施用，但氮肥很容易通过淋洗、径流、硝化-反硝化和氨挥发等途径从土壤中损失。氮肥利用效率低下不仅增加了生产成本，还引发了土壤酸化、水体富营养化和温室效应加剧等一系列生态环境问题。因此，提高作物对氮素的吸收利用效率，降低氮肥投入和损失对于可持续农业绿色发展具有重要的意义。大部分植物在进化过程中获得了与土壤中一些有益微生物（如固氮细菌、丛枝菌根真菌）共生的能力，以增加对氮素的获...

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02-082025

Nat Commun | 李姗课题组揭示水稻氮利用效率的调控新机制 氮肥的广泛使用促使全球作物产量大幅增长。然而，过量的氮肥投入不仅增加了经济成本，还对环境造成严重破坏，导致生物多样性丧失，并且给人类健康带来风险。因此，培育兼备高产与高氮肥利用效率的改良作物品种对减少氮肥需求和推动农业可持续发展、至关重要。在两大水稻亚种中，籼稻品种通常比粳稻品种表现出更高的硝酸盐（NO3-）吸收能力和氮肥利用效率（NUE）。将籼稻中高效的利用等位基因导入粳稻，有望提高粳稻的氮利用效率...

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01-162025

Nat Genet | 马正强教授团队新的研究结果证明PFT基因在小麦赤霉病抗性中不发挥作用 2025年1月15日，马正强教授团队在Nature Genetics上发表题题为“Mutagenesis and analysis of contrasting wheat lines do not support a role for PFT in Fusarium head blight resistance”的研究论文。该研究利用翔实的实验数据证明在抗赤霉病位点Fhb1，富组氨酸钙结合蛋白编码基因HisR基因决定了对小麦赤霉病的抗性，而孔形成毒素蛋白基因PFT在其中不起作用。赤霉病（FHB）是全球小麦生产上流行的毁灭性病害。Fhb1是迄今为...

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01-072025

Nat Commun | 丁艳锋教授团队和李姗教授团队联合研究，揭示籼稻和粳稻对大气二氧化碳浓度升高响应差异的分子机制 气候变化日益加剧，大气CO2浓度持续升高，2024年大气CO2浓度已经达到424 ppm。由于当前大气CO2浓度远低于C3植物光合作用的CO2浓度饱和点，大气CO2浓度升高一般提高水稻产量。近几十年的田间开放式大气CO2浓度升高试验（FACE）发现大气CO2浓度升高对籼稻的增产效应大于粳稻，然而这种差异的分子机制尚不清楚。近日，实验室丁艳锋教授团队和李姗教授团队联合研究发现，籼稻和粳稻对大气CO2浓度升高响应差异与DNR1的亚种间变异有关...

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11-232024

Nat Commun丨棉花遗传与种质创新利用团队揭示提高棉花黄萎病抗性新机制   病原真菌是世界范围内农业可持续发展的主要威胁之一。2022年，联合国粮农组织（FAO）报道全球168种作物受到数百种真菌病害的影响。黄萎病菌（Verticillium dahliae）是一种土壤传播、半活体营养型的丝状真菌。它通过根部侵染，在维管系统中定殖，导致寄主出现萎蔫症状，进而引发包括棉花在内的多种作物发生黄萎病，严重影响作物产量和品质。由于化学杀菌剂很难有效控制黄萎病危害，培育抗病品种是经济可行的最有效途径。众所...

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10-302024

Nat Commun丨植物离子组生物学研究团队揭示水稻籽粒钙积累新机制 钙是植物和人类必需的营养元素。人体所需钙的推荐日摄入量为800-1300 毫克每天，然而，全球约有近一半的人口存在钙摄入不足的问题。钙摄入不足与多种慢性疾病有关，尤其是儿童佝偻病和老年人骨质疏松症、高血压和癌症等疾病相关。稻米是世界上一半人口的主食，但其钙含量较低。因此，提高稻米中钙的含量，对满足人体钙的摄入需求、缓解由于矿质营养元素等摄入不足造成的“隐性饥饿”具有重要意义。近日，实验室植物离子组生物学...

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