2019年十大最佳植物学发现

2019年植物学发现

2019年植物学发现植物学是一门随着新方法和新方法的发展而变得越来越迷人的科学。2019年发表的论文很好地说明了该领域的这种转变。

所有领域植物学-包括系统的和生理学正在取得相当大的进展。例如,分类学专家不得不修改他们的材料,新的物种正在被发现——例如,非洲的一个新的灌木品种。一些被认为已经灭绝的物种也正在卷土重来。

植物学历史

植物学是系统而科学地研究植物的学科。植物学的历史可以追溯到公元前4世纪。

古植物学家表明,古代所谓的多元文化失去了作物“可能比我们目前的单一文化方法更成功。

最近的发现支持了这一观点植物根据年龄相互作用和支持,这导致了成功和有影响力的植物社区的发展。由于现有的新方法,形成复杂结构和保护自己免受疾病的能力背后的机制也更加精确。

2019年十大生物学发现

植物生物学可能是未来最有前途的领域之一,本榜单中的研究旨在证明为什么在2019年如此。

1

古老森林的新宝藏:在莫桑比克和津巴布韦之间的受保护山区发现了一种新的灌木物种[联合王国-比利时,2019年10月]。

Synsepalum Chimanimani
金合欢(来源:novataxa.blogspot.com

奇马尼马尼山脉是莫桑比克和津巴布韦边境的保护区。那里有许多濒临灭绝的植物,植物学家对此很感兴趣。隶属于邱园的一组专家花园在这个地区发现了一种新的矮灌木。

  • 新物种的名字是Synsepalum chimanimani
  • 这种植物比相关的物种Synsepalum kaessneri要小。
  • 与类似的植物不同,新发现的物种有短而椭圆形的叶子。
  • 花的世界美国chimanimani深深坐在树枝上,结成一簇簇。
  • 花为白绿色,花药突出。
  • 这种灌木状植物可以长到4米。
  • 这个品种的树皮是黑色的,有细小的裂缝。
  • 幼芽可以被细毛覆盖。
  • 这种树的果实颜色红色,形状椭圆形。
  • 这种新发现的植物只生长在奇马尼马尼山脉南部丘陵地带潮湿的低地森林中。
  • 这些物种被认为濒临灭绝,因为它们的栖息地非常有限。

这一发现表明,多样性专家可能正在与时间赛跑,在没有适当的保护措施,新的植物物种可能会完全灭绝之前,记录下它们。

参考莫桑比克和津巴布韦奇马尼马尼山脉的一个新种,以及关于该地区植物学重要性的注释。.2020年5月9日访问。链接

2

通过实验植物学发现土著部落的秘密:科学家们已经证明,种植某些类型的作物可以为种植它们的部落带来巨大的收成[美国,2019年12月]。

考古发掘出的不仅仅是陶器、武器和石头的遗迹。

它们还包含科学家目前相当感兴趣的重要生物遗骸。早在1930年,人们就发现美洲土著人口曾经种植过多种作物,与现在与他们的生活方式有关的玉米非常不同。

这些所谓的“失去了庄稼的问题引起了现代古植物学家和民族植物学家的极大兴趣。此外,这些研究也可能对现代农业有用。作为成长的方法失去了庄稼”是未知的,它们只能通过实验和错误来重建。康奈尔大学的一个古植物学专家小组进行了以下实验:

  • 他们在庄稼中选择了鹅脚草和紫菀来种植。
  • 他们发现,如果把鹅脚草和虎杖混种在一起,它们的种子产量可能和玉米一样高。
  • 如果两种作物分别种植,它们的产量会大大降低。
  • 不幸的是,其他三种植物的“失去了庄稼“组-五月草,少量大麦,和水坑杂草-没有获得。

尽管重建的成功只是局部的,但无论是对过去的研究还是对作物未来的展望,它都是一个重大突破。

参考北美东部失落作物的实验栽培:对农业实践和产量潜力的洞察.2020年5月9日访问。链接

3.

