型玉米抗性淀粉

2023年4月17上午，中国国际科技促进会（以下简称“科促会”）以视频会议形式组织召开《膨化加工型高抗性淀粉马铃薯含量指标及检测方法》团体标准评审会。评审委员会由薛文通 中国农业大学教授、徐建飞 中国农科院蔬菜花卉研究所研究员、罗文彬 福建省农业科学院作物研究所副教授、王寅 浙江省农业科学院特聘研究员、姜鹏飞 大连工业大学高级工程师（TC64/SC2全国食品工业标准化技术委员会）、使用单位 周玉峰 浙江绿巨人生物技术有限公司检验员、姜朔浙江大学研究生。起草单位 浙江大学 舒小丽教授、吴殿星研究员、金华市农科院 梅淑芳高级农艺师、浙江大学农学院 程林润高级农艺师、 杭州中泽生物科技有限公司 郭二彪研发主任、湖州市农业科技发展中心作物研究所 谭宏农艺师；科促会副秘书长郑华林（标准化工作委员会主任）、徐忻、张士谨，技术协作部马利豪、杨翠丽等相关领导出席会议。自2022年1月科促会标准化工作委员会与浙江大学等单位对标准内容进行预研和筹备工作；2022年7月下旬在国家标准委员会全国团体标准信息平台对标准通过立项后，立即组织浙江大学、浙江大学海南研究院、浙江大学山东（临沂）现代农业研究院、浙江大学中原研究院、金华职业技术学院、杭州中泽生物科技有限公司等单位成立起草工作小组，并多次召开了起草方案工作会议，2022年12月初旬在全国标准信息平台面向全社会进行了征求意见。评审会上张士谨副秘书长介绍了标准的立项背景、意义、及有关情况，舒小丽教授做了编制工作汇报，评审委员会在听取技术内容、起草过程汇报后，认真审查了标准的评审材料及相关文件，对各章节内容逐条进行了质询和充分讨论，提出了宝贵的意见和建议，并肯定了编制团队所做的筹备工作和制定标准的必要性，最后专家组一致认为《膨化加工型高抗性淀粉马铃薯含量指标及检测方法》的制定达到了相关要求，标准编制工作组按照意见进行修改和完善后，同意面向社会推广。最后，张士谨副秘书长和起草单位代表对专家严谨、认真的态度、各起草单位和起草组成员的辛苦付出表示感谢，由指定人员编写本次会议的会议纪要存档，科促会标准委及起草单位将认真结合专家们的意见和建议，进一步修改完善本标准内容，将以科学、规范、高效的态度推动标准的落地实施。

【重点摘要:】(1)周欢萍教授团队利用淀粉-聚碘超分子作为缓冲层,显著改善了钙钛矿太阳能电池的疲劳行为和循环稳定性。(2)经修改的钙钛矿太阳能电池在连续42个日夜循环后,发电效率可保持在98%。(3)该研究为如何利用超分子化学调控软晶格材料的元稳定动力学提供了重要见解。【研究背景】由于钙钛矿太阳能电池具有软体和离子晶格结构,它们极易受外部刺激的影响。在循环载荷的实际环境中,电池很容易出现明显的疲劳。由于缺乏对材料降解的基本理解,目前还没有有效的方法来减轻这种循环照明下的电池疲劳。【研究结果】研究人员在钙钛矿材料的界面引入了淀粉-聚碘超分子作为双功能缓冲层,它既可以抑制离子迁移,也可以促进缺陷的自我修复。经修改的钙钛矿太阳能电池在连续42个日夜循环后,原始的光电转换效率可保持在98%。这种电池也达到了24.3%的光电转换效率(认证值为23.9%),并且具有强烈的电致发光,外量子效率高达12%以上。【研究方法】研究人员首先合成了淀粉-聚碘超分子材料,并将其作为缓冲层插入钙钛矿太阳能电池的载流子输运层与光吸收层之间。他们从多个角度分析了缓冲层的影响,包括电化学测量、光致发光谱、小角入射X射线衍射、热重分析等,以确认其双功能机制。然后,他们制备了采用该缓冲层的钙钛矿太阳能电池,并通过42个日夜循环的加速老化试验考察其循环稳定性和发电效能。结果证实,缓冲层明显提高了电池在循环载荷下的稳定性。【结论】本研究通过在钙钛矿太阳能电池的界面引入淀粉-聚碘超分子缓冲层,显著改善了电池的循环稳定性和疲劳行为,为实现钙钛矿太阳能电池的实际应用提供了有效途径。该超分子缓冲层的双功能机制也可应用于其他软晶格材料的界面设计。研究结果对利用超分子化学手段调控软晶格材料的元稳定性具有重要启发意义。a,含不同浓度淀粉-碘Starch-I的w/ Starch-I装置的J-V曲线。b,开路电压和填充因子随Starch-I浓度的依赖性。c,作为LED操作时装置的EL的EQE。d,EQEEL和开路电压随Starch-I浓度的依赖性。含Starch-I的w/ Starch-I装置(a)和参考装置(b)的J-V曲线。外量子效率(EQE)谱及合并的JSC为24.5 mA cm-2 457 的含Starch-I装置。

