植物基质

MST案例汇总 植物生长会受到各种复杂多变的逆境条件胁迫，包括干旱、盐碱和低温等。在长期的系统发育过程中，植物也逐渐形成适应、抵抗和忍耐的抗逆性，植物抗逆性机制为当前研究的热点，今天小编带大家来了解一下，微量热泳动（MicroScale Thermophoresis, MST）互作技术在植物适应逆境的机制研究的应用。01高温胁迫_蛋白&蛋白互作Chen, Si‐Ting, et al. "Identification of core subunits of photosystem II as action sites of HSP 21, which is activated by the GUN 5‐mediated retrograde pathway in Arabidopsis." The Plant Journal 89.6 (2017): 1106-1118.前人研究发现位于叶绿体的热休克蛋白21（HSP21）能够保护光系统II复合体 (PSII)，使其免受细胞内热和氧化应激，但其作用的分子机制尚不清楚。中科院植物生理生态研究所郭房庆研究团队发现，热应激下拟南芥HSP21被GUN5依赖的逆向信号通路激活，并直接结合其核心亚基D1和D2蛋白来稳定PSII。 组成性表达HSP21可以恢复热胁迫下PSII 的热敏稳定性和gun5突变体的功能缺失，表明HSP21是热胁迫条件下维持类囊体膜系统完整性的关键伴侣蛋白。研究人员借助MST技术直接在接近天然状态下的裂解液中检测了HSP21蛋白与PS II核心亚基D1和D2蛋白之间的亲和力。图注：MST技术检测HSP21和植物裂解液中D1/D2结合植物内某些蛋白较难纯化或者纯化后活性受影响，利用MST技术，可直接在植物裂解液内进行亲和力检测，无需纯化。在本次实验中，作者裂解表达35S::D1-eYFP或35S::D2-eYFP的转基因植物，直接向裂解液中加入梯度稀释的纯化HSP21蛋白，检测得到HSP21与D1/D2的亲和力Kd分别为0.67μM和1.32μM.02低温胁迫_蛋白&离子Ding, Yanglin, et al. "CPK28-NLP7 module integrates cold-induced Ca2+ signal and transcriptional reprogramming in Arabidopsis." Science Advances 8.26 (2022): eabn7901.寒冷的环境中会触发植物细胞质Ca2+的激增，导致植物的转录重编程。然而，Ca2+信号是如何被感知和传递到下游的低温信号通路仍然是未知的。中国农业大学杨淑华课题组研究发现，钙依赖性蛋白激酶28 (CPK28)启动了一个磷酸化级联，从而作用于低温诱导Ca2+信号下游的转录重编程。这项研究阐明了一种先前未知的机制，揭示了植物从质膜到细胞核的快速感知和转导低温信号的关键策略。研究中，作者通过MST实验检测到CPK28可直接与Ca2+结合。CPK28 EF-hand位点突变蛋白CPK28EFm与Ca2+亲和力降低了6倍，证明了EF-hand对结合Ca2+非常重要。图示：MST技术检测CPK28/CPK28EFm与Ca2+的亲和力03淹水胁迫_蛋白&离子Lehmann, Julian, et al. "Acidosis-induced activation of anion channel SLAH3 in the flooding-related stress response of Arabidopsis." Current Biology 31.16 (2021): 3575-3585.淹水胁迫导致厌氧菌引发的胞质酸中毒，使植物细胞感知酸性并通过膜去极化传递这种信号的分子机制尚不清晰。德国维尔茨堡大学研究表明，拟南芥根中酸中毒诱导的阴离子流出依赖于阴离子通道AtSLAH3，细胞质子浓度的增加使SLAH3从无功能二聚体转变为活性单体形式，激活了阴离子通道。研究发现硝酸盐对于pH依赖的通道激活至关重要，并通过MST技术研究SLAH3与NO3-的结合。图示：(左) 淹水相关胁迫响应中酸中毒诱导的阴离子通道SLAH3的激活(右) MST技术检测不同PH下SLAH3与NO3-亲和力作者表达SLAH3-GFP融合蛋白作为荧光信号源，无需其他标记。在pH6.5下检测到SLAH3与NO3-相互作用的Kd为120±50 mM。在pH为7.3时，SLAH3仍与NO3-结合，但亲和力降低了60%，表明SLAH3与阴离子的结合依赖于pH。04干旱胁迫_蛋白和磷脂分子Yang, Yongqing, et al. "Phosphatidylinositol 3-phosphate regulates SCAB1-mediated F-actin reorganization during stomatal closure in Arabidopsis."The Plant Cell 34.1 (2022): 477-494.为了应对干旱胁迫，植物关闭气孔以减少叶片蒸腾水分的损失。气孔运动受信号分子磷脂酰肌醇三磷酸(PI3P)的调控。然而，这一过程的分子机制尚不清楚。中国农业大学郭岩研究组研究表明，拟南芥气孔关闭过程中，PI3P通过与植物特异性肌动蛋白结合蛋白 (SCAB1) 结合，抑制其寡聚，从而调节气孔关闭期间保卫细胞中F-肌动蛋白稳定性和重排。为了检测SCAB1蛋白是否可与PI3P结合，作者进行MST实验，结果显示二者具有非常强的亲和力，解离常数Kd为4.5±0.09 pmol。为了确定具体结合位点，作者将PI3P motifs RXLR-dEER进行突变，MST结果显示，三重突变蛋白不能与PI3P结合。综合其他实验，最终证明，SCAB1的4个RXLR motifs均具有PI3P结合能力，且至少需要2个RXLR才能与PI3P结合。图示：MST检测SCAB1与PI3P的亲和力

植物案例MST技术植物在整个生命周期中会经受多种微生物病原的侵袭，包括真菌，细菌，病毒，线虫等，作物约30%的产量损失是由病原体造成的，病害是农业可持续发展面临的主要问题。在植物与病原数百万年的协同进化中，植物与病原的互作经历了很多阶段，为掌握植物与病原互作中的重要信号分子，深入了解植物免疫分子机制，不可避免的要进行分子间互作的检测，今天来看一下微量热泳动（MicroScale Thermophoresis, MST）分子互作技术在植物抗病方面的应用吧！1植物与真菌--蛋白和离子Gao, Mingjun, et al. "Ca2+ sensor-mediated ROS scavenging suppresses rice immunity and is exploited by a fungal effector." Cell 184.21 (2021): 5391-5404.植物如何平衡抗病和生长发育平衡，中国科学院分子植物科学卓越创新中心何祖华团队研究揭示了以ROD1为免疫抑制中枢，通过降解超氧活性因子ROS，抑制植物的免疫反应，平衡植物防御和生长之间的冲突。水稻中，ROD1编码一种Ca2+传感器蛋白，以Ca2+依赖的方式结合到磷酸肌醇脂质，靶向至特定膜区域。ROD1刺激过氧化氢酶CatB的活性，促进活性氧(ROS)清除，抑制免疫；当有稻瘟菌侵染时，植物通过降解ROD1减弱其功能，产生有效的防卫反应。作者使用MST技术检测ROD1可直接与Ca2+结合，并鉴定出活性结果位点。图注：MST技术分析ROD1与Ca2+的亲和力和活性结合位点另一方面，研究发现病原稻瘟菌中具有与ROD1结构类似的毒性蛋白AvrPiz-t，在植物体内盗用ROD1的免疫抑制途径，实现侵染的目的，进而与病原菌共同生存。通过MST检测到AvrPiz-t与Ca2+结合，进而盗用ROD1途径。图注：MST技术比较ROD1和AvrPiz-t的Ca2+结合活性2植物与细菌--蛋白和蛋白（Dimmer)Xu, Ning, et al. "A plant lectin receptor-like kinase phosphorylates the bacterial effector AvrPtoB to dampen its virulence in Arabidopsis." Molecular plant 13.10 (2020): 1499-1512.质膜定位受体样激酶(RLKs)感知植物中保守的病原相关分子模式(PAMP)，触发免疫(PTI)。拟南芥凝集素受体激酶LecRK-IX已被证明调节细菌鞭毛蛋白来源肽flg22诱导的PTI。而许多病原体分泌的效应蛋白可抑制植物免疫。植物中是否存在某种机制抑制或削弱病菌分泌的效应蛋白的功能？中科院微生物所刘俊研究组研究发现效应蛋白AvrPtoB是丁香假单胞菌的主要毒力效应子。AvrPtoB C端有一个功能的E3连接酶结构域，以植物中的鞭毛识别受体FLS2和几丁质识别受体CERK1为目标进行降解，导致PTI的抑制。本研究中，作者发现效应蛋白AvrPtoB与拟南芥凝集素受体激酶LecRK-IX.2相互作用并泛素化降解LecRK-IX.2，抑制其介导的免疫。AvrPtoB在体外和体内都能形成二聚体，这种二聚体形成对其E3连接酶与底物的结合和泛素化所必需的。然而, LecRK-IX.2能与AvrPtoB S335位点互作并使其磷酸化，S335的磷酸化破坏AvrPtoB二聚体状态，导致其抑制PTI反应的毒力下降。作者的研究表明，宿主RLKs可以修饰病原体效应器，以抑制其毒性，并削弱其抑制PTI的能力。图示：AvrPtoB对LecRK-IX.2的泛素化与其被磷酸化竞争模式图为了检测AvrPtoB与自身以及与LecRK-IX.2亲和力大小，作者进行MST实验。结果表明，AvrPtoB与LecRK-IX.2的亲和力（0.02μM）要远高于其自身形成二聚体的亲和力（18.7μM）,表明AvrPtoB更容易与LecRK-IX.2结合。图注：MST技术检测AvrPtoB自身以及与LecRK-IX.2CD3植物与病毒--蛋白与离子/核酸/蛋白Yao, Shengze, et al. "The key micronutrient copper orchestrates broad-spectrum virus resistance in rice." Science Advances 8.26 (2022): eabm0660.铜是植物生长发育的重要调节剂，然而铜对病毒入侵的反应机制尚不清楚。之前的研究表明，SPL9介导的miR528转录激活为已建立的AGO18- miR528 - L- AO抗病毒防御增加了一个调控层。北京大学李毅课题组研究发现，Cu2+通过抑制SPL9的蛋白水平来抑制miR528的转录激活，进而提高ROS水平，增强AO积累量及其酶活，从而加强抗病毒反应，阐明了铜稳态的分子机制、调控网络以及SPL9-miR528-AO抗病毒途径。为了检测SPL9和Cu2+之间的直接相互作用，作者纯化了SPL9 DNA结合区域（SPL9 SBP），使用Monolith分子互作仪检测其与Cu2+的互作。结果显示SPL9 SBP直接与Cu2+结合，但不与Ca2+结合。图注：Monolith检测SPL9与Cu2+亲和力此外，李毅课题组在2020年研究结果解析了植物体内抗病毒RNAi信号通路，同样用到了MST技术。Yang, Zhirui, et al. "Jasmonate signaling enhances RNA silencing and antiviral defense in rice." Cell Host & Microbe 28.1 (2020): 89-103. 水稻抗病毒RNAi信号通路的核心蛋白AGO18受病毒侵染诱导，进而增强水稻的抗病毒免疫；但是病毒侵染如何诱导水稻AGO18的了解很少。北京大学李毅课题组发现病毒外壳蛋白（CP）过表达能够诱导水稻茉莉酸（JA）的显著积累，JA信号通路的关键转录因子（JAMYB）能够结合并激活AGO18的启动子，从而诱导AGO18的表达，抑制病毒的侵染。为了分析AGO18启动子上的顺式作用元件，作者进行了MST实验。将顺式作用元件带上FAM荧光，作为荧光信号源，检测到JAMYB结合在AGO18启动子上的顺式作用元件R3，R3突变后AGO18和JAMYB丧失结合能力，进而确定了该位点对于AGO18转录调控的重要性。图3. MST检测的JAMYB和AGO18 R3区域的结合（蓝色曲线）此外，作者通过MST实验发现，水稻JAZ6蛋白能够通过与JAMYB相互作用来抑制其转录激活活性，表明JAZ6抑制水稻抗病毒RNA沉默并损害水稻抗病毒免疫反应。图2. MST检测的JAMYB和JAZ6的结合该研究揭示了植物JA信号通路与RNAi信号通路协同参与水稻抗病毒防御的分子机制。4植物与线虫--蛋白和多肽Zhang, Xin, et al. "Nematode-encoded RALF peptide mimics facilitate parasitism of plants through the FERONIA receptor kinase." Molecular plant 13.10 (2020): 1434-1454.植物寄生线虫是全球性的粮食作物病虫害之一，然而线虫与宿主植物相互作用的机理仍尚不清楚。植物细胞膜上的受体蛋白FERONIA及其配体RALFs参与调节植物免疫反应。湖南大学和中国农科院植物保护研究所联合解析研究发现FERONIA突变导致植物对RKN表现出低敏感性。另外，作者在6类根结线虫中鉴定了18种RALF-like基因，编码的小肽可以直接结合到FERONIA的胞外结构域，从而“挟持”植物FER信号途径，破坏植物免疫系统，促进寄生。研究时，为了检测了线虫RALF- like小肽 MiRALF1/3是否同拟南芥At-RALF1具有相似的FER结合模式,作者使用MST进行检测。结果显示MiRALF1/3与FERECD亲和力分别是25μM和64μM，而AtRALF1亲和力略高，Kd为1.7μM，证明了线虫RALF -like具有植物RALF的典型活性，且可以结合FER。图注：MST检测FERECD与AtRALF1、MiRALF1或MiRALF3之间的亲和力在病原物和植物的识别到特定的防卫反应过程中，二者通过互作进行信号的传导，通过MST技术检测明确二者互作过程中的识别，免疫激发，通路调控和协同进化的详细机制，更好的分析和比较分子间作用和通路的调控。无论是植物和各种病原物的组织来源，均可在MST上完成检测，助力植物病理科学家们更好的解析植物和病原物的互作和协同进化。

