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2024-04-02

生物质工程研究院谢君教授团队在农业废弃物高效预处理及能源转化研究方面取得新进展

　　近日，九州·体育生物质工程研究院谢君教授团队在种养废弃物高效水热预处理和生物质厌氧转化方面取得新研究进展，谢君教授及余强研究员两项研究成果发表在国际知名学术期刊上，相关成果同时申请发明专利多项。　　华南地区光热、降水资源优越，农林牧渔产业发达，并且具有大量亚热带特色作物。随着第一产业快速发展和深加工规模的扩大，农业源废弃物大量产生，造成的环境问题日渐严重。将废弃物厌氧转化为生物质能源不仅可以避免环境问题产生，还可以实现废弃物的资源化、能源化、高值化利用，有效助力“百千万工程”和绿美广东建设。　　针对种养废弃物性质差异大，天然结构致密，厌氧消化效率低的问题，研究团队发明了共水热预处理耦合厌氧发酵（CHTP-AD）技术，可显著提高废弃物的厌氧消化效率及沼气产量。团队采用高碳生物质与富氮生物质作为反应底物，探索了具有显著理化特性差异的生物质共水解过程有机质析出与解聚特性，获得了最优的产甲烷工艺。还对生物质水解产物、甲烷转化路径、微生物生化转化效率及厌氧系统稳定性做了研究，进一步阐明水热预处理促进厌氧发酵的协同机制，为农林废弃物资源化能源化转化提供了理论和技术支撑。此研究成果发表在Chemica
2024-03-29

周海/庄楚雄团队克隆系列日间开花时间基因实现籼粳杂交制种自由

　　近日，生命科学学院周海/庄楚雄/刘振兰团队联合广东省农业科学院水稻研究所赵均良团队在Plant Biotechnology Journal（生物学1区）上发表了题为“Controlling diurnal flower-opening time by manipulating the jasmonate pathway accelerates development of indica-japonica hybrid rice breeding”的论文。　　杂交稻显著提高了水稻产量，但目前传统的籼稻品种间杂交稻增产乏力，相比之下，籼粳亚种间杂交稻表现出更强的杂种优势，具有在籼型杂交稻基础上再增产30%的潜力。然而，由于亚种间差异，籼稻和粳稻品种日间开花时间（一天中何时开花，简称“花时”）不同步，严重影响了籼粳杂交稻的制种产量，增加了制种成本，成为目前籼粳杂交稻推广的主要瓶颈之一。挖掘水稻花时调控基因和分子机制，可为改良并协调籼粳杂交稻亲本花时，从而提高制种产量提供理论基础和基因资源，对突破该瓶颈有重要价值。　　周海/庄楚雄团队长期从事杂交水稻相关的分子机理研究，开展光温敏不育研究以
2024-03-27

刘耀光院士团队揭示杂交稻超亲晚熟的主要遗传基础

　　2024年3月26日，九州·体育亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室、生命科学学院刘耀光院士/郭晶心研究员课题组在Plant Journal发表了题为Dominance complementation of parental heading date alleles of Hd1, Ghd7, DTH8,and PRR37confers transgressive late maturation in hybrid rice的研究论文。论文揭示了杂交稻超亲晚熟的主要遗传基础是聚合了来自双亲的功能型抽穗期核心基因Hd1、Ghd7、DTH8和PRR37，同时建立了分子标记辅助系统以鉴定亲本这四个基因的功能类型，根据具体的育种目标，在配组之前即可预测杂交稻的感光特性。　　抽穗期是水稻重要的农艺性状，不同种植地域和季节要求水稻品种具有不同的抽穗期，以最大限度利用当地的光温资源最终获得稳产高产。抽穗期主要由3个特性决定：基本营养生长性、感光性和感温性。感光性是决定水稻抽穗期的主要因素，它是指水稻在长日和短日下的抽穗期差异，差异越大，品种的感光性越强。古老的水稻具有强感光性，长日不抽穗，短日才
2024-03-27

