迈向系统农业生态学：间作设计与控制 学术背景 随着气候变化和自然资源（如肥沃土壤和水资源）的逐渐消失，探索替代当今工业化单一作物种植的农业模式变得至关重要。间作（Intercropping, IC）是一种有前景的农业实践，即在同一块土地上同时种植两种或更多作物。许多实验表明，在某些情况下，间作可以减少土壤侵蚀和化肥使用，改善土壤健康和土地管理，同时保持作物产量水平。然而，目前尚缺乏定量方法来预测、设计和控制特定环境和农业条件下的间作实施，并评估其稳健性。本文基于数据科学和系统生物学的方法和概念，开发了一种定量方法，旨在为间作的设计和控制提供科学依据。 论文来源 本文由Sirio Belga Fedelia和Stanislas Leibler共同撰写，分别来自Institute for Adv...

清除水生植被如何帮助农村家庭摆脱贫困-疾病陷阱 学术背景 在低收入和中等收入国家，农村人口面临着较高的传染病流行率和较低的农业生产力，这两者共同导致了低收入，进而形成了一种贫困-疾病陷阱（poverty-disease trap）。这种陷阱使得贫困和疾病相互强化，难以打破。特别是在非洲，农民通过使用化肥来提高农业产量的努力，有时会无意中促进水生植被的生长，而这些植被是疾病媒介的栖息地。血吸虫病（schistosomiasis）是一种由蜗牛传播的寄生虫病，全球有超过2亿人感染，8亿人面临感染风险。传统的控制方法依赖于大规模驱虫，但这种方法无法清除水体中的蜗牛和寄生虫，导致感染很快复发。 近年来，田间试验表明，通过清除水生植被可以显著降低血吸虫病的感染率，同时将收获的植被转化为堆肥可以提高农业生...

研究论文报告：基于 SAM 的开放世界物体检测框架 背景介绍 随着生态系统监测的重要性不断提升，野生动植物及植物群体的监测已成为生态保护和农业发展的关键手段。这些监测工作包括估算种群数量、识别物种、研究物种行为以及分析植物病害或多样性。然而，传统的封闭世界物体检测模型通常训练于已标注的单一物种数据，难以泛化到新的物种分类。 当前的生态系统研究在数据和方法上存在诸多挑战，特别是标注数据的不足以及模型对新物种的适应能力有限。基于此，来自美国伊利诺伊大学香槟分校的 Garvita Allabadi、Ana Lucic、Yu-Xiong Wang 和 Vikram Adve 提出了一种面向开放世界的物体检测框架，利用视觉基础模型 Segment Anything Model（SAM），在无需标注新物...

棉花种群水平DNA甲基化多态性研究揭示表观基因组对复杂性状的贡献 背景与研究动机 在过去几十年中，基因组和基因多样性通过全基因组关联研究（GWAS）被广泛研究，为理解作物性状变异提供了理论基础。然而，DNA甲基化等表观遗传修饰在调控作物性状方面的作用依旧相对不明确。DNA甲基化，是一种重要的表观遗传标记，通过在胞嘧啶（Cytosine）上加上甲基基团，调控基因表达、维持基因组稳定性，并在多种作物的农艺性状中起关键作用。研究发现，基因组甲基化水平的多态性与生态适应性状有关，但在自然作物种群中，表观遗传变异对作物性状的贡献仍然需要更深入的探索。 基于此需求，来自浙江大学和阿里巴巴集团等研究机构的科学家们开展了一项系统的研究，首次在207个棉花品种中生成了高质量的甲基组、转录组和基因组数据，扩展了...

学术背景：在植物生物技术领域，传统的基因操作方法侧重于通过持续表达转基因来生产所需的表型和细胞活性。然而，强大的持续启动子可能会导致基因沉默、代谢负担或对产量产生其他不良影响，从而无法充分实现转基因的潜在益处。通过合成生物学方法，构建合成基因回路有望解决这些挑战，合成基因回路通过整合多种输入信号来控制基因输出，增强对基因表达的时空控制。 作者及来源：本研究源自澳大利亚西澳大学分子科学学院的多位研究人员，包括Muhammad Adil Khan、Gabrielle Herring、Jia Yuan Zhu 等，在《Nature Biotechnology》杂志上发表，文章发表日期为接收日期：2022年7月29日，接受日期：2024年4月10日，发布日期和在线更新请查阅文章。 研究流程： 1）首...