植物功能性状对于探讨全球变化背景下植物的响应和适应、生态系统功能和过程，以及生物多样性监测等至关重要。近日，广东省科学院广州地理研究所粤港澳大湾区城市群生态系统观测研究站生态系统保护修复团队王智慧博士利用高光谱遥感技术，研究揭示了植物功能性状种内种间变异与环境响应机制。相关研究发表于《新植物学家》（New Phytologist）。据介绍，以往的性状研究主要采用野外采样和室内分析，针对大区域尺度多种植物叶片性状的同步观测非常稀缺。同时，研究大多只针对性状的物种平均值进行研究，忽略了物种内部存在的较大变异，且主要局限于“叶片经济型谱”性状，而对结构、防御和压力承受等多维性状关注较少。植物性状之间的协同权衡关系以及性状-环境因子的相关关系，在物种内部和物种之间是否呈一致性变化，尚未得到明确的答案。在该项工作中，研究人员利用高光谱遥感技术，同步获取跨生态气候梯度32个野外站点1103个植物个体的14种关键叶片性状，探讨性状的协同权衡关系、性状-环境因子相关关系在种内和种间水平的表现和差异，揭示植物在环境变化条件下的最优生长和适应策略。研究发现，在物种水平，叶片经济型谱与防御和压力承受性状关系很弱，但在物种内部关系明显变强；环境因子对跨物种叶片性状变异的解释很低，但对某些物种个体表现出显著强相关。结果表明，叶片性状呈独特性变化，不同物种采取多样化性状组合以达到适合度。高光谱遥感能够提供刻画多种关键植物叶片功能性状的全新高效手段，可在大尺度量化种内种间性状变异以及与环境因子的关系，有助于推动生态学相关领域的发展。上述研究得到国家自然科学基金、广东省自然科学基金和广东省科学院建设国内一流研究机构行动专项等项目的支持。

01研究背景多肽是由10~100个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物。多肽和蛋白质的相互作用在生物体内起到关键的作用，参与多种细胞过程，比如信号传导、基因表达调控、生殖和凋亡。识别和解析多肽和蛋白质的相互作用及其机制，有助于多肽药物的研发以及了解机体的生物学机制。然而，由于多肽短小，其极性较强，使用其他固定性技术进行多肽亲和力检测过程中，常常遇到黏附的问题，并且很难优化解决。让我们一起通过这篇Cell力作，了解Monolith在溶液条件下进行多种多肽和蛋白互作的检测，如何完成植物有性生殖机制的突破性研究。02研究内容花粉-雌蕊相互作用在植物中建立合子前的种间/属间杂交屏障。植物在柱头处拒绝异种花粉对于避免异交至关重要，但可通过同种花粉与异种花粉进行混合授粉，帮助异种花粉突破柱头处的生殖障碍，也就是“花粉蒙导效应”，然而这种生殖屏障背后的机制在很大程度上是未知的。 2023年10月7日，北京大学生命科学学院、北大-清华生命科学联合中心、新基石科学实验室瞿礼嘉/钟声团队在Cell上发表了题为“Antagonistic RALF peptides control an intergeneric hybridization barrier on Brassicaceae stigmas”的论文，提出的柱头-花粉间识别的“锁-钥模型”，阐明了柱头处的种间/属间生殖障碍形成的机理，解释了“花粉蒙导效应”。doi.org/10.1016/j.cell.2023.09.003IF: 64.5 Q1 图：被子植物柱头-花粉识别的“锁-钥模型”和花粉蒙导效应的分子机制作者研究发现柱头的乳突细胞表面的受体FER/ANJ/HERK1/CVY1与乳突细胞自分泌小肽sRALF33等组分协作构建成"锁"，阻止花粉管穿入柱头。自己的花粉以及近缘植物种的花粉携带的7个旁分泌小肽pRALF11/26等即为"钥匙"，该“钥匙”打开柱头处的"锁"，使得花粉管可以穿入柱头。在研究过程中，作者使用微量热泳动（MicroScale Thermophoresis, MST）技术验证并定量了受体FER/ANJ/HERK1/CVY1与自身分泌的小肽sRALF33以及花粉分泌的小肽pRALF11/26的互作。 这也是瞿礼嘉/钟声团队继 2017年Science 和 2022年Science 后第三次用MST检测蛋白和多肽的亲和力。 在该互作研究中，涉及到3种小肽，共12组的Kd检测。由于MST是在溶液条件下进行，不需要对蛋白进行固定，避免了固定过程对FERONIA等蛋白的影响，同时也不存在小肽黏附到固定相的问题。此外，MST一次Kd检测仅需要200nM 100uL的蛋白样品，即使进行多组实验，也仅需要非常少量的蛋白样品。MST结果显示，选定的sRALF33、pRALF11或pRALF26分别可以与FER、CVY1、ANJ和HERK1相互作用，并具有高亲和力。 图示：MST分析显示，sR33、pR11和pR26与FER (E)、CVY1 (F)、ANJ (G)和HERK1 (H)的外结构域具有较高的结合亲和性，而与elf24(阴性对照)的结合亲和性不高。03案例小结&技术优势在这篇工作中，通过MST验证FER、CVY1、ANJ和HERK1和小肽之间的互作和强亲和力。对于分子互作亲和力检测，Monolith系列仪器在溶液条件下进行实验，无需固定，尽可能保证蛋白的活性状态，并且避免了多肽极性引起的非特异黏附到固定相的问题，蛋白用量少，是科研和药物研发过程中互作检测的首选技术。Monolith分子互作检测仪

引 言2023年，NanoTemper正式开通了用户之声系列活动，目的是为了分享更多用户的实际应用案例和心得体会，希望能帮助到更多的研究者解决问题。在生命科学领域，微量热泳动（MST）技术已被广泛及高度应用到各项行业，而Monolith分子互作检测仪凭借其优异表现，不断助力科研人员在CNS上发表优质的重磅文献近百篇。本期，我们采访到了来自中国农业大学的杨永青副教授，针对他们的植物应答盐碱胁迫的分子机制这个研究方向进行了深入采访。如果您在分子互作方面同样遇到一些问题，不妨试试MST技术，希望带给大家给多的启发和帮助。来自用户的反馈 NanoTemper 用户介绍 中国农业大学姓名：杨永青 副教授在用仪器：Monolith分子互作检测仪Q1用户背景介绍杨永青副教授从2001-2006年在北京林业大学读博士。2006-2010年在北京生命科学研究所做博士后，2010年进入中国农业大学工作。主持和参与国家自然科学基金重点项目，面上项目，国际合作项目，国家科技部973项目和农业部转基因专项等。获得授权专利4项。在Mol Plant，Nat Commun，Plant Cell，New Phytol和JIPB等高水平学术期刊上发表SCI论文30余篇。Q2请介绍一下您的研究内容我们长期从事植物应答盐碱胁迫的分子机制。盐碱胁迫会引起离子胁迫和渗透胁迫。离子胁迫是影响植物产量的主要因素。植物通过SOS途径将细胞内盐离子外排出去，SOS蛋白的转运依赖于质子ATPase建立的质子梯度，但具体如何调控机制不清楚。因此，我们主要研究的方向是植物应答盐碱胁迫下离子平衡调控的具体机制，并取得了突破性进展。我从2013年左右了解到Monolith，大概统计了一下，近几年发表的文章中，至少有7篇用到了MST技术进行互作研究。在进行抗盐碱机制研究中，会涉及到质子泵，离子运输和信号传递等，进行的互作检测的分子类型也很丰富，包括蛋白质与蛋白质，蛋白质和有机小分子，蛋白与无机离子等，这些互作都可以在Monolith上完成快速检测。Q3请问Monolith分子互作检测仪如何满足您的研究需求？在盐碱胁迫的机制研究中，会涉及到很多类型的分子，如蛋白和蛋白，蛋白和小分子，甚至是蛋白和无机离子的互作，都可以使用MST技术完成检测，而且MST的样品用量少，可以大大减少实验时蛋白提取的工作量。比如说在进行Ca2+蛋白传感器SCaBP3蛋白参与碱胁迫响应的分子机制文章投稿时，The plant cell的reviewer提出需要证明SCaBP3与质膜H+-ATPase AHA2的互作，并且推荐ITC的方法。我们在进行ITC检测尝试时发现，该方法需要大量的蛋白，但每次蛋白的提取量为1-2mg，只可以做1-2次ITC实验，且无法进行重复。而MST方法检测的蛋白用量少，进行一次MST实验，仅需要18ng AHA2和200μg SCaBP3，节约大量样本和时间成本，因此我们采用了MST完成了该组互作实验，并顺利发表文章。使用MST检测SCaBP3和AHA2 C的互作https://doi.org/10.1105/tpc.18.00568Q4您认为Monolith分子互作检测仪有哪些优点？分子互作检测方法对蛋白用量非常少，比如在进行蛋白SCAB和磷脂分子PI3P的Kd检测2时，MST实验仅需要10nM, 160μL的SCAB-蛋白，也就是130ng。这组研究同时进行了PLO（Protein-lipid overlay assay）实验，但该实验流程较为复杂：需要1小时进行干膜,1小时进行SCAB蛋白孵育, 然后通过进行2小时的免疫印迹的方法检测，操作熟练的情况也需要4小时。但每次MST检测也只要15min，这项研究中涉及到两组，也就是检测只需要30min即可完成。因此，MST这种方法极大的提高了实验效率。MST检测SCAB1与磷脂分子PI3P的亲和力https://doi.org/10.1093/plcell/koab264Q5您对NanoTemper售后服务的印象？NanoTemper技术团队一直能与我们进行快速地交流，及时解答问题。每年都会有线上和线下不同专题的培训活动，能够让实验室一届届学生快速掌握MST的实验流程，迅速开展相关实验，我们十分满意。

近日，西北农林科技大学旱区作物逆境生物学国家重点实验室单卫星教授团队在国际权威学术期刊《Molecular Plant Pathology》（Q1，IF=5.663）在线发表了题为《The Raf-like kinase Raf36 negatively regulates plant resistance against the oomycete pathogen Phytophthora parasitica by targeting MKK2》的研究论文，该研究发现了一种新的负调控植物对寄生疫霉菌抗性的类Raf激酶基因，为植物病虫害防控提供新的策略。卵菌是一类独特的植物病原菌，虽然其在系统发育上与真正的真菌相距甚远，但仍然会造成严重的作物减产和环境破坏。为了获得抗病性，植物已经形成了两种方法：动员抗病蛋白和抑制易感因子。研究植物对卵菌病原体易感性的遗传基础是开发新的抗病策略的有效途径之一。寄生疫霉菌（Phytophthora parasitica）在植物中引起破坏性疾病，从作物到树木都有广泛的宿主，已成为卵菌研究的模式病原体。通过使用拟南芥–寄生疫霉菌致病系统（已被证明涉及水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）和乙烯（ET）信号通路），科学家们最近又发现了几种植物对寄生疫霉菌的易感因子。例如，与结瘤蛋白相关的MtN21家族基因AtRTP1（拟南芥对寄生疫霉菌1的抗性）通过调节活性氧（ROS）产生、细胞死亡进程和PR1表达来介导植物对寄生疫霉菌的敏感性。然而含有拟南芥VQ基序的蛋白VQ29已经被证明介导植物对寄生疫霉菌的抗性，而不依赖于已知的SA、JA和ET信号通路、亚麻荠素（Camalexin）生物合成和PTI信号。这种差别可以用拟南芥和寄生疫霉菌之间复杂的相互作用来解释。因此，有必要进一步研究植物对该病原菌的防御机制和敏感性。丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）级联反应通常由MAPK激酶激酶（MAPKKK）、MAPK激酶（MAPKK）和MAPK组成，是植物免疫信号网络中的重要节点，传递来自不同刺激物的信号以调节下游防御反应。植物MAPKKKs由三个家族组成：MEKK家族、类Raf家族和ZIK家族。MEKK激酶通常在上游发挥作用，激活MAPKK-MAPK级联，但类Raf激酶与不同的底物相互作用，参与多种生命活动。与此同时，类Raf激酶也在植物与多种病原体的相互作用中发挥作用。然而，类Raf激酶是否参与植物与疫霉菌的相互作用及其机制仍基本未知。在这项研究中，作者鉴定了一个拟南芥T-DNA突变体，该突变体通过在MAPKKK中插入类Raf基因Raf36而增强了对寄生疫霉菌的抗性。随后作者通过CRISPR/Cas9技术构建raf36突变体，并同时构建了Raf36互补株和过表达转化株，感染实验结果一致表明，Raf36介导了拟南芥对寄生疫霉菌的敏感性。利用病毒诱导的基因沉默实验，作者沉默了烟草中的Raf36同源基因，并通过感染实验证明了Raf36的保守免疫功能。突变分析表明，Raf36的激酶活性对其免疫功能以及与MKK2的相互作用非常重要。作者接着通过构建和分析mkk2突变体、MKK2互补株和过表达转化株，发现MKK2是对寄生疫霉菌感染的反应中的一种阳性免疫调节因子。此外，对mkk2-raf36双突变株的感染实验表明，MKK2是raf36对寄生疫霉菌产生抗性所必需的。综上所述，作者发现一种类Raf激酶Raf36是一种新的植物敏感因子，在MKK2上游发挥作用，并直接以其为靶点，对植物对寄生疫霉菌的抗性进行负性调节。在使用萤火虫荧光素酶互补测定AtRaf36与AtMKK2的相互作用实验中，使用PlantView100植物活体成像系统进行拍摄。论文链接 https://doi.org/10.1111/mpp.13176广州博鹭腾博鹭腾作为一家集生命科学仪器设备的研发、生产、服务于一体的国家高新技术企业，目前已开发并上市了多款具有自主知识产权的产品，形成了分子影像、蛋白凝胶预制及印迹处理系统、发光检测、活体成像四个系列，用户包括清华大学、中山大学、西北农林科技大学等上百家高校及科研单位。

