作為科技型企業(yè),澤泉科技一直洞悉科研脈搏,走在行業(yè)前沿,想知道業(yè)內有哪些研究成果,您可以在科研動態(tài)版塊一窺究竟。近期科研動態(tài)包括泥炭地溫室氣體排放、黃瓜和番茄低溫和高溫抗性機制、浮游植物動力學高頻觀測、RGB與LiDAR傳感器協(xié)同評估氮含量及地上部生物量、大豆鹽堿脅迫耐受性的生理機制、藍藻生物光伏(BPV)研究、高粱的冷脅迫育性調控、光合保護與能量轉換新機制、PSI循環(huán)電子傳遞的調控機制、農田干旱監(jiān)測、X-ray根系分析應用、碳-水調控機制、PSII光抑制等。
該研究以荷蘭兩個農業(yè)圩田的排水渠為對象,通過浮箱法、氣泡捕獲法和渦度相關法(EC),測定了排水渠的CO?、CH?和 N?O 排放,發(fā)現(xiàn)盡管排水渠僅占研究區(qū)域面積的 8%-19%,卻貢獻了 25%-33% 的景觀尺度溫室氣體排放,其中CH?平均占總排放量的 62% ,是主要排放氣體;排水渠排放存在顯著的空間(死端水渠 CH?排放高于流動水渠)和季節(jié)差異(夏季 CH?排放最高、冬季最低,夏季 CO?呈吸收狀態(tài)),水溫、溶解氧、植被覆蓋度和沉積物厚度是關鍵驅動因素;同時,結合浮箱法與渦度相關法的估算結果更準確,且當前研究因缺乏夜間 CO?排放數據,對排水渠排放的估算可能偏保守,強調需將排水渠排放納入泥炭地溫室氣體清單以提升核算準確性。

研究中,浮箱法使用溫室氣體分析儀(LGR-ICOS,型號GLA131-GGA,ABB Inc;MIRA Ultra N?O/CO分析儀,Aeris Technologies)進行氣體分析。
原文:van der Knaap J., Harpenslager S.F., Aben R.C.H., et al. Disproportionately High Contribution of Ditches to Landscape Greenhouse Gas Emissions in Drained Peatlands[J]. Ecosystems, 2025, 28, 58.
· New Phytologist一天兩篇,聚焦黃瓜和番茄低溫和高溫抗性機制研究
在全球氣候變化背景下,作物如何平衡“逆境生存”與“生長發(fā)育”成為農業(yè)科研的核心議題。2025年9月18日,New Phytologist發(fā)表的兩項研究,分別以黃瓜和番茄為研究對象,揭示了植物應對低溫/高溫脅迫與調控光合保護、果實成熟的關鍵分子機制。兩項研究共同為解析植物“逆境響應-發(fā)育進程” 協(xié)同調控網絡提供了全新視角,也為作物抗逆與品質改良提供了關鍵理論依據。

本研究中黃瓜低溫抗性相關的生理參數通過雙通道葉綠素熒光儀DUAL-PAM-100測量完成;跨類囊體膜質子動力勢通過P515/535模塊完成;鐵氧還蛋白(Fd)氧化還原通過四通道動態(tài)LED陣列近紅外光譜儀DAL-KLAS-NIR測量;NDH活性相關的PIFR實驗通過超便攜調制葉綠素熒光儀MINI-PAM完成;氣體交換通過光合儀和聯(lián)用葉室3010-DUAL完成。
原文:
? Takeuchi K., Harimoto S., Che Y., et al. The protective role of chloroplast NADH dehydrogenase-like complex (NDH) against PSI photoinhibition under chilling stress[J]. New Phytologist, 2025.
? Liang Y., Ma F., Huang S., et al. Multifunctional NAC transcription factor SlJA2L integrates the ethylene pathway to orchestrate thermotolerance and fruit ripening in tomato[J]. New Phytologist, 2025.
本文聚焦于東英吉利海峽布洛涅-濱海(Boulogne-sur-Mer)海岸系統(tǒng)的多尺度浮游植物動態(tài)研究,利用高頻自動流式細胞儀(CytoSub)在2021和2022年春季和夏季進行了長時間序列觀測。通過高頻率(每2小時)連續(xù)觀測,首次系統(tǒng)刻畫了東英吉利海峽浮游植物群落在小時、日、周等時間尺度上的動態(tài)變化。捕捉并分析了4種極端事件(如熱浪、低鹽度、強風)對浮游植物群落的快速影響。驗證了自動流式細胞儀CytoSub與固定平臺結合在復雜海岸帶生態(tài)系統(tǒng)中的可行性與價值。