导读玉米（Zea mays L.）作为世界第一大作物，其充足稳定的供应对保障全球的粮食安全至关重要。然而，目前倒伏已经成为限制玉米高产、稳产和机械化的主要因素，而根系构型则是决定玉米倒伏抗性的关键因素。近日，华南农业大学生命科学学院王海洋教授课题组揭示了生长素合成基因调控气生根生长角度的分子机理，为培育耐密抗倒玉米新品种提供了重要的基因资源。该研究进展发表在国际知名学术期刊《New Phytologist》上，同时受到F1000的关注并被评为本领域必读的研究论文。岛津分析中心应用工程师黄军飞参与该研究中的玉米根系构型成像，采用岛津SMX-225CT FPD HR完成了玉米根系构型的无损、原位、三维成像工作。生长素局部生物合成调控玉米气生根角度与倒伏抗性&bull 根倒伏对玉米生产构成重大威胁，导致粮食产量和品质下降，收获成本增加。&bull 研究结果表明，ZmYUC2和ZmYUC4介导的局部生长素生物合成是玉米气生根对重力响应所必需的，本研究为培育抗根倒伏玉米品种提供了重要的基因资源。期刊首页截图及摘要译文玉米倒伏小科普玉米倒伏是由于外力引发的玉米根或茎秆弯倒（折断）的现象，倒伏类型分为茎倒伏和根倒伏。茎秆倒伏主要发生在生长后期，表现为穗下部节间弯曲（折断），而根系倒伏则可以发生在任何生长阶段，表现为根系不能锚定地上植株。倒伏的危害主要表现在：光合效率锐减、光合产物运输受损、籽粒品质下降及增大收获成本。摘自 王夏青, 宋伟, 张如养, 等. 玉米茎秆抗倒伏遗传的研究进展[J].中国农业科学, 2021, 54(11): 2261-2272.研究成果概览根系是植物吸取地下水分和养分的主要器官，也是固定和支撑玉米生长的的主要器官。玉米的根系主要由胚根系和胚后根系两部分组成。胚根系由1条初生根（PR）和多条种子根（SR）组成，其生物量在V3时期（玉米有三片完全展开叶时）达到最大，是玉米幼苗期固定幼苗、获取地下水分和营养的主要器官。胚后根系主要指玉米茎节上着生的节根和在上述根系上萌发的侧根（LR）。节根可分为地下茎节上着生的冠根（CR）及地上茎节上着生的气生根（BR）。节根（包括CR和BR）一般在玉米V6时期后取代胚根系成为玉米的主要根系，是玉米最主要的植株固定和养分获取器官。节根中BR可以“抓地”形成锥形结构来有效地支撑玉米植株直立；并且一般情况下，两层“抓地”的BR（一般着生于第6-7节）可占到节根生物量总量的50%，是玉米最主要的功能根系。摘自 Hochholdinger F. The maize root system: morphology, anatomy, and genetics[J].Handbook of maize: Its biology, 2009: 145-160.过去植物根系研究中常用的水培、砂培或纸培等方法不能显示出根系的三维构型，且无法反应出根系在土壤中的生长状况；然而传统挖掘土壤中生长的植株根系会不可避免地损伤根系完整度，在清洗过程中也会破坏根系的三维构型。故开发新的植物根系实时活体检测技术来满足无损、原位、三维的根系构型观测尤为重要！图1是 通过在土壤中生长到V6期（6片完全展开叶时期）的各玉米材料的根系重建的三维（3D）显微CT，Zmyuc4单基因突变体和Zmyuc2/4双基因突变体的气生根夹角明显大于野生型（WT），而地下根系数量和根夹角与WT无显著差异，Zmyuc2的根系角度和数目较WT均无显著差异。这些结果表明，Micro-CT技术可以在不损坏植株根系的情况下，对玉米的根系进行原位、三维的可视化。图1 CT表征玉米根系构型玉米根系构型的无损、原位、三维成像玉米根系构型动画，点击查看：https://mp.weixin.qq.com/s/UwGQRHGhhNwN-e_2Fx4ZCg岛津CT，科研好帮手inspeXio SMX-225CT FPD HR Plus是一款高性能微焦点X射线CT系统，是采用岛津自行研制的微焦点X射线发生器和大型高分辨率平板检出器制造的仪器。图2 SMX-225CT FPD HR Plus微焦点X射线CT系统无论是科研院校的材料及生物研究，还是工业正在研发的复合材料（GFRP、CFRTP）和大型铝合金压铸件产品，这款仪器能够用于多种样品所需要的研究、开发和检查的实验。专家心声王海洋教授，华南农业大学文章通讯作者王海洋教授表示：根系构型不仅影响作物的抗旱性和养分利用效率，也是作物抗倒伏的关键决定因素之一。但是由于根系构型表型考察的困难，作物根系遗传基础的解析和关键调控基因的挖掘进展缓慢，极大迟缓了作物的改良。在本研究中，我们利用岛津公司的inspeXio SMX-225CT FPD HR Plus对土壤中的玉米根系进行了三维可视化重建。该技术实现了对植物根系构型的无损、原位及三维化的观察和分析，弥补了传统根系表型观测方法的不足，将有助于解决根系观测的难题，从而大大加快作物根系构型遗传调控基础的研究，为作物根系的遗传改良提供有效的基因资源和技术支撑。参考文献Hochholdinger F. The maize root system: morphology, anatomy, and genetics[J]. Handbook of maize: Its biology, 2009: 145-160.本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。