由条锈菌 (Puccinia striiformis f. sp. tritici, Pst) 引起的小麦条锈病是严重影响小麦生产的真菌病害之一，长期威胁着我国的粮食安全。选育并合理布局抗病品种是生产上防治条锈病最为有效、经济的措施。然而，抗病性利用中面临的主要问题是小麦品种常因条锈菌的毒性频繁变异而“丧失”抗性。因而，深入开展小麦免疫调控机制的研究可为创制新型的抗病小麦品种提供重要的理论依据。近年来，感病基因失活被认为是获得持久和广谱抗性作物的有效途径。近日，西北农林科技大学康振生/张新梅团队在《Plant Physiology》发表了题为《TaBln1, a member of Blufensin family, negatively regulates wheat resistance to stripe rust by reducing Ca2+ influx》的研究论文，揭示了小麦感病基因负调控小麦抗条锈病新机制。该研究为揭示小麦感病基因在植物与病原菌互作过程中的分子机制提供了新线索，为小麦分子设计育种提供了具有重要应用价值的基因资源。在本研究中，作者发现小麦条锈菌强毒株CYR31能够显著诱导TaBln1基因的表达。通过病毒诱导的基因沉默技术沉默TaBln1的表达发现，Pst的生长发育减缓，而宿主的防御反应则明显增强。此外，作者还发现TaBln1与细胞膜上的钙调蛋白TaCaM3发生相互作用。钙调蛋白是钙信号通路的关键成分，在植物感知外界胁迫过程中发挥重要作用。通过沉默TaCaM3基因，Pst的感染面积和产孢量均有所增加，小麦对Pst抗性下降。同时，非损伤技术和几丁质处理实验表明，短暂沉默TaCaM3可导致小麦叶肉细胞中Ca2+内流的减少，而TaBln1的沉默则导致Ca2+内流显著增加。以上研究结果表明，TaBln1通过影响TaCam3和Ca2+之间的平衡来负调节小麦对Pst的抗性，并且TaCam3可能是TaBln1在小麦对Pst感染的反应中的靶点。该研究扩展了我们对小麦感病基因作用机制及钙调蛋白的认识，并为未来利用CRISPR编辑TaBln1基因实现持久抗病提供一个新的靶点。论文链接https://doi.org/10.1093/plphys/kiac112广州博鹭腾博鹭腾作为一家集生命科学仪器设备的研发、生产、服务于一体的国家高新技术企业，目前已开发并上市了多款具有自主知识产权的产品，形成了分子影像、蛋白凝胶预制及印迹处理系统、发光检测、活体成像四个系列，用户包括清华大学、中山大学、西北农林科技大学等上百家高校及科研单位。

12月29日上午，植物研究所举行资源植物研发重点实验室启动仪式。中科院副院长李家洋院士，中科院生命科学与生物技术局综合规划处处长刘杰、副处长许航，整合生物学处处长娄治平出席仪式，李家洋、植物所所长方精云院士、植物所匡廷云院士、洪德元院士为资源植物研发重点实验室揭牌。植物所领导班子成员及有关研究中心研究人员参加了启动仪式。 　　仪式由方精云主持，植物所副所长葛颂从资源植物研发的重要性及国内外现状，资源植物研发重点实验室成立的必要性，定位和研究内容，研究基础和条件，发展目标，组织结构和管理模式等五个方面介绍了资源植物研发重点实验室的基本情况。 　　资源植物研发重点实验室是植物所举全所之力，整合植物所在资源植物基础研究和应用开发方面的核心力量而成立的所级重点实验室，是植物所为适应国家中长期发展战略对生物资源的新需求，在深入分析中科院和植物所的定位和长远科技目标基础上，对植物所学科布局、科研组织方式做出的重要调整和尝试。 　　在学科定位上，资源植物研发重点实验室将面向国家重大战略需求，以我国特色与优势资源植物为研究对象，发挥植物所基础研究和多学科交叉的优势，系统开展资源植物的收集、评价、研究和开发利用 在资源植物生物学研究领域开展创新性的整合研究，解决我国在资源植物发掘与利用方面的重大科技难题和实际需求。主要研究内容包括：(1)资源植物的收集、评价和共享 (2)资源植物关键生物学特性的研究 (3)资源植物优良种质的发掘和利用。 　　资源植物研发重点实验室的目标是力争1-2年内在资源植物基础研究领域取得明显进展，形成具有国际竞争力的研发队伍，建成中国科学院重点实验室 争取在5-8年内，在资源植物基础研究和种质资源开发方面取得重大突破，引领我国资源植物的创新发展，显著提升我国资源植物相关产业的国际竞争力，推动生物产业升级，带动生物产业发展，为国家经济社会发展做出重要贡献，争取最终纳入国家重点实验室序列。 　　在组织与管理形式上，作为植物所科研组织形式改革的试点机构，资源植物研发重点实验室将采取新的管理模式，以研究群(Research Team)和研究组(Research Group)为基本运行单位，每个群下设若干研究组。实验室目前设有6个研究群： 1)资源植物收集与评价研究群 2)植物抗逆机理与应用研究群 3)环境和能源植物研发研究群 4)园艺植物研发研究群 5)种子特性及应用研究群 6)药用植物研发研究群。 　　在评估评价机制上，实验室将根据基础类、应用基础类、技术开发类研究任务的特点，建立合理的评价体系。在人才队伍方面，植物所引进了“千人计划”研究员桑涛任实验室主任，聘任华中农业大学校长邓秀新院士作为学术委员会主任，并即将就研究群负责人(Team Leader)面向国内外公开招聘。 　　刘杰受院生物局局长张知彬、副局长苏荣辉的委托致辞，对成立资源植物研发重点实验室表示祝贺，并希望植物所继续发挥基础性研究优势，加强交叉和综合性研究，特别是加强系统性研究。他说，资源植物研发重点实验室的成立，是研究所在经过深入研讨后做出的重要战略部署，资源植物研发重点实验室在强调基础性研究的同时，也强调科技成果产业化，整合分散的研究力量开展面向国家重大战略需求的集成性研究，符合中科院以科学发展观为指导所要着力实现的“9个转变”，符合院“十二五”发展规划，相信植物所在今后几年内一定会做出好成绩来，同时祝实验室早日进入院重点实验室序列。 　　李家洋对植物所在学科布局调整中的举措给予了充分肯定，指出植物所在资源植物研究方面有很好的研究基础，而成立资源植物研究重点实验室，可以将分散的研究力量整合起来，集中开展面向科学前沿和国家重大战略需求相结合的系统性研究，体现了植物所的特色和优势。李家洋特别强调，作为历史悠久的基础类研究所，植物所需要找准定位，进一步凝练学科目标，凝聚研究力量，在保留传统优势的同时，积极开拓新兴前沿领域。李家洋希望植物所紧密结合“十二五”规划和院“创新2020”规划，做好研究所的战略部署，统筹强弱学科、传统与新兴学科的发展，争取更多的支持，通过“特色”学科建设，推动“特色”研究所建设。 　　方精云对院领导的到来表示感谢，同时感谢院领导和生物局对植物所工作的肯定与支持，感谢以葛颂为组长的资源植物研发重点实验室筹备组前期的努力工作。他简要阐述了重点实验室成立的简要背景，为适应国家“十二五”规划的新需求，植物所将系统与进化、生态环境、发育与信号转导、光合作用和植物资源科学利用等5个研究领域作为重点领域进行部署。资源植物研发重点实验室的成立，是植物所面向国家对生物资源的重大战略需求而进行的重要举措，是植物所发展史上的重要事件。研究所将用更加精良的装备，更加宽松良好的环境，更加灵活有效的管理机制，更加合理的评估体系来建设和管理实验室，使其在资源植物的基础研究和应用开发方面取得双丰收，并争取把若干个项目推向产业化。 　　植物所将以资源植物研发重点实验室的成立为契机，进一步凝练和优化研究方向，整合研究和开发队伍，引进高端人才特别是领军人才，加快形成植物研究所的资源植物研发的特色和优势，推动植物研究所“十二五”规划和“创新2020”规划的目标的实现。

记者14日从中国科学技术大学获悉，该校科研团队在植物叶片代谢物质谱成像取得新进展，实现对多种植物叶片中代谢物的空间成像。　　这一成果由该校国家同步辐射实验室潘洋教授团队利用自行研发的质谱成像平台，实现对多种植物叶片中代谢物的“拍照”。　　研究成果近日发表于国际分析化学领域著名期刊 Analytical Chemistry杂志。　　在已知植物种群中，有约200,000个植物代谢物的化学结构被鉴定出来。植物代谢物的成分分析和空间成像对探讨植物代谢物的生物合成、运输、生理机制、自我调节机制及植物与生态的相互作用具有重要意义。　　质谱成像是近年来涌现出的分子成像技术，具有免荧光标记、不需要复杂样品前处理等优点。然而，由于植物角质层和表皮蜡的存在，常规软电离技术很难穿透角质层作用于叶肉组织，从而无法对植物叶片中的代谢物进行直接成像。　　课题组通过印迹方法，将叶片中的植物代谢物转移至多孔聚四氟乙烯材料上，并对印迹后的材料进行成像，可实现对叶片植物代谢物的间接成像。由于使用DESI/PI技术，相比于传统DESI方法，正离子模式下可新检出多达百种萜类、黄酮类、氨基酸和苷类等次生代谢产物 负离子模式下整体代谢物信号强度可增强一个数量级。　　课题组进一步利用该技术对茶叶进行研究，发现咖啡因在叶中脉富集、茶氨酸在叶柄富集并延伸至中脉和叶尾，为咖啡因主要在茶叶中脉合成和茶氨酸在茶叶根部合成并转运至叶片的生物合成位点及转运路径提供了强有力的证据。　　实验还检测到茶叶中儿茶素生物合成网络中重要的黄酮类代谢物并以质谱成像的形式展示出空间分布，表明印迹DESI/PI成像技术在探索植物代谢转化位点和途径方面有巨大的潜力。

低温胁迫是限制植物分布的主要环境因素之一，感知低温信号是植物适应寒冷环境的基础。植物在低温中呈现出生长减缓、开花延迟等表型以适应低温环境。鉴定植物的冷感受器是解析植物低温感知分子机制的关键。 　　10月20日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心/CAS-JIC植物和微生物科学联合研究中心研究员杨小飞研究组、东北师范大学教授张铧坤研究组，以及英国约翰英纳斯中心(John Innes Centre，JIC) 研究员丁一倞研究组合作，在《自然-通讯》(Nature Communications)上，发表了题为RNA G-quadruplex structure contributes to cold adaptation in plants的论文。 　　温度依赖的大分子结构变化决定生物大分子发挥细胞温度计的功能，如蛋白质、核糖核酸等。为寻找与温度感知有关的RNA结构域特征，科研团队对1000种植物转录组项目(1KP)的RNA序列开展研究。该研究对其中的906种陆生植物与环境因素的相关性分析表明，生长在低温地区的植物RNA中普遍富含鸟嘌呤(Guanine)。鸟嘌呤(G-rich)序列在体外可以折叠为特殊的鸟嘌呤四链体(RNA G-quadruplex，RG4)结构，耐寒植物中具有更多的RG4结构，暗示富含G-rich序列与植物的耐寒性有关。 　　为探究RG4折叠与冷响应间的关系，科研人员对模式植物拟南芥进行低温处理，并利用此前开发的RG4检测方法SHALiPE-seq对体内RG4折叠进行定量检测。结果表明，低温处理显著诱导植物体内RG4结构的折叠，证明植物RG4具有感知低温的能力。研究系统分析了拟南芥的mRNA降解组数据，发现包含有冷诱导RG4的mRNA降解速率明显降低，暗示RG4或抑制了mRNA的降解。为验证RG4结构在mRNA降解中的作用，科研团队挑选了一个受低温显著诱导的RG4基因，命名为CORG1。通过碱基替换将G突变为A，可将包含RG4结构的野生型wtRG4-CORG1突变为不能形成RG4结构mutRG4-CORG1基因。进一步研究发现，mutRG4-CORG1在冷胁迫中的降解速率显著高于wtRG4-CORG1的降解速率，证明低温诱导的RG4结构形成抑制mRNA的降解。同时，低温对mutRG4-CORG1的转基因植物的生长抑制也明显弱于wtRG4-CORG1的拟南芥，表明RG4结构突变降低植物对低温响应的敏感性。 　　综上所述，冷处理诱导植物mRNA的RG4折叠，进一步选择性抑制mRNA的降解从而减缓植物在低温环境下的生长速度。转录组中RG4结构的选择性富集帮助陆生植物感知低温信号，促进植物对寒冷环境的适应性进化。该研究迄今为止首次发现RG4结构抑制mRNA的降解，阐明了RG4结构的全新分子调节功能，且RG4结构是植物中发现的第一个RNA低温感受器。美国哈佛大学和耶鲁大学研究人员对动物细胞的同期研究工作表明，多种胁迫因素(如低温、饥饿)促进3’UTR的RNA结构折叠，并提高mRNA的稳定性(https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.03.03.482884v1)。这些研究暗示环境依赖的RNA结构折叠作为胁迫感受器，在自然界广泛存在。 　　研究工作得到国家自然科学基金、英国生物技术与生物科学研究委员会基金和欧洲研究委员会基金等的支持。耐寒植物中的RG4富集提高了植物对寒冷环境的感知能力

