为解决农田镉（Cd）污染威胁粮食安全和人类健康问题，研究人员以 EMS 诱变的 Ostms5/Oscsit1 双突变体（st1）为材料研究 OsCSIT1 基因在水稻耐镉中的作用。结果发现 st1 突变体耐镉性增强，这为培育低镉水稻品种提供参考。  在当今农业生产中，环境问题对农作物的影响日益凸显。镉（Cd）作为一种对植物有害的非必需元素，随着工业发展，其在土壤和水中的含量不断增加，严重威胁着粮食安全和人类健康。对于水稻而言，它对镉的吸收能力较强，这使得镉污染对水稻产区的食品安全构成了极大挑战。同时，在水稻杂交育种领域，环境敏感型雄性不育系的应用至关重要，其中热敏感雄性不育 5（Ostms5）基因被广泛应用。然而，与临界不育诱导温度（CSIT）相关的基因 OsCSIT1 对水稻耐镉性的影响却鲜为人知。为了深入了解这一基因的作用，浙江农林大学、浙江省农业科学院等机构的研究人员展开了相关研究。该研究成果发表在《Plant Growth Regulation》上，为培育既耐镉又能保障粮食安全的水稻品种提供了重要依据。 研究人员主要运用了以下关键技术方法：一是通过 EMS 诱变技术获得 Ostms5/Oscsit1 双突变体（st1）；二是利用实时定量 PCR（RT-qPCR）技术分析镉运输相关基因的表达水平；三是测定植物中金属离子含量，以此来探究基因变化对金属离子积累的影响 。

花生，这种我们日常生活中常见的坚果，不仅是美味的零食，更是重要的油料和食用豆类作物。在农业领域，花生的种子大小和重量是影响其产量和品质的关键因素，与花生的驯化和育种紧密相连。然而，长期以来，科学家们对于调控花生种子大小和重量的分子机制却知之甚少，基因组中的结构变异（SVs）在这一过程中究竟扮演着怎样的角色，一直是个未解之谜。同时，由于花生是异源四倍体作物，其基因组组装难度大，现有基因组存在诸多缺口，高质量的基因组资源匮乏，这也严重阻碍了对花生遗传特性的深入研究。在此背景下，开展一项全面深入的研究来揭示花生种子大小和重量的遗传基础迫在眉睫。为了攻克这些难题，来自河南农业大学、上海交通大学、山东省农业科学院以及澳大利亚默多克大学等机构的研究人员携手合作。他们精心收集了大量花生样本，通过一系列前沿研究，成功构建了花生泛基因组，并深入剖析了其中的结构变异与种子性状之间的关系 。相关研究成果发表在《Nature Genetics》上，为花生遗传改良和作物科学发展带来了新的曙光。