原文:Kévin Robache et al. Multiscale phytoplankton dynamics in a coastal system of the eastern English Channel: the Boulogne-sur-Mer coastal area. Ocean Science, 2025, 21: 1787–1811.
·智能手機內置RGB與LiDAR傳感器協(xié)同提升菠菜葉片氮含量及地上部生物量評估精度
本研究,通過智能手機內置的RGB與LiDAR傳感器,采集菠菜(Amaranthus dubius)的圖像和點云數據,構建了非破壞性、高精度的葉氮濃度與地上生物量監(jiān)測模型——這一成果為葉菜類作物的養(yǎng)分管理與產量優(yōu)化提供了可落地的技術路徑,尤其適合資源有限的農業(yè)場景。研究中通過PlantArray逆境模擬及植物生長監(jiān)測系統(tǒng)(Plant-Ditech, 以色列)實現(xiàn)精準灌溉(4次/晚,維持土壤田間持水量)。

原文:Harikumar A, et al. Harnessing smartphone RGB imagery and LiDAR point cloud for enhanced leaf nitrogen and shoot biomass assessment - Chinese spinach as a case study[J]. Frontiers in Plant Science, 2025, 16:1592329.
· 叢枝菌根真菌協(xié)同調控離子穩(wěn)態(tài)與光合效率增強大豆關鍵生長階段對鹽堿脅迫的耐受
本研究聚焦大豆分枝期(V5)、結莢期(R4)和完熟期(R8)三個關鍵階段,系統(tǒng)解析Ri的調控作用。研究發(fā)現(xiàn), Ri通過協(xié)同調控離子穩(wěn)態(tài)與光合效率,增強大豆在關鍵生長階段對鹽堿脅迫耐受性的生理機制,為鹽堿地大豆增產提供了重要理論依據。

研究中通過德國WALZ便攜式光合-熒光測量系統(tǒng)GFS-3000測定凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導度(GH?O)等光合參數以及葉綠素熒光參數,結合光響應、CO?響應曲線分析,量化光合效率差異。
原文:Wu R, et al. Rhizophagus intraradices enhances soybean tolerance to soda saline-alkaline stress through coordinated regulation of ionic homeostasis and photosynthetic efficiency during critical growth stages[J]. Plant Physiology and Biochemistry, 2025: 110382.
本文結合三篇最新研究成果,系統(tǒng)梳理葉綠素熒光技術在藍藻BPV研究中的核心應用,揭示其如何從 “熒光信號”中解讀BPV效率優(yōu)化的底層邏輯。
葉綠素熒光技術的價值,在于它為藍藻BPV研究提供了一扇“窺探”光合電子傳遞動態(tài)的窗口——從最初的“黑箱式”電流監(jiān)測,到如今能精準定位EET的電子競爭靶點、量化脅迫對光系統(tǒng)的損傷、區(qū)分不同電子來源的貢獻,這一技術推動BPV研究從“現(xiàn)象觀察”走向“機制解析”。隨著研究的深入,葉綠素熒光技術可作為BPV效率優(yōu)化的“核心工具”,助力解決“電子導向效率低、環(huán)境適應性差”等關鍵瓶頸,為藍藻BPV技術從實驗室走向戶外應用,提供堅實的科學支撐。