人们面对病毒入侵，会通过佩戴口罩进行有效抵御。同样，植物也会通过调节气孔的开放和关闭来抵抗病原入侵。气孔关闭可减少水分流失并限制病原体进入，然而长时间关闭气孔，会导致植物光合作用以及蒸腾作用的减弱，水分的过度积累甚至会促进植物体内病原体的定殖。所以，植物其实也是需要在合适的时间“摘掉口罩”。那么，植物是如何动态调节气孔关闭和开放的？其背后的分子机理仍不清楚。今年5月，美国德州农工大学何平教授、单立波教授与山东建筑大学侯书国教授在Nature主刊合作发表了相关研究，发现了一类新的调控免疫和水分流失的分泌小肽SCREWs，阐明了SCREWs参与植物重新打开气孔的分子机制。这也是山东建筑大学首篇Nature主刊文章。植物基因里编码数以千计的小肽，而其中多数小肽的功能仍是未知的。一些小肽是植物免疫的细胞因子，被驻扎在细胞表面的受体激酶所感知。作者首先分析了拟南芥小肽合成基因的转录组学，发现受细菌鞭毛蛋白刺激时，一些小肽的合成会明显提高，并且这些小肽具有保守的C端（图1）。用这些小肽处理种苗后，发现小肽诱导激活了MAPKs（mitogen-activated protein kinases），及包括WRKY30，WRKY333，WRKY353和FRK1在内的多种PTI（pattern-triggered immunity）标志物的表达，并且证明了C端保守的两个半胱氨酸（CC）对诱导免疫反应十分重要。体内实验发现这些小肽直接决定了拟南芥是否易感染Pst DC3000（Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000）。由此作者鉴定这些小肽为一类新的植物细胞因子，被命名为SCREWs（SMALL PHYTOCYTOKINES REGULATING DEFENSE AND WATER LOSS）。图1 细胞因子SCREWs的序列比对作者的下一步是找到SCREWs的受体。受体激酶，特别是LRR-RKs（leucine-rich repeat receptor kinases）是很多内源肽的受体。作者筛选了拟南芥的受体激酶，发现NUT（AT5G25930）介导了SCREWs诱导的免疫反应。为了确定NUT是不是SCREWs的直接受体，作者使用Biacore T200，通过把NUT胞外域固定在CM5芯片上，SCREWs作为分析物流过芯片，检测得到SCREW1与NUT的亲和力达到12.95μM，SCREW2与NUT的亲和力达到6.23μM（图2）。图2 Biacore鉴定SCREWs的受体NUT（pH 7.5）为了更加接近体内的环境，作者同样使用Biacore方法检测了pH5.7条件下SCREWs与NUT的亲和力，发现在非原质体的pH条件下，SCREWs与NUT的亲和力基本一致（图3）。图3 Biacore检测非原质体酸碱条件（pH 5.7）下SCREWs与NUT亲和力前面提到，SCERWs羧基端的保守半胱氨酸对诱导免疫十分重要，这里作者同样用Biacore做了体外实验的验证，结果发现保守区域半胱氨酸的突变会使SCREWs与NUT的亲和力显著降低（图4）。由此，藉由Biacore完整、可靠的实验结果，作者确定了NUT就是SCREWs的受体。图4 关键氨基酸的突变使SCREWs与NUT的亲和力显著降低很多LRR-PKs的受体都是BAK1和相关的SERKs，利用免疫沉淀实验发现SCREW会刺激NUT-BAK1复合物的产生后，作者同样使用Biacore检测SCREW2-NUT-BAK1三元的结合（图5）。同样把NUT胞外域固定在CM5芯片上，分析物则设置固定浓度的BAK1预混多浓度的SCREW2，并且检测NUT与单独BAK1的结合试验作为对照。结果发现，BAK1的存在显著提高了NUT和SCREW2的亲和力，达到了0.38μM。图5 Biacore检测SCREW2-NUT-BAK1三组分的结合除了调控免疫，作者还发现SCREW-NUT可以调控植物的水分流失。植物缺水时，ABA会促进气孔的关闭，调控植物的水分利用和耐旱性。作者发现，SCREW-NUT通过调控ABI（ABA INSENSITIVE）的磷酸化，导致ABI磷酸酶对OST1（OPEN STOMATA 1，一种介导ABA和MAMP诱导的气孔关闭的关键激酶）的活性增加，降低S型阴离子通道的活性，最终抑制气孔关闭。总结图6 文章整体研究思路综上所述，团队首次发现了植物应对病原体侵染或水分缺失时，会通过SCREWs-NUT来控制气孔的重新开放。SCREW-NUT系统广泛分布于双子叶和单子叶植物中，说明本研究在优化植物对非生物和生物胁迫的适应性方面有重要作用。Biacore作为分子互作的金标准，轻松应对信号通路的二元，三元体系研究，在研究植物生长发育和抗逆的信号通路，转录调控等方面，深受广大农业和植物科学家的信赖。Biacore可靠的实验数据，加上科学家创新又严谨的研究思路，定会加速我国科学家们在农业和植物领域的科研进展，巩固我们在此领域的领军地位。Biacore，for a better life参考文章：Liu, Z., Hou, S., Rodrigues, O. et al. Phytocytokine signalling reopens stomata in plant immunity and water loss. Nature 605, 332–339 (2022).

2010年10月29－31日，由中国植物学会细胞生物学专业委员会主办的中国植物学会细胞生物学专业委员会2010年学术年会在风景秀丽的中国南京紫金山山麓的国际会议大酒店召开。 来自包括清华、北大、上海交大、武大、浙大、南大、中国农大、南京农大，以及中科院系统等在植物学领域的院士既学者教授超过300位参与了这次会议。五洲东方作为特邀赞助商也参加了本次会议，并在大会上由产品经理刘凯敏做了《全自动梯度准备与分离系统》的专题报告。 两天的主题会议中，各位知名学者教授从多个方面阐述了植物在发育遗传中的信号转导既调控机制。需要特别注意的是植物在不同光合作用条件下，或在高光强、低温、干旱、高盐等逆境胁迫下的调控机理正在成为新的研究热点，而此类研究往往需要良好的植物培养条件。比如可以调控不同光谱（红、蓝、远红等）条件下的培养箱（三色光培养箱），可以调控不同湿度、温度（零下15℃到60℃）、光强（最高1200umol/m2/s)并可根据各种培养条件进行温/湿/光编程的培养箱。同时，对植物细胞组分的精确分离也成为研究后期的重要步骤。 基于上述热点，众多老师对我公司的美国PERCIVAL植物培养箱以及加拿大BIOCOMP全自动密度梯度制备和分离系统表现出了浓厚的兴趣。

近日，西北农林科技大学旱区作物逆境生物学国家重点实验室单卫星教授团队在国际权威学术期刊《Molecular Plant Pathology》（Q1，IF=5.663）在线发表了题为《The Raf-like kinase Raf36 negatively regulates plant resistance against the oomycete pathogen Phytophthora parasitica by targeting MKK2》的研究论文，该研究发现了一种新的负调控植物对寄生疫霉菌抗性的类Raf激酶基因，为植物病虫害防控提供新的策略。卵菌是一类独特的植物病原菌，虽然其在系统发育上与真正的真菌相距甚远，但仍然会造成严重的作物减产和环境破坏。为了获得抗病性，植物已经形成了两种方法：动员抗病蛋白和抑制易感因子。研究植物对卵菌病原体易感性的遗传基础是开发新的抗病策略的有效途径之一。寄生疫霉菌（Phytophthora parasitica）在植物中引起破坏性疾病，从作物到树木都有广泛的宿主，已成为卵菌研究的模式病原体。通过使用拟南芥–寄生疫霉菌致病系统（已被证明涉及水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）和乙烯（ET）信号通路），科学家们最近又发现了几种植物对寄生疫霉菌的易感因子。例如，与结瘤蛋白相关的MtN21家族基因AtRTP1（拟南芥对寄生疫霉菌1的抗性）通过调节活性氧（ROS）产生、细胞死亡进程和PR1表达来介导植物对寄生疫霉菌的敏感性。然而含有拟南芥VQ基序的蛋白VQ29已经被证明介导植物对寄生疫霉菌的抗性，而不依赖于已知的SA、JA和ET信号通路、亚麻荠素（Camalexin）生物合成和PTI信号。这种差别可以用拟南芥和寄生疫霉菌之间复杂的相互作用来解释。因此，有必要进一步研究植物对该病原菌的防御机制和敏感性。丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）级联反应通常由MAPK激酶激酶（MAPKKK）、MAPK激酶（MAPKK）和MAPK组成，是植物免疫信号网络中的重要节点，传递来自不同刺激物的信号以调节下游防御反应。植物MAPKKKs由三个家族组成：MEKK家族、类Raf家族和ZIK家族。MEKK激酶通常在上游发挥作用，激活MAPKK-MAPK级联，但类Raf激酶与不同的底物相互作用，参与多种生命活动。与此同时，类Raf激酶也在植物与多种病原体的相互作用中发挥作用。然而，类Raf激酶是否参与植物与疫霉菌的相互作用及其机制仍基本未知。在这项研究中，作者鉴定了一个拟南芥T-DNA突变体，该突变体通过在MAPKKK中插入类Raf基因Raf36而增强了对寄生疫霉菌的抗性。随后作者通过CRISPR/Cas9技术构建raf36突变体，并同时构建了Raf36互补株和过表达转化株，感染实验结果一致表明，Raf36介导了拟南芥对寄生疫霉菌的敏感性。利用病毒诱导的基因沉默实验，作者沉默了烟草中的Raf36同源基因，并通过感染实验证明了Raf36的保守免疫功能。突变分析表明，Raf36的激酶活性对其免疫功能以及与MKK2的相互作用非常重要。作者接着通过构建和分析mkk2突变体、MKK2互补株和过表达转化株，发现MKK2是对寄生疫霉菌感染的反应中的一种阳性免疫调节因子。此外，对mkk2-raf36双突变株的感染实验表明，MKK2是raf36对寄生疫霉菌产生抗性所必需的。综上所述，作者发现一种类Raf激酶Raf36是一种新的植物敏感因子，在MKK2上游发挥作用，并直接以其为靶点，对植物对寄生疫霉菌的抗性进行负性调节。在使用萤火虫荧光素酶互补测定AtRaf36与AtMKK2的相互作用实验中，使用PlantView100植物活体成像系统进行拍摄。论文链接 https://doi.org/10.1111/mpp.13176广州博鹭腾博鹭腾作为一家集生命科学仪器设备的研发、生产、服务于一体的国家高新技术企业，目前已开发并上市了多款具有自主知识产权的产品，形成了分子影像、蛋白凝胶预制及印迹处理系统、发光检测、活体成像四个系列，用户包括清华大学、中山大学、西北农林科技大学等上百家高校及科研单位。

p 　　近日，中国科学院大连化学物理研究所微型分析仪器研究组研究员关亚风、副研究员耿旭辉团队在微量样品中痕量植物激素分析检测研究中取得新进展。该团队发展了一种微型基质固相分散(microscale MSPD)萃取的前处理方法，能够有效地处理亚毫克级植物样品，方法简单、重复性好且收率高。同时，研究团队研发了一种新型的衍生试剂用于柱前衍生，从而极大地提高了赤霉素的质谱检测灵敏度。相关研究成果发表在Analytical Chemistry上。 /p p 　　植物激素是植物体内合成的调控植物生长发育的信号分子，准确检测植物体内激素的种类和含量对于深入揭示植物生命现象具有至关重要的作用。近年来，随着“植物激素作用的分子机理”自然科学基金重大研究计划的启动，国内大批的研究机构投身到植物激素的分析研究中来。但由于某些激素，尤其是赤霉素在植物体内的含量极低，而且植物体内的代谢物组成非常复杂，基质干扰严重，使得样品前处理过程变得十分繁琐。加之，激素调控的信号传导和生物化学过程通常具有组织(或器官)特异性，因此，测定激素在植物体内的时空分布具有重要意义。解决这一问题的关键在于测定微量样品中的痕量植物激素。 /p p 　　研究团队针对极少量植物样品(亚毫克级)，发展了一种新型的micro-scale MSPD方法，这种方法集研磨、浸提、净化于同一离心管中，不需要任何样品转移步骤，有效地降低了前处理过程中的损失。同时，针对赤霉素本身离子化效率低，研究人员研发了一种新型的衍生试剂3-溴丙基三甲基溴化铵(BPTAB)，通过化学衍生后，检测灵敏度提高3至4个数量级，是目前的最好水平。这种衍生试剂具有低毒性，这一性质使得其在后续的研究中具有很好的应用潜力。该团队将此方法运用到单片拟南芥叶中赤霉素分布的分析中，实现其空间分布测定，空间分辨率达2X2mm2。此外，该方法对于其他酸性植物激素的时空分布测定也具有适用性。 /p p 　　上述研究工作得到国家自然科学基金委的资助。 /p p style=" text-align: center " img title=" 1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/a8f9dc25-9b87-4d68-b0cb-809b6717f3e1.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 大连化物所痕量植物激素分析研究取得进展 /strong /p p /p p & nbsp & nbsp & nbsp 论文题目：Spatial Profiling of Gibberellins in a Single Leaf Based on Microscale Matrix Solid-Phase Dispersion and Precolumn Derivatization Coupled with Ultraperformance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry /p p /p

