叶色突变体往往伴随着叶绿素含量变化及叶绿体结构异常, 是研究叶绿体发育与光合作用相关基因功能的重要材料。该研究通过甲基磺酸乙酯(EMS)诱变籼稻(Oryza sativa subsp. indica)品种华占(HZ)获得黄绿叶突变体, 将其命名为ygl18 (yellow-green leaf 18)。与野生型相比, 黄绿叶突变体ygl18自三叶期起叶片开始变黄且程度不断加深, 同时伴随着光合速率与叶绿素含量下降, 且结实率、千粒重及有效穗数均显著降低。透射电镜观察结果显示, ygl18的叶绿体结构紊乱, 基质片层疏松, 发育受到抑制, 与叶片出现黄绿色表型一致。遗传分析表明, ygl18突变性状受1对隐性等位核基因控制, 这些等位基因位于水稻第3号染色体长臂标记InDel-2和InDel-3之间115.2 kb范围内。研究发现编码铁氧还蛋白FdC2的基因LOC_Os03g48040的5'UTR发生突变。通过CRISPR转基因实验验证了该基因对表型的控制作用。研究结果揭示了叶色调控网络的遗传基础, 为今后选育高光效水稻品种提供了新线索。

以粉美人萱草(Hemerocallis fulva cv. ‘Fenmeiren’)的花茎为外植体进行离体培养, 结果表明, 浓度为15% (v/v)的次氯酸钠溶液浸泡8分钟, 外植体存活率达95%; 最佳增殖培养基为MS+1.0 mg^.L^–1 6-BA+0.004 mg^.L^–1 TDZ+0.1 mg^.L^–1 NAA, 培养30天后, 月增殖系数达2.9; 壮苗培养基为MS+0.1 mg^.L^–1 6-BA+0.1 mg^.L^–1 IBA, 在该培养基中, 组培苗不再分化, 长势健壮; 最佳生根培养基为1/2MS+0.4 mg^.L^–1 IBA+20 g^.L^–1蔗糖, 生根率达95%; 移栽基质采用珍珠岩:草炭=1:2 (v/v), 通过精细化管理, 成活率达到85%, 出圃合格率为75%, 目前已生产组培苗2.0Î10⁵株。该研究成功建立了粉美人萱草组培快繁技术, 并实现了规模化繁殖, 大田种植表现良好。

植物病毒病是制约农作物安全生产的重要因素, 病毒检测能够发现病毒并确定病毒种类, 是病害监测预警和防控的关键。以马铃薯Y病毒(PVY)为检测对象, 建立了基于RPA-CRISPR/Cas12a的检测体系。结果表明, (1) CRISPR/Cas12a检测体系内的Cas12a各组分对于检测顺利进行是必要的; (2) crRNA的靶点位置对Cas12a蛋白活性有较大影响, 当crRNA的靶点包含部分PAM位点序列时, 反应效率最高; (3) RPA-CRISPR/Cas12a检测模板的最低限度为3×10² copies∙μL^–1, 灵敏度高于PCR及qPCR检测法; (4) RPA-CRISPR/Cas12a检测体系与核酸粗提、逆转录反应联合, 可在非实验室环境下进行PVY检测, 整个过程耗时约60分钟。研究建立了基于RPA-CRISPR/Cas12a的PVY检测技术体系, 为在非实验室条件下实时快速检测植物病毒提供了一种有效方法。

真核细胞通过胞吞和胞吐作用将大分子和颗粒性物质运出或运送至质膜, 其中包括一些具有重要生物学功能的蛋白质。胞吞和胞吐途径之间的耦合对维持质膜的完整性以及调控质膜蛋白的丰度和活性至关重要。动物中, 突触小泡的胞吞和胞吐在时空上紧密耦合已被证明是持续神经传递的必要条件。近年来, 随着对植物囊泡运输的深入研究, 越来越多的证据表明, 植物细胞的胞吞和胞吐间同样存在耦合调控, 且在植物的生长发育和对外界环境的响应中扮演重要角色。该文综述了植物协同调控胞吞和胞吐的生理学意义, 并结合网格蛋白介导囊泡运输的最新研究进展探讨了其可能的耦合机制。

驱动蛋白(kinesin)是以微管为轨道的分子马达, 其催化ATP水解为ADP, 将贮藏在ATP分子中的化学能高效地转化为机械能, 在细胞形态建成、细胞分裂、细胞运动、胞内物质运输和信号转导等多种生命活动中发挥重要作用。植物驱动蛋白研究落后于动物和真菌, 其原因不仅由于植物进化出独有的驱动蛋白家族, 而且其数量远多于动物驱动蛋白。该文主要总结了驱动蛋白在微管阵列动态组织, 包括周质微管和有丝分裂早前期微管带、纺锤体及成膜体中的角色和功能, 以及对植物生理活动调控的作用。同时对重要经济作物大豆(Glycine max)中的驱动蛋白进行了系统分析、分类及功能预测, 发现大豆驱动蛋白数量庞大。结合公共数据库中大豆转录组数据, 对部分大豆驱动蛋白进行功能预测, 以期对大豆和其它作物驱动蛋白功能研究提供线索和启示。

叶脉由贯穿于叶肉内部的维管组织及其外围机械组织构成。多样化的脉序及网络结构使叶脉系统发生变异和功能分化。该文综述了叶脉系统结构与功能的最新研究进展。通过聚焦叶脉分级系统的结构与功能及其在叶片经济谱(LES)中的重要性, 解释叶脉性状与其它叶片功能性状之间的关系及机制。不同等级叶脉在机械支撑与水分运输方面存在功能分化, 其中1–3级粗脉在维持叶片形状和叶表面积以及物理支撑方面发挥重大作用, 有利于维持叶片最大受光面积; 4级及以上细脉具有水分调节功能, 它们与气孔相互协调影响叶片水分运输、蒸腾散热和光合作用速率。叶片生长过程与叶脉发育的动态变化模式决定叶脉密度, 并且影响叶脉密度与叶片大小之间的关系: 叶面积与粗脉密度呈显著负相关, 与粗脉直径呈显著正相关, 而与细脉密度无关。与叶脉性状相关的叶片经济谱框架模型预测, 叶脉密度较高的叶片寿命短、比叶重较小, 叶片最大碳同化速率、代谢速率以及资源获取策略潜力较高。