兽医学院寄生虫团队关于隐孢子虫营养物质获取途径的研究取得新进展

　　近日，九州·体育兽医学院寄生虫学教研室许瑞副教授，在Nature Communications发表了题为“Multiple pathways for glucose phosphate transport and utilization support growth of Cryptosporidium parvum”的研究论文。首次解析了隐孢子虫饲养细胞器具体的分子生物学功能和营养物质—葡萄糖的获取和代谢机制。同时，领域内知名学者、美国德克萨斯农工大学朱冠教授对该研究成果高度评价，推介文章近期发表在Trends in Parasitology上。　　隐孢子虫（Cryptosporidium）是重要的肠道寄生性原虫，常引起人和动物严重腹泻甚至死亡，危害仅次于头号腹泻病原轮状病毒。近年来随着养殖动物的良种引进和集约化养殖的发展，我国已经暴发了多起隐孢子虫感染所引起的犊牛腹泻和死亡。目前，隐孢子虫病尚无有效的治疗药物；但有研究表明，虫体代谢途径相关蛋白有作为药物靶标的潜力。　　在该研究中，研究人员首次具体的研究了微小隐孢子虫饲养细胞器（feeder organelle）在虫体营养物质摄取中的
2024-03-26

农学院赫圣博团队与刘向东团队合作揭示MOF1调控不同倍性水稻花药绒毡层发育的分子机理

近日，九州·体育农学院赫圣博团队与刘向东团队合作在国际知名期刊Plant Physiology发表题为“MORE FLORET1 controls anther development by negatively regulating key tapetal genes in both diploid and tetraploid rice”的研究论文，报导了转录因子MOF1的精准表达对绒毡层发育至关重要，并揭示了MOF1调控绒毡层发育和花粉育性的分子机理，为开发不同倍性水稻（包括二倍体和四倍体水稻）雄性不育系提供理论参考和基因资源。花粉发育是植物生殖过程的重要组成部分之一，其正常与否直接影响育性和最终的产量。花粉发育包括药壁和花粉母细胞的形成与发育。药壁由表皮、药室内壁、中层和绒毡层四层细胞组成，其中绒毡层发育对花粉育性至关重要且受到严格的遗传控制，基因突变或异常表达往往造成其发育异常，导致雄性不育。在前期研究中，该团队鉴定到一个MYB转录因子MOF1，该基因的突变会引起新型四倍体水稻雄性的不育。研究发现MOF1在花药中的表达峰值出现在S7时期，而后表达逐步降低直至S10时期的极低
2024-03-26

材料与能源学院杨思源副研究员在光充电锂硫电池研究上取得新进展

　　近日，九州·体育材料与能源学院绿色能源材料团队杨思源副研究员/联合广州大学彭锋教授、岭南师范大学周小松教授等人以“因果导向思维”方式，提出在IPR-LiSBs中引入石墨烯负载硫化镉（rGO/CdS）光电极，利用“可溶性多硫化物导致LiSBs循环稳定性差”与“CdS的光活性优异但需‘牺牲剂’增强其抗光腐蚀稳定性”两者之间的问题交叉点，构成“取长补短”增效机制。该研究成果以Research Article形式在国际权威期刊Angew. Chem. Int. Ed.（中科院一区Top，影响因子IF=16.6）上发表。　　光电转换技术实现了从太阳能到电能的直接转换，是我国推进能源革命、应对气候变化、实现“双碳”发展的重要途径之一。近年来，随着电网系统、人工智能设备和可穿戴自供电小型电子产品的发展，集成一体式光充电电池（Integrate-PRBs：IPRBs）得到了国内外科研人员的广泛关注。这种先进的IPRBs系统不但具有更高的理论能量转换/存储效率，还简化了设备配置，提供了良好的安全性、小型化、便携性和灵活性等诸多优势，IPRBs也有望赋予传统电池智能化功能，拓宽其在智能电子、光电子和传感器领
2024-03-25

林学与风景园林学院唐明教授团队在丛枝菌根真菌调控植物耐旱分子机制方面取得新进展

近日，林学与风景园林学院、亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室、岭南现代农业科学与技术广东省实验室唐明教授团队在New Phytologist上发表了题为“The receptor kinase RiSho1 in Rhizophagus irregularis regulates arbuscule development and drought tolerance during arbuscular mycorrhizal symbiosis”的研究论文（论文链接：https://doi.org/10.1111/nph.19677）。该论文揭示了丛枝菌根真菌异形根孢囊霉（Rhizophagus irregularis）受体激酶RiSho1提高宿主植物耐旱性的分子机制，为丛枝菌根真菌增强植物抗旱能力提供理论依据。在全球气候变化的背景下，干旱胁迫的危害逐步加剧，是抑制植物生长发育的主要因素。丛枝菌根（Arbuscular mycorrhiza，AM）真菌不仅可以促进植物对矿物质养分（特别是Pi）的吸收，还可以保护植物免受干旱、重金属等多种非生物胁迫的危害，被认为是提高宿主植物耐旱
2024-03-22