组织培养是重要的植物营养繁殖技术，也是基因编辑等现代农业分子育种技术得以应用的基础。20世纪50年代，由Skoog、Miller奠定的组织培养技术沿用至今（Symposia of the Society for Experimental Biology，11:118–130, 1957）。在两步法组织培养技术中，第一步是获取多能性（pluripotency acquisition），即利用高浓度生长素诱导外植体产生具有再生多种器官能力的愈伤组织；第二步是器官发生（organogenesis），即通过高浓度细胞分裂素诱导愈伤组织再生为芽，或通过低浓度生长素诱导愈伤组织再生为根。2010年，Meyerowitz实验室提出愈伤组织类似于根尖分生组织，开启了关于愈伤组织在细胞和分子层面的新认识（Developmental Cell，18: 463-471, 2010）。　　愈伤组织的器官再生能力是植物再生领域的核心科学问题之一，而尚未在分子机制方面得到合理解释。为什么愈伤组织能够在不同的激素诱导下再生为不同的器官，而普通体细胞却没有这样的能力？11月15日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心徐麟研究组的研究成果（Pluripotency acquisition in the middle cell layer of callus is required for organ regeneration）作为封面文章，发表在Nature Plants上，从单细胞和分子层面揭示了愈伤组织具有器官再生能力的机制。　　研究对拟南芥下胚轴产生的愈伤组织展开单细胞测序，确认了愈伤组织类似于根原基或根尖分生组织，大致分为三层：外层细胞类似于根尖的表皮和根冠；中层细胞具有根尖静止中心（quiescent center，QC）的特征；内层细胞类似于根尖的维管初始细胞。研究运用转录组比较分析、特征基因表达模式观察和细胞谱系追踪等方法，发现愈伤组织中层细胞与根尖静止中心QC有高度类似的转录组特征，也是根和芽再生的源头干细胞。在遗传表型方面，根尖静止中心QC的特征转录因子基因WOX5及其同源基因WOX7突变后，愈伤组织的器官再生能力下降；而WOX5/7过量表达可以使愈伤组织在低浓度细胞分裂素的情况下也具有芽再生的能力。分子层面的研究发现，WOX5/7至少通过三条通路促进愈伤组织中层细胞获取多能性：WOX5/7维持愈伤组织中层的干细胞属性；WOX5/7-PLT蛋白复合体能够激活内源生长素合成基因TAA1的表达，促进高浓度生长素的积累；WOX5/7-ARR12复合体能够抑制ARR5基因的表达，从而解除细胞分裂素的负反馈信号通路，达到细胞分裂素超敏感状态。　　根据上述结果，研究推测愈伤组织具有器官再生能力的原理。愈伤组织中层细胞具有干细胞特征，处于未分化状态。愈伤组织的中层细胞具有双激素信号高峰的特征，即同时具备高浓度生长素积累和细胞分裂素超敏感的双重特性。这两个特征使愈伤组织具有既能再生根又能再生芽的能力：当培养基中只含有低浓度生长素而不含有细胞分裂素时，愈伤组织由于积累了高浓度生长素而分化为根；当培养基中含有高浓度细胞分裂素时，愈伤组织的细胞分裂素超敏感状态使细胞分裂素能快速有效的激活芽基因的表达，从而发育为芽。而在已分化的体细胞中，生长素途径和细胞分裂素途径相互抑制，无法达到两种激素信号的双高峰状态，因而不具备器官再生的能力。　　研究工作得到国家自然科学基金、中科院、植物分子遗传国家重点实验室的支持。愈伤组织转录组数据和单细胞转录组数据可通过线上工具查询（http://xulinlab.cemps.ac.cn/）。　　论文链接

近日，中科院高能所李玉锋研究员团队，以硒超富集植物-堇叶碎米荠（Cardamine violifolia）单粒种子为研究对象，借助北京同步辐射装置X射线荧光微分析实验站硬件和软件功能升级契机，发展了基于同步辐射X射线荧光二维/三维成像技术（SRXRF）、X射线吸收谱技术、二维质谱成像技术（MALDI-MSI）及微区计算机断层扫描（micro-CT）等技术的空间金属组学（spatial metallomics）研究框架，实现了堇叶碎米荠单粒种子中有机硒和无机硒的原位二维/三维研究，首次发现堇叶碎米荠种皮中存在甲基硒代化合物，加深了对堇叶碎米荠富硒机制的理解，并以Spatial metallomics reveals preferable accumulation of methylated selenium in a single seed of the hyperaccumulator Cardamine violifolia为题发表于 Journal of Agricultural and Food Chemistry（影响因子/JCR分区：5.895/Q1）。该研究工作得到岛津中国创新中心的实验支持。图1 Journal of Agricultural and Food Chemistry原文背景介绍硒(Se)是动物和人类必需的元素。它是硒蛋白和硒酶的重要组成部分，硒缺乏会增加各种神经、内分泌和癌症风险，更严重的是，会导致器官衰竭和死亡。世界卫生组织(WHO)和美国农业部建议成人每日膳食硒摄入量为55 ~ 200 μg。然而，在一些地区，人们的日摄入量明显低于推荐剂量(仅26 μg/天)，因此，探索富硒膳食补充剂来改善人们日常硒的摄入是很有必要的。图2 堇叶碎米荠硒在植物生长周期内无法被消耗，一些百合科、十字花科和豆科植物可累积高达几千毫克/公斤的硒元素。原产于中国湖北省恩施市的堇叶碎米荠（Cardamine violifolia）已被证明是硒的超富集植物，已用作膳食补硒剂原料。&bull 单粒种子中硒的原位空间分布和形态分布堇叶碎米荠对于硒元素的耐受性和超积累的机制主要包括:(1)钙蛋白和富半胱氨酸激酶的表达下调和硒结合蛋白的表达上调 (2)体内解毒硒的泛素基因或蛋白的表达 (3) 堇叶碎米荠硒的特定代谢途径。研究发现堇叶碎米荠可以通过硫酸盐转运体和各种S/Se代谢酶来积累硒元素。而堇叶碎米荠中硒元素的主要存在形态为硒代半胱氨酸（SeCys），硒代蛋氨酸（SeMet），硒代羊毛硫氨酸，甲基硒代半胱氨酸（MeSeCys），甲基硒代蛋氨酸（MeSeMet），二甲基硒醚（DMSe）和二甲基二硒醚（DMDSe）等。图3 通过SRXRF和MALDI-MSI研究硒在单粒种子中的原位空间分布和形态研究结果表明，一方面SRXRF结果显示硒元素在整个种子中都有分布，子叶中硒含量相对高于外胚层/种皮；另一方面MALDI-MSI结果显示DMSe (m/z 107.970)、MeSeCys (m/z 184.019)和MeSeMet (m/z 212.983)主要存在于种子外胚层。硒植物毒性的一个突出原因被认为是硒氨基酸(如SeCys)错掺入蛋白质。已有研究表明，甲基化SeCys形成MeSeCys是Se超富集物的一个关键耐受机制之一， 这大大减少了非特异性取代蛋白质中的Cys的SeCys的数量。本研究中MeSeCys的发现证实了这也是堇叶碎米荠的Se耐受的重要机制之一。质谱成像MALDI-MSI方法本研究中的质谱成像部分使用岛津iMScope QT (Shimadzu, Kyoto, Japan)进行。MALDI-MSI在光学显微镜的帮助下确定所需的采集区域，用激光二极管激发的掺钕钇铝石榴石(Nd/YAG)激光(355 nm)照射种子组织切片。激光直径为40 μm，扫描步长为80 μm。对每个像素进行100次激光照射(1000 Hz重复频率)。所有数据均在正负模式下分别采集，采集范围分别为m/z 100 ~ 500和m/z 500 ~ 1000。利用IMAGEREVEAL MS分析软件对所采集的数据进行图像分析，最终得到显示多种形态硒的具体分布。图4 岛津新一代成像质谱显微镜——iMScope QT本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

干货分享：酶标仪在植物对逆境胁迫应答中应用植物生长在开放的自然环境下，不可避免的被迫遭受和应对各种各样恶劣的生存环境，如干旱、盐害、低温、高温和病虫害等，这些不良环境统称为植物逆境或植物胁迫。随着全球环境的日益恶化，各种逆境胁迫因子对植物正常生长和发育的影响日趋严重，也是造成粮食作物和其它经济作物产量和品质下降的主要原因，成为制约现代农业发展的重要因素。植物为了适应各种胁迫环境，经过漫长的进化过程，产生了一系列对抗环境变化的能力，即抗性。植物抗性是绝大多数植物响应环境胁迫的普遍方式，植物抗性可以帮助植物提高对逆境的适应能力，但它是有一定限度的，如果逆境变化过强超出了植物的耐受范围，逆境胁迫会导致植物直接进入衰老和死亡。因此，植物对逆境胁迫的反应一直是植物科学领域的研究前沿。图1：植物与病原互作中的免疫反应人们已经发展出很多检测手段来探索和揭示植物免疫机制和植物抗逆机制，包括高通量测序技术、显微成像技术、色谱-质谱联用技术等，其中酶标仪检测技术作为一种高通量微孔板检测技术，且操作简便的方法，在生物医学、药物研发、农业和微生物学等领域得到了广泛应用。MolecularDevice公司的酶标仪产品可为植物抗逆领域的科学研究提供可行和简便的实验方案。针对钙信号检测，ROS信号检测，定量检测及动态曲线检测，MD都有相对应的完善的解决方案。Flexstation3可以用来检测钙信号，标配5大检测功能并内置自动移液系统，Flex快速动态监测模式，时间间隔最低达到毫秒级，轻松追踪从诱发到衰减完整的钙信号。使用SoftMaxPro软件的PeakPro分析功能，可对钙瞬变和钙振荡的信号进行峰频率、峰宽度、峰数目、峰上升时间及衰减时间等多个峰值属性进行分析。针对ROS信号检测，我们推荐多功能检测酶标仪，如SpectaMaxi3x和SpectaMaxiD系列，这几款仪器都可以配置自动双注射器，既能进行比色法和荧光强度测定，又能进行快速发光反应检测。针对定量检测，SoftMaxPro软件内置21种曲线拟合方式，可用于多种酶活分析和荧光定量分析。针对动态曲线检测，SoftMaxPro软件预置多种动力学参数，可一键输出最大速率、斜率、最大/最小时间和曲线下面积等分析。