· 生殖期冷脅迫下高粱的育性調控:花粉育性與雌性器官的作用辨析
本研究以冷耐受型高粱 SB14011、冷敏感型高粱 SC1056 及其正反交 F1 雜種為研究對象,通過氣候室實驗,打破了 “花粉育性是冷脅迫下高粱結實率下降的關鍵因素” 的傳統(tǒng)認知,提出雌性花器官(如柱頭可受性等)的冷敏感性可能更顯著,即使提供充足可育花粉,冷脅迫仍可能導致結實受限,這為理解生殖期耐冷機制提供了新視角。研究中,花粉分析通過瑞士Amphasys的花粉活力分析儀進行。

原文: Neitzert L., et al. Reproductive Cold Stress in Contrasting Sorghum Genotypes: Is Pollen Fertility Really the Crucial Trait?[J]. Plant Direct 2025, 9(5), e70065.
· PJ&PP兩連發(fā)揭示植物光合保護與能量轉換新機制
The Plant Journal與Plant Physiology的這兩項研究,不僅在科學上揭示了光合調控的新機制,更以實踐證明:WALZ這套“光合-熒光-質子梯度”測量組合,可以作為光合作用研究的“新范式工具包”。它不再局限于“測量某一個光合參數”,而是通過多維度、高協(xié)同的技術支撐,幫助研究者從“系統(tǒng)層面”理解光合系統(tǒng)的運作邏輯—無論是解析色素、膜蛋白等分子的功能,還是研究環(huán)境脅迫下的光合適應機制,這套 “王炸組合”都能提供從“宏觀表現(xiàn)” 到“微觀機制”的完整視角,為未來光合效率改良、抗逆作物培育等研究提供了可復制、可推廣的技術路徑。

原文:
? Takeuchi K., Harimoto S., Che Y., et al. The protective role of chloroplast NADH dehydrogenase-like complex (NDH) against PSI photoinhibition under chilling stress[J]. New Phytologist, 2025.
? Liang Y., Ma F., Huang S., et al. Multifunctional NAC transcription factor SlJA2L integrates the ethylene pathway to orchestrate thermotolerance and fruit ripening in tomato[J]. New Phytologist, 2025.
· DUAL-KLAS-NIR│C3植物向日葵中PSI循環(huán)電子傳遞的調控機制
本研究以C3植物向日葵(Helianthus annuus)為實驗材料,首次明確PSI-CET受PQ和Fd氧化還原狀態(tài)雙重調控,且與pmf利用速率緊密耦合,為解析光合電子傳遞的動態(tài)調節(jié)提供了關鍵證據。

研究中,向日葵葉片光合作用相關的氣體交換參數,PSII葉綠素熒光參數,PSI(P700),質體藍素PC,鐵氧還蛋白Fd氧化還原通過光合儀和四通道動態(tài)LED陣列近紅外光譜儀DUAL-KLAS-NIR聯(lián)用系統(tǒng)測量完成。
原文:Satoh H., Ohara Y., Hanke G., et al. The regulation of PSI cyclic electron transport by both plastoquinone and ferredoxin redox states: correlation with the rate of proton motive force utilization[J]. Frontiers in Plant Science, 2025, 16: 1626163.
· 農田干旱監(jiān)測新突破:結合SIF與PAM熒光技術的精準方案
SIF與PAM是兩種不同尺度的葉綠素熒光測量技術,有很強的互補性。SIF 能夠反映作物冠層尺度的光合信息,具有宏觀監(jiān)測的優(yōu)勢,可用于大面積作物生長狀況的評估;而 PAM 熒光儀則能精準測量葉片尺度的熒光參數,深入解析葉片光合系統(tǒng)的生理狀態(tài)。兩者結合,可實現(xiàn)從宏觀到微觀的多尺度觀測,既可以通過 SIF 把握整體作物的水分脅迫趨勢,又能借助 PAM 熒光儀獲取葉片生理層面的詳細信息,從而更全面、準確地理解作物對水分脅迫的響應機制,提高干旱監(jiān)測的敏感性和準確性,為精準農業(yè)管理提供更有力的科學依據。