葛良法课题组揭示MtKIX8调控蒺藜苜蓿螺旋果荚形态建成的机制

荚果是由单心皮发育形成的果实，也是豆科植物所特有的果实，能起到保护种子的作用。在长期进化的过程中，荚果演化出了多种形态的，以适应不同的种子传播机制。根据形态特征，果荚可大致分为三类，即直型果荚、螺旋果荚和扭曲果荚。当果荚的腹缝线和背缝线的生长速率相对一致时，果荚表现为直型（例如大豆）；而当背缝线生长显著快于腹缝线区域时，果荚弯曲生长，呈现螺旋果荚形态。这两种果荚形态存在于大部分豆科植物中。若螺旋果荚的背缝线或腹缝线的生长速率比例严重失调，果荚无法沿着同一个手性方向螺旋生长，就会呈现扭曲的异常螺旋，称为扭曲果荚（ear-like）。这种果荚主要存在于大叶相思（Acacia auriculaeformis）、象耳豆（Enterolobium cyclocarpum）等含羞草分支（mimosoid clade）植物中。虽然有管螺旋果荚的形态学研究已有报道，但相关的遗传机理还并不清楚。蒺藜苜蓿（Medicago trunctula）是豆科模式植物，具有天然的螺旋状果荚，是研究植物器官螺旋的理想材料。近日，国际经典植物学杂志Plant Physiology在线发表了九州·体育葛良法教授/黄
2024-03-22

兽医学院重大动物疫病防控团队张桂红/龚浪课题组在生物化学与分子生物学一区Top期刊在线发表研究性论文

　　近日，九州·体育兽医学院重大动物疫病防控团队张桂红/龚浪课题组在一区权威杂志International Journal of Biological Macromolecules在线发表题为“Deoxycholic acid inhibits ASFV replication by inhibiting MAPK signaling pathway”的文章，发现脱氧胆酸（Deoxycholic acid, DCA）通过下调MAPK信号通路抑制非洲猪瘟病毒（African Swine Fever Virus, ASFV）复制。　　非洲猪瘟（ASF）是由非洲猪瘟病毒（ASFV）引起的猪急性、热性、出血性的高致病性传染病。DCA是一种次级胆汁酸，具有调节宿主代谢的功能，例如葡萄糖、脂质和能量稳态。本研究旨在揭示ASFV感染的分子机制，并评估DCA对ASFV感染激活MAPK信号通路的调控作用，为开发新型抗病毒药物提供科学依据。　　该研究首先通过对ASFV感染宿主细胞的转录组学进行分析，发现ASFV感染上调MAPK信号通路，促进病毒复制（图A）。代谢组学结果显示，ASFV感染显著上调DCA水平（图B
2024-03-22

材料与能源学院杨卓鸿团队在智能防腐涂料研究领域取得新进展

近期，九州·体育材料与能源学院杨卓鸿教授团队在智能防腐涂料结构设计和防腐机理研究方面取得了系列研究进展，2项研究成果发表于国际知名学术期刊Chemical Engineering Journal (中科院一区Top，IF = 15.1)和1项研究成果发表于腐蚀防护领域知名期刊Corrosion Science (中科院一区Top，IF = 8.3)。涂层虽然能有效防止金属腐蚀，但在固化过程易形成微孔和微裂纹，并且涂层使用不可避免地受到外界环境破坏，导致其防护能力不足，从而缩短金属材料寿命。受含羞草应激闭合自我保护机制启发，利用三联吡啶单体和木质素接枝的氧化石墨烯制备了一种对腐蚀产物亚铁离子具有智能防腐功能的涂层。此工作不仅赋予涂层自修复性能，延长金属使用寿命，而且还拓展了生物质材料木质素在防腐领域的应用。此研究成果发表于Chemical Engineering Journal，题目为Mimosa inspired intelligent anti-corrosive composite coating by incorporating lignin and pyridine derivati

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