植物甾醇是常见的植物活性成分，同时也是人类饮食中的主要脂类成分组成部分。其结构与胆固醇类似，均具有环戊烷多氢菲母核，图1中的β-谷甾醇、菜油甾醇、和豆甾醇为较为常见的植物甾醇。由于植物甾醇与胆固醇具有相似的结构，二者均需溶于胶束后才能被人体吸收，植物甾醇能与膳食来源的胆固醇竞争进入混合胶束从而减少肠道对于胆固醇的吸收，因此有助于控制血液中的总胆固醇、低密度脂蛋白和甘油三酯水平，从而减少心血管疾病的风险（图2）[1]。近年来，随着人们对健康饮食的日益重视，越来越多的科研人员开始关注到含植物甾醇的食品及植物的分析技术的开发与运用，本文将重点介绍基于气相色谱-氢火焰离子化检测器联用技术及液相色谱-大气压化学电离质谱联用技术的植物甾醇分析方法。图1. 常见的三种植物甾醇结构图2. 植物甾醇降低血清胆固醇的示意图[1]1. 植物甾醇的分析技术食物与植物中的甾醇类成分经过前处理并富集后，可采用不同的分析技术与手段开展分析与鉴定。目前最常用于植物甾醇定量分析的技术为气相色谱法（Gas Chromatography，GC）。液相色谱法（Liquid chromatography，LC）、薄层扫描法（Thin Layer Chromatography Scanning，TLCS）等也可以进行植物甾醇组分的分离与定量分析。1.1 气相色谱-氢火焰离子化检测器联用技术（GC-FID）技术原理：氢火焰离子化检测器（Flame Ionization Detector，FID）的工作原理是基于有机化合物能够在火焰中发生自由基反应而被电离从而对待测物进行分析[2]。如图3所示，FID离子室中火焰分为A层预热层；B层点燃火焰；C层温度最高，为热裂解区，有机化合物CnHm在此发生裂解而产生含碳自由基CH：CnHm→CH含碳自由基进入反应层D层，与外面扩散进来的激发态原子或分子氧发生反应，生成CHO+及e-：CH+O→CHO++e-形成的CHO+与火焰中大量水蒸气碰撞发生分子-离子反应，产生H3O+离子：CHO++H2O→H3O++CO化学电离产生的正离子（CHO+，H3O+）和电子（e-）在外加直流电场作用下向两极移动而产生微电流，收集极与基流补偿电路间的电流作为微电流放大器的输入，微电流放大器输出的电流信号（或电压信号）经A/D转换器，将模拟信号转换成数字信号，由计算机记录下来并进行数据处理从而获得色谱峰。图3. 氢火焰离子化检测器（FID）的示意图技术特点：火焰离子化检测器（FID）是气相色谱常用的检测器，它对几乎所有有机物均有响应，特别是对于烃类化合物灵敏度高且其响应与碳原子数成正比。与此同时，它对于气体流速、压力、温度变化的细微差异相对不敏感，不易受到外界环境改变影响。通过该法对植物甾醇进行分析时，需要对样品进行衍生化处理，将游离的植物甾醇转化为适合GC分析的疏水性衍生物，如生成三甲基硅醚（TMS）衍生物。目前广泛使用于植物甾醇分析的衍生化试剂包括有：含N-甲基-N-三甲基硅烷基三氟乙酰胺（N-methyl-N-trimethylsilylfluoroacetamide，MSTFA）无水吡啶溶液、含1%的三甲基氯硅烷（Trimethylchlorosilane，TMCS）的双三甲基硅基三氟乙酰胺（Bis-trimethylsilyltrifluoroacetamide，BSTFA）等。通过GC-FID对植物甾醇进行定量时，常使用的内标包括有白桦脂醇（Betuline）、5α-胆甾烷醇和5α-胆甾烷-3β-醇等。分析仪器：1957年，澳(大利亚)新(西兰)帝国化学工业公司（Imperial Chemical Industries of Australia and New Zealand，ICIANZ）中央研究实验室的McWilliam和Dewar开发了第一台FID。目前FID检测器已经成为应用最广泛的气相色谱检测器之一，其获取、操作成本、维护要求均相对较低。市面上的气相色谱仪基本上均可配置FID检测器，包括安捷伦9000、8890、8860和7890气相色谱系列，赛默飞 TRACE 1300、1100系列，岛津Nexis GC-2030，珀金埃尔默 2400等进口气相色谱系统以及福立 GC9790、GC 9720，常州磐诺GC1949，上海仪电分析GC 128、北分瑞利 GC3500系列等国产气相色谱仪。1.2 液相色谱-大气压化学电离质谱联用技术（LC-APCI-MS）技术原理：大气压化学电离化（Atmospheric Pressure Chemical Ionization，APCI）原理与化学离子化相同，但离子化在大气压下进行。流动相在热及氮气流的作用下雾化成气态，经由带有几千伏高压的放电电极时离子化，产生的试剂气离子与待测化合物分子发生离子-分子反应，形成单电荷离子，正离子通常是(M+H)+，负离子则是(M-H)-。大气压化学离子化能在流速高达2 ml/min下进行，常用于分析分子质量小于1500道尔顿的小分子或弱极性化合物，主要产生的是(M+H)+或(M-H)-离子，很少有碎片离子，是液相色谱-质谱联用的重要接口之一。图4. 大气压化学电离源（APCI）的示意图技术特点：植物甾醇的发色团数量少，因此不适合通过紫外检测器检测；同时植物甾醇质子亲和力较小、酸性较弱、不宜在溶液中形成质子化的离子或去质子化生成阴离子，因此通过电喷雾电离（Electron Spray Ionization，ESI）的电离效率相对较差。由于植物甾醇亲脂性较强，分子量一般小于1000 Da，采用APCI离子源可以提供更高的植物甾醇检测灵敏度，且无需对样品进行衍生化，极大地缩短了分析所需的时间。研究人员还发现植物甾醇分析过程中，采用正离子模式能够提供了比负离子模式更高的灵敏度，且易于生成准分子离子峰[M+H]+、[M+H-H2O]+ [4]。分析仪器：目前国内外均有大量厂商生产搭配有APCI离子源的液相色谱质谱联用系统，已运用于药物研究、食品安全检测、生命科学和分子生物学等多个领域。Agilent 6470、6490系列三重四极杆液质联用系统，Bruker EVOQ LC-TQ液相色谱质谱联用系统，PerkinElmer QSight 400系列三重四极杆质谱仪，SHIMADZU LCMS-2020、LCMS-2050液相色谱质谱联用系统以及国产的江苏天瑞LC-MS 2000液质联用系统，杭州谱育科技EXPEC 5310LC-MS/MS、EXPEC 5250 气相/液相色谱-三重四极杆质谱联用仪、EXPEC5510LC-MS/MS、禾信仪器LC-TQ5100等均配置有APCI离子源。国产的江苏天瑞LC-MS 2000液质联用系统，杭州谱育科技EXPEC 5310系列质谱仪等均配置有APCI离子源。2. 应用实例2.1 基于GC-FID快速分析橄榄油中的植物甾醇在对特级初榨橄榄油样本进行皂化处理后，国际橄榄理事会（International Olive Council，IOC）方法采用乙醚对皂化样本多次液液萃取以提取植物甾醇；研究人员优化后前处理方法采用反相聚合物基质固相萃取柱对皂化样品中的植物甾醇进行提取。同时研究人员基于GC-FID建立了同时快速定量17种脂质（含内标胆甾烷醇）的分析方法，其中包括16种植物甾醇，这17种脂质的GC-FID色谱图如图4所示[5]。通过分析比对不同前处理方法结果，研究人员发现优化后前处理方法简单、省时，并减少了溶剂的使用量，但是与IOC官方方法获得的结果较为一致。通过GC-FID快速定量17种脂质的分析方法也有助于评估高价值且容易掺假的特级初榨橄榄油的真实性。图5. 特级初榨橄榄油样品采用IOC方法（A）及优化前处理方法（B）处理后，分别经由GC-FID分析得到色谱图。（1）胆固醇；（2）菜籽甾醇；（3）24-亚甲基胆固醇；（4）菜油甾醇；（5）菜油烷甾醇；（6）豆甾醇；（7）Δ7-菜油甾醇；（8）赪桐甾醇； (9）β-谷甾醇；（10）谷甾烷醇；（11）Δ5-燕麦甾醇；（12）Δ5,24-豆甾二烯醇；（13）Δ7-豆甾醇；（14）Δ7-燕麦甾醇；（15）高根二醇；（16）熊果醇；（IS）胆甾烷醇。2.2 基于LC-APCI-MS/MS快速分析饲料中的植物甾醇相较于GC-FID或GC-MS，LC-APCI-MS/MS无需进行样品衍生化即可完成植物甾醇的定量分析，极大地缩短了样品前处理时间。研究人员建立了基于LC-APCI-MS/MS的植物甾醇分析方法，并可在8分钟内快速定量6种目标植物甾醇[6]，图6为胆固醇与6种植物甾醇混合标准溶液（500 ng/mL）的MRM提取离子流色谱图。该方法提供了一种适用于大豆、向日葵、草料、犊牛成品饲料和上述饲料混合物在内的不同类型饲料中的植物甾醇定量的方法。同时将实验结果与其他相关研究结果进行比较，显示出良好的一致性。该方法简单、快速，可以将其应用于其他饲料和食品中的植物甾醇分析。图6. 不同研究化合物混合标准溶液的MRM提取离子流色谱图。①麦角甾醇；②胆固醇；③岩藻甾醇；④Δ5-燕麦甾醇；⑤菜油甾醇；⑥豆甾醇；⑦β-谷甾醇3.小结与展望植物甾醇是植物中的生物活性化合物，同时因其在降低血液胆固醇水平方面有着重要意义，植物甾醇可作为保健食品中的功效成分用于调节人体机能。在这种情况下，有必要建立适合于保健食品中植物甾醇类化合物的分析方法，以评估保健食品质量。同时随着分析技术的发展和相关研究的不断深入，更多快捷、灵敏的分析技术也将成为植物甾醇分析的有力工具，并为更多不同的植物甾醇类化合物在降低血脂、预防心血管疾病等健康领域的运用提供支持与保障。参考文献：[1] Zhang R, Han Y, McClements D J, et al. Production, characterization, delivery, and cholesterol-lowering mechanism of phytosterols: A review[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2022, 70(8): 2483-2494.[2] 胡坪, 王氢. 仪器分析（第五版）[M]. 北京：高等教育出版社，2019.[3] 国家药典委员会. 中华人民共和国药典（2020版）：四部[M]. 北京：中国医药科技出版社，2020.[4] Mo S, Dong L, Hurst W J, et al. Quantitative analysis of phytosterols in edible oils using APCI liquid chromatography–tandem mass spectrometry[J]. Lipids, 2013, 48: 949-956.[5] Gorassini A, Verardo G, Bortolomeazzi R. Polymeric reversed phase and small particle size silica gel solid phase extractions for rapid analysis of sterols and triterpene dialcohols in olive oils by GC-FID[J]. Food chemistry, 2019, 283: 177-182.[6] Simonetti G, Di Filippo P, Pomata D, et al. Characterization of seven sterols in five different types of cattle feedstuffs[J]. Food Chemistry, 2021, 340: 127926.

2010年8月9日，科技部组织专家在北京对土壤植物机器系统技术国家重点实验室进行验收。科技部基础研究司、基础研究管理中心、国资委规划局、中国机械工业集团有限公司等相关负责同志参加了验收会。验收专家组由来自全国9所大学及研究机构的专家组成，组长由中国工程院院士、东北农业大学蒋亦元教授担任。 　　专家组认真听取了实验室的建设情况报告，现场考察了实验室。专家组认为土壤植物机器系统技术国家重点实验室围绕发展现代农业的重大需求，以农业机械与土壤、植物、投入物和环境的相互作用规律及机理为主要研究对象，开展土壤-植物-机器系统应用基础、土壤和植物信息获取与病虫草防控技术与装备、农业雾化工程技术与装备、农业装备智能化技术四个方向的研究工作。研究方向定位准确，研究目标符合现代农业发展要求。建设期内，实验室承担了一批国家级科研项目，在自主研发实验设备和装置方面突出 形成了合理的学术梯队 建立了良好的运行机制 依托单位对实验室建设高度重视，给予了大力的支持。专家组一致同意该实验室通过验收。同时，专家组就加强农机与农艺结合，加强创新性技术研究等方面提出了中肯的建议。

一、目的和依据奥克巴胺也叫章鱼胺，因首次于章鱼唾液中发现而得名，是一种天然的β3-肾上腺素能受体激动剂，具有对-羟苯-β-羟乙胺的化学结构，是去甲肾上腺素的同类物。世界反兴奋剂组织《世界反兴奋剂条例国际标准禁用清单》（WADA清单）中明确将其列为赛内禁用物质。研究表明奥克巴胺在水果、蔬菜、肉、奶和鱼等食品中被检出，然而，目前关于食品中奥克巴胺的研究和监测多关注动物源食品，对植物源食品关注较少。研究发现，奥克巴胺在柑橘类植物源性食品及相关制品中被广泛检出。此外，在某些保健食品或膳食补充剂中可能非法添加奥克巴胺用于减肥。适量的奥克巴胺对人体的健康有益，但过量摄入会引起人体的内分泌紊乱和新陈代谢失衡，引起诸如头痛、恶心、心悸、血压变化、血糖不稳、呼吸紊乱等反应，严重的还会危及生命。目前国内关于奥克巴胺的检测标准仅有GB 5009.208-2016《食品安全国家标准 食品中生物胺的测定》，其仅适用于酒类、调味品、水产品以及肉类，不包含柑橘类水果及其制品等植物源性食品，我国尚无适用植物源性食品中奥克巴胺检测的国家标准，无法满足大型赛事食源性兴奋剂防控及日常监管需求。为避免食用含奥克巴胺浓度较高的柑橘类水果及制品、保健食品或膳食补充剂给运动员带来兴奋剂检出风险，降低对人民群众身体健康的不良影响，北京市食品检验研究院制定了BJS202211《植物源性食品中奥克巴胺的检测》方法。二、在食品监管实际中的应用BJS202211《植物源性食品中奥克巴胺的检测》适用于柑橘类（柑橘、橙子、柚子）及其制品（橘子汁、橙子汁、柚子汁）中奥克巴胺含量的测定，可用于柑橘等植物源性食品中奥克巴胺分布情况、本底含量等情况的系统调研活动，用以在大型赛事过程中加强柑橘类及果汁制品中奥克巴胺的内部控制。该检测方法的制定可为食品安全监管提供技术支撑，对减少运动员兴奋剂检出风险具有重要意义。三、先进性和创新性本次是对《植物源性食品中奥克巴胺的检测 液相色谱-串联质谱法》的首次制定。试样中的奥克巴胺经1%甲酸50%乙腈溶液提取、固相萃取净化后，采用液相色谱-串联质谱仪进行分离和测定，内标法定量。由于食品基质中组分复杂，本方法引用了内标，可使基质效应得以矫正，使其具有更好的适用性，从而极大提高分析结果的准确度、精密度和方法的可靠性。使用的液相色谱-质谱联用技术是近年来广泛使用的检测技术，由于其准确、高效和高灵敏度，符合目前食品安全检测所追求的快速高效的要求。该方法填补了奥克巴胺在植物源食品中无检测方法标准的空白，对柑橘及其制品中奥克巴胺含量的检测，可以建立奥克巴胺的防控规范，避免运动员的误食风险，为供赛食品供应渠道把关筛选工作提供了技术支撑，为大型体育赛事供应食品食源性兴奋剂防控工作提供了技术手段。四、操作注意事项实验操作中需要注意的要点如下：1.称取样品后加入内标，再进行提取净化操作，在前处理步骤之前加入内标可以更好地校正前处理带来的目标物损失；2.由于内标离子(139.193.1)对附近存在较强的基质干扰，在选择色谱柱及流动相条件时，应着重考察此内容；3.试样中奥克巴胺的测定值超曲线范围时，须重新进行测定，建议适量减少称样量，并通过增加提取液、复溶液体积等方式，对样品进行重新测定。在此过程中，要注意对稀释倍数进行准确的计算，使最终溶液中内标含量与标准溶液上样浓度保持一致，使其上机浓度在线性范围内再进行定量。