    在水稻生产中，分蘖数是决定产量的关键农艺性状，传统研究主要关注植物遗传因素和环境因素的影响。然而，作为植物"第二基因组"的根系微生物组是否以及如何调控分蘖数，一直是未解之谜。随着可持续农业的发展，利用有益微生物替代化学肥料和农药成为研究热点，但微生物调控作物重要农艺性状的分子机制尚不清楚。     中国科学院遗传与发育生物学研究所联合北京大学、华南农业大学等机构的研究团队在《Cell》发表重要成果，首次揭示了水稻根系微生物组通过产生类植物激素代谢物调控分蘖数的分子机制。研究人员采用多组学联用技术，结合微生物培养组学、分子生物学和结构生物学等方法，对182个基因组测序水稻品种的田间试验数据进行分析，发现根系微生物组组成与分蘖数显著相关。      关键技术方法包括：1) 对182个水稻品种进行田间栽培和微生物组测序；2) 分离培养与分蘖相关的根系细菌；3) 活性追踪结合LC-MS/NMR鉴定活性物质；4) 显微尺度热泳动(MST)和生物层干涉(BLI)分析蛋白-配体互作；5) X射线晶体学解析蛋白-配体复合物结构。 研究结果首先显示，根系微生物组与水稻分蘖数显著相关。通过分析182个田间栽培水稻品种的根系微生物组，发现微生物组解释28.2%的分蘖数变异，与水稻基因型(26.9%)贡献相当。微生物多样性指数与分蘖数呈显著正相关，鉴定出12个与分蘖数显著相关的细菌属。     随后研究发现，培养的根系细菌分离株可调控水稻分蘖数。从5个相关菌属中筛选的9株细菌在实验室和田间条件下均能稳定调控分蘖，其中Exiguobacterium R2567显著抑制分蘖，而Roseateles R780促进分蘖。这些效应与细菌在根系的定殖量呈正相关。     机制研究表明，Exiguobacterium R2567通过SL通路调控分蘖。该菌不产生SLs，但能诱导SL信号通路关键抑制蛋白OsD53降解。遗传实验证实其抑制分蘖的效应依赖于SL受体OsD14，提示可能存在未知信号分子。     通过活性追踪，研究人员从Exiguobacterium R2567中鉴定出关键活性物质为环(亮氨酸-脯氨酸)二肽。水稻能刺激该菌增产环(亮氨酸-脯氨酸)3-7倍，该物质可被转运至腋芽部位。在92株测试菌株中，6株能产生该物质，但产量仅为R2567的1/27-1/3。     结构生物学研究揭示了环(亮氨酸-脯氨酸)结合OsD14的分子机制。晶体结构显示，该二肽通过疏水作用和氢键结合OsD14活性口袋，结合模式与SL类似物rac-GR24相似。关键结合残基突变会显著降低结合亲和力，证实了相互作用的特异性。     最后，研究人员证实环(亮氨酸-脯氨酸)通过OsD14调控分蘖。该物质能模拟SL功能，抑制野生型水稻分蘖，但对OsD14突变体无效。在粳稻、籼稻和aus稻等多种水稻中均表现出与rac-GR24相当的抑制效果。     该研究首次发现微生物产生的环二肽能模拟植物激素功能，揭示了根系微生物组调控作物农艺性状的新机制。从进化的角度看，植物可能通过"驯化"特定微生物来优化其生长发育。研究成果为利用根系微生物组改良作物产量提供了理论依据，也为开发基于微生物代谢物的新型农业调控剂指明了方向。未来研究可进一步探索微生物-植物-环境三者互作的网络关系，推动可持续农业发展。

自 10,000 年前人类在新月沃土开始农耕，作物改良便至关重要。早期育种方法简单，直到孟德尔的研究成果被重新发现，植物育种才走上科学道路。20 世纪 60 年代起，高产品种的采用、农业机械化以及化肥、农药的发展，推动了作物产量大幅提升，如小麦、玉米和水稻产量显著增加，这一时期被称为 “绿色革命”。

  在水果的世界里，草莓凭借其丰富的维生素、矿物质和抗氧化物质，成为人们钟爱的水果之一。在温室中种植草莓，本可以让人们在不同季节都能品尝到这份甜蜜，然而，高温却成了草莓种植路上的 “拦路虎”。当温度超过 28℃，草莓叶片的可溶性蛋白减少，光合作用的光系统 II 反应中心失活，导致光合效率降低，果实的大小、产量和品质也大打折扣。为了找到应对高温挑战的方法，河北农业大学的研究人员展开了一项关于低浓度 NaCl 叶面喷施对草莓影响的研究，该研究成果发表在《BMC Plant Biology》上。 这项研究意义重大。一方面，以往研究发现根施低浓度 NaCl（如 40mM）虽能维持盐敏感草莓品种的产量并提升品质，但长期根施存在土壤次生盐渍化风险。另一方面，叶面喷施低浓度 NaCl 的潜在益处尚未得到充分研究，尤其是在温室高温期对果实品质的影响。因此，研究人员开展此项研究，期望找到一种既经济又有效的方法，提升温室高温期草莓的产量和品质，满足消费者对高品质草莓的需求。