不可征服的花:一名学生发现了一种来自南非的灌木,该灌木被认为已经灭绝[南非共和国,2019年11月]。

开普敦大学植物学博士生在为论文研究温特和克山脉的植物群时,有了一个独特的发现。

  • 学生,布莱恩·杜·普莱斯他专门研究豆科植物的分类学和系统学(包括豌豆和豆类等物种)。
  • 他在山坡上收集标本时,发现了一株枝繁叶茂的喷泉灌木紫色的花挂在细如线的花茎上。
  • 这种植物被发现是补cataracta这个物种以前被认为已经灭绝了。
  • 这种植物最后一次出现是在1804年。由于该地区的林业和农业活动,它被记录为损失。

这种植物的重新发现给了人们希望,也许其他物种已经避免了灭绝,可以为后代保留下来。

参考《200年后绝种补骨脂的重新发现——三壁》.2020年5月9日访问。链接

4

制作陷阱的秘密:这项独特的研究首次展示了食肉植物是如何形成陷阱的[英国,2019年10月]。

植物有一种独特的能力——它们可以利用自己的基本身体结构和“实验以适应不同的环境。

叶子是这种植物最常见的转化部位——它们可以长得或大或小,形成杯子或变成刺。食肉植物它们把树叶变成球形陷阱,捕捉昆虫和猎物动物

一组科学家在约翰·英尼斯中心他决定借助多种研究方法来分析这种陷阱是如何形成的。

  • 研究小组选择了一种食肉水生植物,Urticularia gibba,或者是驼峰膀胱草。
  • 这种植物产生的陷阱是复杂的球形的,与扁平的叶子有很大的不同。
  • 研究人员使用了几种方法:3D成像、建模、植物细胞生物学分析以及克隆研究。
  • 研究发现,在陷阱的发展过程中,极性场在细胞簇中形成,引导新结构的分布和形成。
  • 同样的极性场引导其他植物形成规则的叶子。

这一研究表明,叶片发育存在一种普遍的机制,可以根据植物的不同而改变遗传学和需求。

参考“通过调节平面生长机制形成三维食肉陷阱”.2020年5月9日访问。链接

5

活性氧的新作用:植物被发现利用氧气引导根系生长[美国,2019年12月]。

有一组含氧分子被称为活性氧(ROS)。这些分子与其他物质迅速反应并破坏它们,这对生物体来说是危险的。这就是为什么我们需要一种叫做抗氧化剂中和我们细胞和血液中的这些分子。

然而,人们发现植物会破坏活性氧以获得信号分子。一组科学家已经阐明了植物是如何做到这一点的。

  • 实验在标准模式植物拟南芥上进行。
  • 植物的根尖含有未分化的细胞,也称为阀杆细胞。
  • 为了让根长得更远干细胞根尖的分裂需要接收到一个信号。
  • 如果根需要停止生长,就应该有干细胞停止分裂的信号。
  • 根生长的调节是由RGF1受体
  • 研究小组发现,RGF1控制着活性氧在大脑中的分布拟南芥根。
  • RGF1通过转录因子发挥作用RITF1rgf诱导转录因子).
  • 该因子控制根细胞附近超氧化物和过氧化氢的平衡。
  • 根部细胞附近超氧化物含量的增加会诱导细胞分裂
  • 过氧化氢水平的增加预示着细胞分化。

这一发现指出了以前未知的根生长调节机制。它可能有助于农业,因为它可能是调节植物根的生长所必需的。ROS的作用似乎也比以前认为的更加多样化。

参考RGF1通过ROS信号控制根分生组织大小.2020年5月9日访问。链接

6

种子的保护性装甲:研究人员开发出了一种种子包衣,可以帮助种子在较不肥沃的土壤中生长[美国,2019年9月]。

种子在贫瘠土壤上的萌发

粮食作物的短缺和日益严重的土壤退化目前正成为一个重大问题。有几种方法可以克服后一个问题:

  • 通过基因工程培育抗旱和抗高盐度的植物。
  • 用肥料使土壤肥沃。
  • 来提高种子本身的存活几率。

后一种方法是由麻省理工学院公民与环境工程系的团队提出的。他们提议:

  • 把种子浸在…的混合物中:
    • 蚕丝蛋白
    • 海藻糖糖
    • Rhizobial细菌文化。
  • 这一想法源于一位教授之前成功的实验Benedetto Martinelli这涉及到使用蚕丝涂层来延长粮食作物种子的保质期。
  • 建议的组合提供:
    • 种植前对种子和细菌培养进行保护
    • 种植后,培养物中的细菌可以繁殖,为种子提供营养,还可以缓解土壤的盐度
  • 该方法简单,易于扩展。

这种方法被证明是成功的,与过度使用相比对环境的危害更小化肥

参考“一种生物启发的方法来设计种子微环境以促进发芽和减轻土壤盐度| PNAS”.2020年5月9日访问。链接

7

植物可以成为幼苗的好长辈:植物被证明可以相互作用并支持年轻的幼苗[西班牙-英国,2019]。

阳光下的植物

我们的理解是,在植物世界里,每一种植物都在与其他植物竞争。每一株植物都会与邻近的植物竞争阳光、水分和养分。

但由英国和西班牙科学家组成的国际团队已经证明,情况并非总是如此。

  • 植物之间有一种关系,一种植物用营养支持另一种植物。这个过程叫做便利化
  • 该研究小组研究了热带地区的植物群落gypsum-rich西班牙东南部的土壤。
  • 科学家们对促进在这类社区中的作用特别感兴趣。
  • 为了更好地了解植物与植物之间的相互作用,他们研究了植物在从幼苗到死亡的整个生命周期中是如何共同生长的。
  • 研究发现,较老的植物为同一物种的较年轻的幼苗提供营养。
  • 由于这种促进作用,护理植物和被促进的植物都受益匪浅:与单独的植物相比,成对的植物有更高的生存机会,开出更多的花。
  • 这种植物群落还能吸引更多的传粉者,带来多种生态效益。

这一发现为专家们提供了一个关于植物在生命周期中如何生长和相互作用的新视角。这一发现也会对农业产生影响,特别是当人们考虑在营养贫乏的土壤中种植作物时。

参考“当在整个生命周期内考虑相互作用时,护士和辅助植物的好处就会出现- ScienceDirect”.2020年5月9日访问。链接

8

果胶作为铝装甲:植物如何保护自己免受铝中毒[日本,2019年10月]。

当土壤酸度较高时,铝以某种形式对植物有毒。因此,植物会制定策略来保护自己不吸收过多的铝。

日本筑波大学的科学家们比较了野生型水稻和一种对水稻敏感的突变植物铝的毒性star1),以更好地了解保护机制。

  • 结果表明,野生型植物根缘细胞中果胶含量较高。
  • 突变的star1植株果胶含量较低,从土壤中吸收了更多的铝。
  • 果胶含量高的植物铝含量明显较低。

基于这些结果,科学家们提出,位于根部尖端的果胶有助于保护根部免受铝中毒。据推测,果胶有助于铝以一种对植物生长损害最小的方式分布在根细胞中。这一发现对于开发保护生长在酸性、富铝地区的作物具有重要意义。