原文以Biology Researchers Studying Climate Change' s Effect on Plants and Soil Microbes in Antarctica为标题发表于2019年1月22日的https://today.ttu.edu/上原文作者：Glenys Young翻译：毅 德克萨斯理工大学（Texas Tech University）在南极的学术研究历史非常悠久。早在20世纪60年代，由Alton Wade领导的地质研究组就在南极考察。当时他们试图回答：数百万年前，世界是什么样子的？ 然而，最近关于南极的研究并不着眼于我们这个星球的历史，这是它的未来。 德克萨斯理工大学生物科学系助理教授Natasja van Gestel正在研究气候变化如何影响那里的植物和微生物活动。 ? 确实，目前南极只有不到1％的土地是无冰的，但是，这个数字正在增长。van Gestel博士正在研究的区域在1960年前后还被冰川所覆盖，但是现在，冰川已经消退了大约500m。随着冰川退缩，植物开始在这一地区生长。?图1 van Gestel博士在这里安装了美国METER公司制造的EM50数据采集器和气象土壤测量传感器图2 美国METER制造的6通道数据采集器ZL6和一体式集成气象站ATMOS41首次安装在南极 “我们有一个很好的时间序列，来研究植被覆盖与距离冰川远近的关系。”van Gestel说。“自1950年以来，南极洲的244个冰川中有近90％已经退缩，并且这一过程仍在持续。因此，时间顺序信息可以帮助我们预测其他区域（冰川未消退区）会如何应对气候变暖。” 图3 冰川消退进程记录（1963～2018） 与研究生Kelly McMillen一起，van Gestel正在研究冰川消退区的整个环境梯度：从裸地到完全被植被覆盖的区域。 “我们发现了大约有100种苔藓以及两种维管束植物，南极发草和珍珠草（Antarctic hairgrass and Pearlwort）。”van Gestel说，“生产力最高的区域位于利奇菲尔德岛（Litchfield Island），这是一个需要特殊许可才能进入的保护区。生产力最低的区域距离冰川的边缘只有几米。虽然那里没有可见的植物，但土壤中的微生物是可以进行光合作用的。这些微生物是碳通量的重要贡献者。” 图4 生产力最高的利奇菲尔德岛（Litchfield Island）所在位置图5 冰川消退后岩石上开始着生地衣和苔藓? 碳通量测量是van Gestel博士研究的重要组成部分。这有助于了解植物生产力梯度格局以及植物和微生物对气候变暖的响应。 图6 van Gestel博士使用美国LI-COR公司制造的LI-6800测量地表碳通量（1） “我们预计碳通量会随着植被覆盖度的增大而增加。”van Gestel说，“而且，微生物的数量也会增多。随着植被覆盖度的增大，它们的代谢活动会更高。同时，我们预期微生物的群落组成也会发生改变。” “相当多的微生物目前并不活跃，它们可能从其他地方被风吹来，处于休眠状态。但是一旦时机成熟，它们就会打破休眠。”图7 van Gestel博士使用美国LI-COR公司制造的LI-6800测量地表碳通量（2） 与此同时，van Gestel博士还开展了野外增温实验。这一实验用于确认微生物响应发生的速度。北亚利桑那大学的博士Alicia Purcell将使用一种称为定量稳定同位素探测（qSIP）的技术，这是由van Gestel的合作者——北亚利桑那大学Bruce Hungate发明的一种新方法。这种方法可以确定哪些微生物正在积极生长，以及生长的速度。 van Gestel和McMillen使用可以在阳光下捕获热量的敞口加热室（Open-Top Warming Chambers），加热小面积的土壤和植被。这种方法的优势是，除温度以外的其他变量可基本保持和自然环境一致。 图8 敞口加热室（Open-Top Warming Chambers）制作与效果评估 Van Gestel的研究团队沿生产力梯度，选取了四个研究站点，在每个站点上采集完整的土壤苔藓样本土核四个，然后向样本土核中添加水并放置在敞口加热室内。两个样品土核添加纯水，另外两个样品土核添加氧18重水。 图9 野外安置的敞口加热室（Open-Top Warming Chambers） “微生物活跃后将会吸收水，”van Gestel说，“那些重氧将被整合到他们的DNA中，从而使他们的DNA变得更重。我们可以根据DNA的重量变化来计算其生长速度。” 最终，这些研究将能回答：气候变化如何影响南极洲的植物和微生物？这些改变又如何影响该地区生态系统的碳平衡。 “温暖的条件可能会使某些微生物受益，但不会使所有微生物受益。对植物来说也是如此。”van Gestel说。“我们预期微生物群落会发生改变。由于植物生长非常缓慢，因此短时间内较难确定植物群落的变化规律。为此，我们需要对植被覆盖进行长期定位监测。” “相对于对照地块，温暖地块的碳通量会更大。生态系统光合作用和呼吸速率都会有所增加，但哪一个组分增加的更多呢？因为这最终决定了整个系统的净碳通量对气候变暖的反馈。” ? “由于南极生态系统比地球上的其他生态系统更简单”，van Gestel说，“在这里的发现可以为生态系统的碳储存提供更多机制信息，进而对气候模型完善做出贡献。” “例如，微生物碳利用效率的温度敏感性如何？微生物利用一部分碳构建生命体，其余部分则通过呼吸作用消耗掉。那问题来了，温度变暖会使微生物更加浪费碳吗？微生物碳利用效率是气候模型中的一个重要参数。如果微生物的碳利用效率下降，那么更强的呼吸损失会导致更多的碳从土壤迁移到大气中，从而进一步加剧全球变暖。”

p 　　近日，中科院大连化物所关亚风研究员、耿旭辉副研究员带领微型分析仪器研究团队在微量样品中痕量植物激素分析检测研究中取得新进展。该团队发展了一种微型基质固相分散(microscale MSPD)萃取的前处理方法，能够有效地处理亚毫克级植物样品，同时研发了一种新型的衍生试剂用于柱前衍生，从而极大地提高了赤霉素的质谱检测灵敏度。相关研究成果发表在美国化学会上。 /p p 　　植物激素是植物体内合成的调控植物生长发育的信号分子，准确检测植物体内激素的种类和含量对于深入揭示植物生命现象具有至关重要的作用。近年来，随着“植物激素作用的分子机理”自然科学基金重大研究计划的启动，国内大批的研究机构投身到植物激素的分析研究中来。但由于某些激素，尤其是赤霉素在植物体内的含量极低，而且植物体内的代谢物组成非常复杂，基质干扰严重，这就使得样品前处理过程变得十分繁琐。加之，激素调控的信号传导和生物化学过程通常具有组织(或器官)特异性，因此，测定激素在植物体内的时空分布具有重大意义。解决这一问题的关键在于测定微量样品中的痕量植物激素。 /p p 　　该团队针对极少量植物样品(亚毫克级)，发展了一种新型的micro-scale MSPD方法，这种方法集研磨、浸提、净化于同一离心管中，不需要任何样品转移步骤，方法简单、重复性好且收率高，有效地降低了前处理过程中的损失。同时，针对赤霉素本身离子化效率低，研发了一种新型的衍生试剂3-溴丙基三甲基溴化铵(BPTAB)，通过化学衍生后，检测灵敏度提高3至4个数量级，是目前的最好水平。而且这种衍生试剂具有低毒性，这一性质使得其在后续的研究中具有很好的应用潜力。该团队将此方法运用到单片拟南芥叶中赤霉素分布的分析中，实现其空间分布测定，空间分辨率达2X2mm2。此外，该方法对于其他酸性植物激素的时空分布测定也具有适用性。 /p p /p

近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所土壤植物互作创新团队建立了植物细胞无机磷可视化高效检测技术，并揭示了植物细胞无机磷分布调控新机制，相关研究成果发表在《自然—植物》（Nature Plants）上。研究提出了一种快速比色无机正磷酸盐（PI）成像方法--无机正磷酸盐染色法(IOSA)，该方法可以对细胞内PI进行高分辨率的半定量成像。水稻根系伸长区细胞无机磷分布模式。中国农科院供图磷是植物生长发育必需的营养元素。植物根系主要吸收无机正磷酸盐，其也是植物体内磷循环利用的最主要形态。当磷素充足时，植物体内无机磷含量能占到总磷的80%左右。因此，明确植物无机磷的细胞分布模式是研究植物磷素高效利用调控机制的关键。然而，目前对植物组织细胞间无机磷的分布和储存模式仍不清楚，主要原因是缺乏高效的植物细胞无机磷可视化检测技术。研究团队建立了植物细胞无机磷可视化高效检测技术。与现有检测技术相比，该技术具有费用低、耗时短、操作简单、不受植物种类及组织部位限制等诸多优势。利用该技术，研究人员明确了水稻和拟南芥组织细胞无机磷主要的分布模式；发现了已知磷素核心调控因子的新功能，并筛选克隆到了新的水稻叶片细胞磷再利用调控因子。该研究为磷养分分子调控机制研究提供了技术支撑，也为作物磷高效遗传改良提供了新基因资源。该研究得到国家自然科学基金重点项目、优青项目、面上项目，以及中国农科院科技创新工程等项目资助。

由于工矿企业的发展，农业化肥的过量使用，污水灌溉等，中国乃至世界的土壤重金属污染越来越严重。植物修复技术是目前重金属污染治理的研究热点，它具有治理效果的永久性、治理过程的原位性、治理成本的低廉性、环境美学的兼容性、后期处理的简易性等优点。这个技术成功的关键在于寻找超富集植物。虽然目前全世界已发现400多种超富集植物，但是大多数超富集植物都有生物量小，生长缓慢，弱抵抗力，种子少，缺乏与当地植物竞争的能力等缺点，所以能够真正应用于植物修复技术的超富集植物并不多。因此采用更有效的方法来筛选更多超富集植物是非常必要的。 　　中科院华南植物园土壤生态与生态工程研究组博士研究生张杏锋在导师夏汉平研究员的指导下，首次提出了用土壤种子库-重金属浓度梯度法来筛选重金属超富集植物，并成功找到一种Cd的超富集植物——少花龙葵(Solanum photeinocarpum)。该方法是指利用土壤种子库筛选对重金属具有超富集特性的植物，然后通过重金属浓度梯度实验对其超富集特性进行验证。结果发现，当土壤Cd浓度为60mg/kg时，少花龙葵的生长未受影响，根部Cd含量高达473mg/kg，茎、叶和地上部Cd含量分别达215、251和230mg/kg。在两个浓度梯度实验中，少花龙葵地上部Cd含量均超过Cd超富集植物的临界含量标准(100mg/kg)，具有Cd超富集植物的基本特征，是Cd的超富集植物。 　　这一研究结果近期发表在环境工程领域主流杂志Journal of Hazardous Materials (2011,189: 414–419)上。 　　土壤种子库—重金属富集植物初步筛选实验中的植物种类(重金属添加到土壤中65天后)。最高的植物为少花龙葵。盆中数字分别表示如下：1-CK, 2-Cd4, 3-Cd8, 4-Zn100, 5-Pb300, 6-Pb600, 7-Cu100, 8-Cu300。

近年来，动物流行疾病（如禽流感、猪流感）频发，与营养有关的疾病、胃肠炎、食物中毒、抗生素类药物滥用等公共卫生问题受到了越来越多的关注。并且随着消费者消费理念的升级、素食文化的兴起、对环境保护与动物福祉责任感的增强等，让植物源性食品自带光环，植物源性食品营养已成为饮食界讨论的焦点。从营养角度来看，植物性食品具有优良的营养健康效能，其中植物蛋白能够满足人对氨基酸、蛋白质的营养需求，尤其大豆蛋白是优质蛋白，完全可以满足人体对蛋白质营养的需求，植物蛋白还具有低饱和脂肪酸、零胆固醇、无抗生素等特点。因此小编汇总整理出植物源性食品标准及常用仪器盘点，供大家参考。国家标准标准名称实施时间仪器方法(点击可查看仪器专场）GB 23200.38-2016 食品安全国家标准 植物源性食品中环己烯酮类除草剂残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2017-06-18液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.36-2016 食品安全国家标准 植物源食品中氯氟吡氧乙酸、氟硫草定、氟吡草腙和噻唑烟酸除草剂残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2017-06-18液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.35-2016 食品安全国家标准 植物源性食品中取代脲类农药残留量的测定 液相色谱-质谱法2017-06-18液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.121-2021 食品安全国家标准 植物源性食品中331种农药及其代谢物残留量的测定 液相色谱—质谱联用法2021-09-03液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.120-2021 食品安全国家标准 植物源性食品中甜菜安残留量的测定 液相色谱—质谱联用法2021-09-03液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.119-2021 食品安全国家标准 植物源性食品中沙蚕毒素类农药残留量的测定 气相色谱法2021-09-03气相色谱法GB 23200.118-2021 食品安全国家标准 植物源性食品中单氰胺残留量的测定 液相色谱—质谱联用法2021-09-03液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.117-2019 食品安全国家标准 植物源性食品中喹啉铜残留量的测定 高效液相色谱法2020-02-15高效液相色谱法GB 23200.116-2019 食品安全国家标准 植物源性食品中90种有机磷类农药及其代谢物残留量的测定 气相色谱法2020-02-15气相色谱法GB 23200.114-2018 食品安全国家标准 植物源性食品中灭瘟素残留量的测定 液相色谱-质谱联用法2018-12-21液相色谱-质谱联用法GB 23200.113-2018 食品安全国家标准 植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定 气相色谱-质谱联用法2018-12-21气相色谱-质谱联用法GB 23200.112-2018 食品安全国家标准 植物源性食品中9种氨基甲酸酯类农药及其代谢物残留量的测定 液相色谱-柱后衍生法2018-12-21液相色谱-柱后衍生法GB 23200.111-2018 食品安全国家标准 植物源性食品中唑嘧磺草胺残留量的测定 液相色谱-质谱联用法2018-12-21液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.110-2018 食品安全国家标准 植物源性食品中氯吡脲残留量的测定 液相色谱-质谱联用法2018-12-21液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.109-2018 食品安全国家标准 植物源性食品中二氯吡啶酸残留量的测定 液相色谱-质谱联用法2018-12-21液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.108-2018 食品安全国家标准 植物源性食品中草铵膦残留量的测定 液相色谱-质谱联用法2018-12-21液相色谱-质谱/质谱法GB/T 40348-2021 植物源产品中辣椒素类物质的测定 液相色谱-质谱/质谱法2021-08-20液相色谱-质谱/质谱法GB/T 40267-2021 植物源产品中左旋多巴的测定 高效液相色谱法2021-12-01高效液相色谱法GB/T 40176-2021 植物源性产品中木二糖的测定 亲水保留色谱法2021-12-01亲水保留色谱法GB/T 22288-2008 植物源产品中三聚氰胺、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺和三聚氰酸的测定 气相色谱-质谱法2008-12-01气相色谱-串联质谱法农业标准标准名称实施时间仪器方法NY/T 2640-2014 植物源性食品中花青素的测定 高效液相色谱法2015-01-01高效液相色谱法NY/T 2641-2014 植物源性食品中白藜芦醇和白藜芦醇苷的测定 高效液相色谱法2015-01-01高效液相色谱法NY/T 3300-2018 植物源性油料油脂中甘油三酯的测定液相色谱-串联质谱法2018-12-01液相色谱-质谱/质谱法NY/T 3565-2020 植物源食品中有机锡残留量的检测方法 气相色谱-质谱法2020-07-01气相色谱-串联质谱法NY/T 3948-2021 植物源农产品中叶黄素、玉米黄质、β-隐黄质的测定高效液相色谱法2022-05-01高效液相色谱法NY/T 3950-2021 植物源性食品中10种黄酮类化合物的测定 高效液相色谱-串联质谱法2022-05-01液相色谱-质谱/质谱法NY/T 3945-2021 植物源性食品中游离态甾醇、结合态甾醇及总甾醇的测定 气相色谱串联质谱法2022-05-01气相色谱-串联质谱法NY/T 3949-2021 植物源性食品中酚酸类化合物的测定 高效液相色谱-串联质谱法2022-05-01高效液相色谱-质谱法进出口行业标准标准名称实施时间仪器方法SN/T 2233-2020 出口植物源性食品中甲氰菊酯残留量的测定2021-07-01气相色谱-串联质谱法气相色谱法SN/T 5171-2019 出口植物源性食品中去甲乌药碱的测定 液相色谱-质谱/质谱法2020-05-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 0491-2019 出口植物源食品中苯氟磺胺残留量检测方法2020-05-01气相色谱法气相色谱-串联质谱法SN/T 5448-2022 出口植物源性食品中三氯甲基吡啶及其代谢物的测定 气相色谱-质谱/质谱法2022-10-01气相色谱-串联质谱法SN/T 2073-2022 出口植物源食品中7种烟碱类农药残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2022-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 5445-2022 出口植物源食品中特丁硫磷及其氧类似物（亚砜、砜）的测定 液相色谱-质谱/质谱法2022-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 5443-2022 出口植物源食品中氟吡禾灵、氟吡禾灵酯（含氟吡甲禾灵）及共轭物残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2022-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 5365-2022 出口植物源性食品中氟唑磺隆和氟吡磺隆残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2022-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 5449-2022 出口植物源性食品中消螨多残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2022-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 5446-2022 出口植物源性食品中喹啉铜残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2022-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 5444-2022 出口植物源食品中咪鲜胺及其代谢产物的测定 液相色谱-质谱/质谱法2022-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 5442-2022 出口植物源食品中丙硫菌唑及其代谢物残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2022-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 4260-2015 出口植物源食品中粗多糖的测定 苯酚-硫酸法2016-01-01紫外分光光度计SN/T 0293-2014 出口植物源性食品中百草枯和敌草快残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2014-08-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 0217-2014 出口植物源性食品中多种菊酯残留量的检测方法 气相色谱-质谱法2014-08-01气相色谱-串联质谱法SN/T 5221-2019 出口植物源食品中氯虫苯甲酰胺残留量的测定2020-07-01液相色谱-质谱/质谱法液相色谱法SN/T 1908-2007 泡菜等植物源性食品中寄生虫卵的分离及鉴定规程2007-12-01荧光PCR仪SN/T 3628-2013 出口植物源食品中二硝基苯胺类除草剂残留量测定 气相色谱-质谱/质谱法2014-03-01气相色谱-串联质谱法SN/T 0603-2013 出口植物源食品中四溴菊酯残留量检验方法 液相色谱-质谱/质谱法2014-06-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 3699-2013 出口植物源食品中4种噻唑类杀菌剂残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2014-06-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 0151-2016 出口植物源食品中乙硫磷残留量的测定2017-03-01气相色谱法气相色谱-串联质谱法SN/T 0337-2019 出口植物源性食品中克百威及其代谢物残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2020-07-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 0602-2016 出口植物源食品中苄草唑残留量测定方法 液相色谱-质谱/质谱法2017-03-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 0693-2019 出口植物源性食品中烯虫酯残留量的测定2020-07-01气相色谱-串联质谱法液相色谱法SN/T 0217.2-2017 出口植物源性食品中多种拟除虫菊酯残留量的测定 气相色谱-串联质谱法2018-06-01气相色谱-串联质谱法SN/T 5072-2018 出口植物源性食品中甲磺草胺残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2018-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 0695-2018 出口植物源食品中嗪氨灵残留量的测定2018-10-01气相色谱法液相色谱-质谱/质谱法物源性食品检测标准主要集中在农药残留和活性物质检测中，GB 23200系类标准覆盖的农药种类多，数量大，涉及的基质范围广，为农药残留的风险监控提供了高效可靠的法规方法。在农业标准中更关注营养物质的检测，标准中对白藜芦醇和白藜芦醇苷、黄酮类物质、花青素、游离态甾醇等活性物质都要相应的检测方法规定。在检测方法中多用到气相色谱法、气相色谱-串联质谱法、高效液相色谱法、液相色谱-质谱/质谱法等。今年下半年仍有许多植物源性食品标准即将实施：标准名称实施时间仪器方法SN/T 5522.10-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第10部分：豌豆淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.1-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第1部分：红薯淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.2-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第2部分：木薯淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.3-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第3部分：马铃薯淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.4-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第4部分：藕淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.5-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第5部分：葛根淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.6-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第6部分：山药淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.7-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第7部分：玉米淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.8-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第8部分：小麦淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.9-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第9部分：绿豆淀粉2023-12-01荧光PCR仪NY/T 4356-2023 植物源性食品中甜菜碱的测定 高效液相色谱法2023-08-01高效液相色谱法NY/T 4358-2023 植物源性食品中抗性淀粉的测定 分光光度法2023-08-01分光光度法NY/T 4357-2023 植物源性食品中叶绿素的测定 高效液相色谱法2023-08-01高效液相色谱法植物源性食品未实施标准.rar植物源性食品农业标准.rar