原文:Satoh H., Ohara Y., Hanke G., et al. The regulation of PSI cyclic electron transport by both plastoquinone and ferredoxin redox states: correlation with the rate of proton motive force utilization[J]. Frontiers in Plant Science, 2025, 16: 1626163.
· X-ray根系分析結合表型成像解析菠菜根系性狀如何影響其地上部生長?
本研究通過非侵入式成像技術揭示了菠菜根系性狀的時空動態(tài)變化及其與地上部生長的關聯(lián)。結果表明,早期主根深度和后期側根發(fā)育是影響生物量積累的關鍵因素。G2組種質(具深主根和強側根)可作為高產品種育種的候選材料。未來研究需結合田間試驗驗證根系構型的環(huán)境適應性,并進一步解析葉形與根系發(fā)育的遺傳機制。

研究中,使用X射線成像(90 kV,1.5 mA)非破壞性獲取根系圖像,分辨率2940×2304像素;通過RhizoTraits軟件分析總根長(RL)、主根長(TRL)、根面積(RA)、根組織密度(RTD)、最大根寬(MRW)等性狀。
原文:Liu J., Shui J., Xu C., et al. Temporal phenotypic variation of spinach root traits and its relation to shoot performance[J]. Scientific Reports 2024, 14: 3233.
· GFS-3000│四篇頂刊連發(fā)揭示植物“碳-水調控”的隱藏機制
葉片作為植物與外界進行碳-水交換的核心器官,其氣體交換過程(光合作用、蒸騰作用等)的調控機制一直是植物生理學研究的焦點。近期 New Phytologist、Journal of experimental botany、Plant Cell & Environment 陸續(xù)發(fā)表了來自瑞士聯(lián)邦森林、雪與景觀研究所(WSL)Haoyu Diao博士團隊的 4 篇論文。它們看似聚焦不同環(huán)境因子(高溫、VPD、光質),實則用同一套“在線穩(wěn)定同位素+GFS-3000氣體交換”技術,揭示了一個共同主題:葉片內部CO?與H?O的耦合/解耦,遠比傳統(tǒng)模型復雜。

從高溫、高VPD到光質,這一系列研究不僅在機制上突破了傳統(tǒng)認知,更展現(xiàn)了GFS-3000作為多環(huán)境因子協(xié)同調控平臺的核心價值:其精準的溫度、濕度、光質控制能力,結合與同位素、葉綠素熒光等多種技術的聯(lián)用能力,為解析植物碳-水平衡的復雜機制提供了 "全鏈條" 測量解決方案。讓GFS-3000幫你把復雜環(huán)境因子逐一拆解,下一篇頂刊也許就是你!
· PSII光抑制作為一種保護策略在環(huán)境脅迫下通過抑制PSII活性維持PSI氧化態(tài)
本研究首次在野生型植物中證實,環(huán)境脅迫誘導的PSII光抑制通過限制電子流向PSI,促進P700氧化態(tài)積累,從而保護PSI免受光抑制損傷,該機制在低溫脅迫和波動光脅迫下均成立,且PSI光抑制敏感性與PSII最大量子產率(Fv/Fm)呈顯著負相關。

研究中,擬南芥和黃瓜葉片室溫和低溫條件下的葉綠素熒光和P700氧化還原變化測量通過雙通道葉綠素熒光儀DUAL-PAM-100完成。Fe-S簇的氧化還原通過四通道動態(tài)LED陣列近紅外光譜儀DUAL-KLAS-NIR測量完成。CO2和H2O的氣體交換通過光合儀組合3010-DUAL聯(lián)用葉室完成。
原文:Takeuchi K., et al. PSII Photoinhibition as a Protective Strategy: Maintaining an Oxidative State of PSI by Suppressing PSII Activity Under Environmental Stress[J]. Physiologia Plantarum 2025, 177, no. 4: e70392.