9

披着羊皮的真菌:真菌利用特殊的几丁质结合蛋白来保护它们免受植物免疫[斯洛文尼亚-荷兰,2019年8月]。

植物真菌感染

甲壳素是真菌的重要组成部分。尽可能多的真菌像植物一样生活寄生虫在美国,植物有特殊的受体,可以识别几丁质,帮助产生对抗真菌病原体的免疫反应。

当这些受体被激活时,植物会释放活性氧或特化几丁质来摧毁入侵的病原体。

然而,真菌也适应了植物的反应,可以逃避免疫系统的植物。这种逃避的机制大多是未知的

一个国际团队,包括斯洛维尼亚语荷兰,英国科学家研究了一种寄生真菌,黄萎病nonalfalfae,它会感染啤酒花。

  • 科学家们发现了一种新的蛋白质VnaChtBP这种物质是真菌感染植物时产生的。
  • 这种新蛋白质被证明能结合甲壳素。
  • 当啤酒花植物被携带这种蛋白质基因的真菌感染时,蛋白质活性会抑制宿主植物对几丁质存在的活性氧的产生。
  • 该蛋白质还结合真菌中的几丁质,防止植物几丁质酶对菌丝的破坏。
  • 该研究还发现了其他具有类似结构的蛋白质VnaChtBP帮助真菌逃避植物的防御。

该研究有助于植物学家和真菌学家更好地了解植物真菌感染的机制。

参考非苜蓿黄萎病几丁质结合蛋白伪装植物几丁质酶引起的真菌并抑制几丁质引发的宿主免疫- APS出版物。2020年5月9日访问。链接

10

一种标志性植物面临危险:干旱可能会摧毁罕见的夏威夷银鱼[美国,2019年11月]。

银花是一种稀有植物,只生长在中国的某些地区夏威夷,包括哈雷阿卡拉国家公园.一个专家小组决定研究银花植物如何在气候变化带来的日益干旱的条件下生存。

团队由保罗Kruschelnycky一直在试验在温室里种植的银字,并在几个地方种植:

  • 温室里的银花植物根据给予的水量被分为不同的组。
  • 分别在高、中、低海拔样地获取种子进行种植。
  • 在水量较高的温室中生长的植物比在水量较少的温室中生长的植物更容易死亡。
  • 与从低海拔植物中获得的种子相比,最初从高海拔植物中获得的种子生长出的植物更有可能存活。

科学家们得出结论,在日益干旱的条件下,只有最初适应获得较少水分的植物才能生存。

实验结果与在野外观察到的实际情况相吻合——与海拔较高的植物相比,海拔较低的银花植物目前正在更快地消亡。

参考抗旱性的临床变异决定了过去种群数量的下降和受威胁植物的未来管理。——欧洲航天局。2020年5月9日访问。链接

植物的过程引起了科学家们的极大兴趣。在不断变化的环境中,当土壤质量恶化,干旱和感染正成为农业的重大威胁时,更好地了解植物世界并制定一项战略来保护我们的作物和世界野生植物的多样性至关重要。

2019年发表的论文尽力回答了相关问题——植物如何保护自己免受有毒物质和寄生虫的侵害?他们在有压力的环境中生存的可能性有多大?它们是如何适应不寻常的环境的?

其中一个取得重大进展,但我们没有空间深入讨论的领域是植物遗传学。

例如,人们发现一些植物,例如,高粱它们可以部分控制自己的基因组。其他种类,如红色藻类结果显示,这些基因所含的基因明显少于人们认为的可存活基因。

科学家们还尽最大努力增加现有作物的遗传多样性,并寻找驯化植物的野生亲缘。所有这些努力都是为了一个目标——帮助我们的植物生存下去。如果它们不这样做,我们根本无法在我们的星球上长久生存。

引用本页

APA7 MLA8 芝加哥
BioExplorer.net。(2022年6月16日)。2019年十大最佳植物学发现。生物的探险家。//www.stxchamber.com/best-botany-discoveries-in-2019.html/
BioExplorer.net。“2019年十大最佳植物学发现”生物探索者,2022年6月16日,//www.stxchamber.com/best-botany-discoveries-in-2019.html/
BioExplorer.net。“2019年十大最佳植物学发现”生物探索者,2022年6月16日。//www.stxchamber.com/best-botany-discoveries-in-2019.html/
主要参考文献
  • 中温红藻中藻胆体连接基因家族的扩增.2020年5月9日访问。链接
  • “科学家猎杀粮食作物的野生亲缘以加强防御”——PHYS.ORG。2020年5月9日访问。链接


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