2018年6月份，国内首部将气相色谱-三重四极杆联用系统用于多种农药残留检测的国家标准《GB 23200.113-2018 食品安全国家标准 植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定 气相色谱-质谱联用法》发布，并于2018年12月21日正式实施。《GB 23200.113-2018》几乎囊括了所有的植物源性食品，包括蔬菜、水果、食用菌，谷物、豆类、油料作物，茶叶、香辛料，植物油等9大类23种样品基质。目标针对208种农药及其代谢物，包括有机磷、有机氯、菊酯、三唑类、酰胺类、三嗪类、苯氧羧酸类、氨基甲酸酯类等。月旭科技针对GB 23200.113-2018《食品安全国家标准 植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定 气相色谱-质谱联用法》进行了梳理，整理出了该方法中所用到的样品前处理耗材、色谱柱耗材、分析标准物质以及通用耗材等，旨在为新标准提供整体解决方案。上期回顾《食品安全国家标准 植物源性食品中331种农药及其代谢物残留量的测定 液相色谱-质谱联用法》产品配置方案。GB 23200.113-2018《植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定 气相色谱-质谱联用法》产品配置方案表

作为“生物圈”人，“中心法则”可谓耳熟能详，但对这位贯穿整个生命活动的“现男友”，您真正了解吗？在基因-转录-蛋白-代谢-表型的生命活动范畴中，您的课题研究处于哪一个阶段？ 经广大植物科学研究人员的努力，多物种的基因、转录信息获得了大量解析和广泛应用。后基因组时代，如何让自己的研究在众多常见“套路”中脱颖而出？如何利用蛋白功能分子的质变方式——翻译后修饰来探索新的调控机制？传统基因功能的研究中，宏观表型不明显时，如何利用表型的描绘者—代谢物种类和含量的改变来探索该基因的生物学功能？大规模品系建立和品种改良育种中，大牛们都在关注的pGWAS、mGWAS到底如何实现？作为解析难度最高的代谢组学，如何在研究中大放异彩？莫慌，15年组学匠人中科新生命携手质谱名家SCIEX为您特别定制，带您解密中心法则背后的新点，全面解析系统生物学在大作物研究中的应用策略和实验设计，为您的科研插上腾飞的翅膀！ Honget al. Rice (2019) 12:15【讲座时间】9月26日下午14:00-15:30【讲座报名】讲座详情请询问主办方“中科新生命”Step1：识别下方二维码填写报名表。Step2：提交后扫码添加中科新生命技术咨询微信，备注在线讲座。Step3：坐等中科新生命拉入讲座群，课程链接会公布在群里。 【讲师简介】课程一：植物领域多组学研究--中心法则指导下的后基因组时代讲师：郭晓 毕业于华中农业大学，研究方向：以蛋白质组学结合分子生物学方法研究马铃薯晚疫病诱导的PTI抗性。现担任中科新生命高级学术顾问，主要从事代谢组、蛋白组、修饰组等组学技术支持工作，具有丰富的课题设计，项目管理，技术服务经验。课程二：植物组学研究相关的质谱技术和分析方法讲师：徐晓燕 SCIEX中国高级应用工程师，毕业于中国药科大学，2012年加入SCIEX中国，在SCIEX一直致力于使用液质联用进行代谢组学研究，积极参与SCIEX代谢组学方法本地开发与验证，与复旦大学、中山医院等客户紧密合作，协助客户快速建立代谢组学分析方法，积累有丰富的分析经验。

近日，中国科学技术大学国家同步辐射实验室的研究团利用之前自行研发的解吸电喷雾电离/二次光电离(DESI/PI)质谱成像平台结合多孔聚四氟乙烯印迹技术，实现对多种植物叶片中代谢物的空间成像。研究成果发表于国际分析化学领域著名期刊Analytical Chemistry。代谢活动是生命体的本质特征和物质基础。随着生物分析技术的发展，代谢组学逐渐成为生物学研究的重要领域，并在植物研究中受到广泛关注。目前已知的植物有30万-35万种，其产生的代谢产物预计有20万-100万种，其中鉴定出化学结构的植物代谢物约有20万个。植物代谢物的成分分析和空间成像对于研究植物代谢物的生物合成、运输、生理机制、自我调节机制及植物与生态的相互作用具有重要意义。质谱成像技术(MSI)是基于质谱发展起来的一种分子成像新技术。通过直接扫描生物样本，可以同时获得多种分子的空间分布特征，具有免荧光标记、不需要复杂样品前处理等优点。但常规的MALDI和DESI等软电离技术难以穿透植物叶片表层的角质层和表皮蜡作用于叶肉组织，因此无法对叶片中的代谢物进行直接成像。为解决这一问题，研究团队通过印迹方法，将叶片中的植物代谢物转移至多孔聚四氟乙烯材料上，并对印迹后的材料进行成像，以这种间接成像方式实现了叶片植物代谢物的质谱成像。研究团队在成像种使用的技术是2019年团队自行研发的解吸电喷雾电离/二次光电离(DESI/PI)质谱成像技术。该技术的关键是在DESI喷雾装置后引入一套光电离系统和高效离子传输管道，可通过开、关光电离源，实现对多种极性和非极性组分的高灵敏度空间成像。相比于传统DESI方法，正离子模式下可新检出多达百种萜类、黄酮类、氨基酸和苷类等次生代谢产物；负离子模式下整体代谢物信号强度可增强一个数量级。研究团队以茶叶为实验对象对该印迹DESI/PI成像技术进行了验证，在咖啡因、茶氨酸和儿茶素等茶叶代谢物研究中取得了重要成果，表明印迹DESI/PI成像技术在探索植物代谢转化位点和途径方面有巨大的潜力。作为一门新兴的学科，植物代谢组学还处于发展的初级阶段，印迹DESI/PI成像技术为植物代谢组学研究提供了一种新的方法，推动了植物代谢组学的发展。

植物蛋白结构与功能调控创新团队发表的最新研究进展回顾了植物蛋白乳化剂具有乳化性能的原理、影响因素，分析了蛋白质乳化性现有的表征及修饰方法，总结并展望了植物蛋白乳化剂在食品工业中的应用，以及其存在的主要差距与未来的发展方向，为植物蛋白乳化剂未来研究与应用提供了参考价值。乳化性是植物蛋白最重要的性质之一，因蛋白具有两亲性，可稳定油-水界面，形成乳状液，且因其具有健康、环境友好等优势，已被广泛应用于改善食品乳化性，其稳定的乳液也被应用于封装生物活性物质等方面，由此衍生出了众多新的乳化性表征与改善方法。该文章回顾了植物蛋白乳化剂具有乳化性能的机理，从天然因素、环境和加工因素等方面分析讨论了影响植物蛋白乳化性的原因。植物蛋白乳化性可通过LB膜、三相接触角、石英晶体微天平等方式进行表征；由于大多数植物蛋白的水溶性差、复杂性和环境敏感性导致其乳化性能有限，为了改善植物蛋白的乳化，通常使用物理、化学以及酶法对蛋白质进行修饰；植物蛋白由于具有与小分子乳化剂相似的乳化特性，可用于肉制品、沙拉酱、蛋黄酱、冰淇淋等食品的加工中，且植物蛋白稳定的乳液亦可用于负载风味物质、生物活性物质等。该文还提出，未来植物蛋白乳化特性的研究应探索新兴蛋白来源以及蛋白、多糖和其他功能化合物之间的相互作用机制，研发植物蛋白修饰的高新技术与最佳工艺条件，以提高植物蛋白的乳化能力，拓展其应用空间。此外，还应提高植物蛋白在食品中的利用率，并确保其适口性和可接受性。该研究成果在线发表在食品领域国际顶级期刊Food Hydrocolloids（JCR一区，IF:10.7）上。植物蛋白结构与功能调控创新团队2022级硕士研究生张鑫煜与王强研究员为论文共同第一作者，石爱民研究员为通讯作者。该综述得到了中国农业科学院青年创新专项（Y2022QC11），农业科技创新项目（CAAS-ASTIP-2022-IFST）的资助。原文链接：https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2023.109008植物蛋白乳化性的影响因素、表征方法、改性方法及应用示意图

五洲东方新一期有奖知识问答－&ldquo 打开专业植物培养箱&rdquo 活动开始啦！全部回答正确者即可获得由五洲东方公司提供的精美奖品一份。了解PERCIVAL培养箱的网友不要犹豫了，快来参加吧! 　　活动时间：2012年5月23日&mdash 2012年6月23日。 　　活动奖励： 　　所有参与者，答题准确并信息完整者均可获得精美奖品&mdash &mdash 麦当劳代金券。 　　答题规则如下： 　　１、我们会提供参考文章，您可以阅读完文章后答题。 　　２、本次试题共10题,每题10分，共100分，1-12题都要填全。 　　３、点击下载试题，填写完整后，您可以： 　　1）将问卷邮件至g.y_liu@ostc.com.cn。 　　2）将问卷邮寄至北京五洲东方公司（&ldquo 北京市海淀区北四环中路265号中汽大厦7层&rdquo ，邮编：100083，刘广宇收）。 　　3）将问卷发送至QQ：179260946。 　　奖品发放： 　　１、收到问卷经审核后，将发放精美奖品。 　　２、活动结束后第二天，将发放幸运奖品。 　　为了保证奖品能顺利邮寄到您的手中，请填写详细地址。 　　活动咨询电话：400-011-3699 　　活动详情：http://www.bioon.com.cn/campaign/campaign_show.php?id=43280 　　请关注下期有奖问答活动： 　　&ldquo 磁力加热搅拌器&rdquo ---五洲东方有奖知识问答 　　所有活动信息请关注五洲东方官方网站www.ostc.com.cn首页公告栏。 　　感谢您的参与！