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[生物综合]

NMT能为资源昆虫研究带来哪些新机遇?|旭月中标中国林业科学院资源昆虫研究所

xuyue_2017 发表于 2018-8-20 19:01 |查看: 21484|回复: 0|显示全部楼层 |阅读模式
目前,林科院、北京林大、南京林大、东北林大、福建农林等国内主要的林木研究单位,均已采购美国扬格/旭月北京非损伤设备。近期,林业领域大家庭中又新添一份子——中国林业科学院资源昆虫研究所


7月26日,美国扬格/旭月北京非损伤微测系统,顺利中标中国林业科学院资源昆虫研究所。资源昆虫所下设工业原料昆虫、食药用昆虫、环境昆虫、森林病虫害、恢复生态、森林培育、分子生物学与生物化学、林产化工、国际真菌研究中心等多个研究室,NMT作为通过检测离子、分子检测,揭示活体生物与外界环境进行信息交换的工具,它到底能为资源昆虫所带来哪些新的科研机遇与成果呢?

1、工业原料昆虫相关产品生产的基础研究
紫胶、白蜡、五倍子研究是资源昆虫所的优势。在提升五倍子质量、产量研究过程中,五倍子同母体间营养物质、信号的交换运输,可以通过非损伤对母体-虫瘿连接部进行检测。类似的研究,在愈伤组织上已经开展。


此外,蚕丝形成的主要器官丝腺,也有研究者已经利用非损伤开展离子转运相关研究。



2、森林病虫害研究
1)虫害
“离子流信号是植物感受外界刺激的原初信号”。北京林业大学沈应柏教授在接受中关村非损伤微测技术产业联盟(简称“NMT联盟”)采访时表示,在植物抗虫防御研究中,植物为什么能够识别出昆虫取食?这与离子流信号的传递密切相关。

在应对外界刺激时,植物也会做出多种调整,其中很重要的一点就是调节气孔的开闭。沈应柏教授利用非损伤,对气孔调节机制进行了深入研究,并在Plant Journal(2015, 83(4): 638-649.)上发表了研究成果。

2)病害
Ca2+振荡是病原菌与植物形成稳定互作的标志。

病原菌侵染后叶肉组织的Ca2+流振荡现象
J Membrane Biol, 1998, 161(1): 45-54.

90年代末,研究者们就开始利用NMT研究植物病原体侵染过程的微观信号传递。目前的研究成果显示,病原体侵染植物的过程,与Ca2+、K+、Cl-等诸多离子流信号相关。

  • Plos Pathog:农科院宁约瑟中农王毅|NMT验证稻瘟病菌利用K通道抑制先天免疫
  • 植物病原防御第一步:Ca2+相关质膜阴离子通道打开
  • Ca2+外流作为细胞防御过程中的标志性反应



3、森林培育之良种生产
耐盐碱、耐瘠薄、生长周期短、产量高。非损伤在林木育种领域的应用,相比于其它领域尤为突出。北京林业大学陈少良教授是国内最先应用NMT进行林木抗逆研究的研究者,其2009年发表的通篇使用NMT离子流数据的文章(Plant Physiol, 2009, 149: 1141-1153.),引用次数已达177次。目前,Na+、K+、H+流,已成为陈少良教授实验室研究的基石。


陈少良教授实验室(CSLAB)聚会

其后,来自林科院苏晓华研究员、西北农林科技大学(现中国林科院)的罗志斌教授、东北林业大学(现浙江农林大学)柳参奎教授、林科院亚林所卓仁英研究院,在林木盐碱胁迫、氮营养、重金属胁迫等领域,发表了诸多研究成果。

  • Front Plant Sci:林科院亚林所卓仁英NMT验证Cu/Zn SOD促进植物富集镉
  • J Exp Bot:西北农林罗志斌组杨树适应氮受限环境的代谢机制
  • Plant Biotechnol J:PutVHA-c促根系排Na提升植物耐盐能力


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