2024年国自然申请在即，自然号为大家分别整理了医学和农学方向的国自然研究热点参考文章，帮助大家提供一些标书撰写的思路和帮助，给大家的选题一些参考。
医学和农学方向的国自然研究热点
生物互作
1、文章标题：RINenhancesplantdiseaseresistanceviarootexudate-mediatedassemblyofdisease-suppressiverhizospheremicrobiota
合作单位：南京农业大学
发表时间：2023年8月
发表期刊：MolecularPlant
影响因子：27.5
本研究中，作者发现RIPENING-INHIBITOR(RIN)转录因子通过根系分泌物影响微生物组介导的抗病性，引起微生物组的聚集，进而抑制土壤传播的植物病原菌青枯雷尔氏菌(Ralstoniasolanacearum)的发生。与野生型(wildtype,WT)植物相比，RIN突变体（rin和rin-KO）具有不同的根系分泌物特征，这与微生物群落的构成及多样性的变化有关。具体来说，拮抗相关基因和病原体抑制放线菌（链霉菌）的相对丰度在RIN突变体的根际中显著较低。使用3-羟基黄酮和核黄素分泌物可以恢复RIN植物微生物组的组成、多样性和抑制性，而RIN突变体分泌的核黄素要少得多。有趣的是，RIN对根系分泌物、放线菌和病害抑制的影响从幼苗期就很显著，这表明RIN在病害抑制微生物群落的早期构成和植物后期果实发育中发挥着双重作用。本研究表明，虽然植物抗病性是由植物、根际微生物群落和病原体之间的相互作用来驱动的，但它可以通过使用促进抗病微生物群聚集的“益生元”来间接操纵。
2、文章标题：Specificmetabolitesdrivethedeterministicassemblyofdiseasedrhizospheremicrobiomethroughweakeningmicrobialdegradationofautotoxin
合作单位：湖南农业大学生物科学技术学院
发表期刊：Microbiome
影响因子：15.5
根际微生物群落聚集的过程和其功能可能与维持植物健康密切相关。然而，它们的聚集过程和在土传疾病恶化中的功能变化尚不清楚。本文研究了枯萎病相关的根际微生物群特征，并通过对患病和健康测序数据的比较来评估它们的聚集。利用非靶向代谢组学技术探索潜在的群落聚集驱动因素，利用鸟枪法(Shotgun)揭示土壤调节后代谢物介导过程的机制。
结果表明，根际微生物群与患病根际微生物群具有确定性的聚集过程，并且该过程与五种代谢物（生育酚醋酸酯、瓜氨酸、半乳糖醇、十八烷基甘油和脱酚酸）显著相关。这些代谢物的应用导致了西瓜高发病率的微生物组的聚集。此外，代谢物调节削弱了特定细菌群(Bradyrhizobium、Streptomyces、Variovorax、Pseudomonas、Sphingomonas)的自毒素降解功能，而促进了另一细菌群(Anaeromyxobacter、Bdellovibrio、Conexibacter、Flavobacterium、andGemmatimonas)的小分子糖和酸的代谢。
环境暴露
1、文章标题：Multi-omicsanalysisrevealsdifferentialmolecularresponsestocadmiumtoxicityinriceroottipandmaturezone
合作单位：湖南农业大学
发表期刊：JournalofHazardousMaterials
影响因子：13.6
镉(Cd)是一种剧毒重金属，容易被植物吸收并在人体内富集。水稻(OryzasativaL.)产量和籽粒品质受到土壤中镉超标的影响。Cd处理后，水稻根尖(roottips,RT)的Cd浓度是基根(basalroots,BR)的1.4倍。为了揭示对镉毒性的不同分子反应，本研究对两个根段进行了转录组学、蛋白质组学和代谢组学分析。结果显示，RT的几种Cd相关转运蛋白（包括Nramp1、Nramp5、IRT1和HMA3）转录或蛋白丰度比BR高1.2-2.0倍，从而促进了RT中Cd的积累。此外，多组学分析显示，RT在“苯丙素代谢”、“氨基酸-谷胱甘肽循环”和“色氨酸代谢”方面的活性增强，使其拥有了更强的抗氧化系统。而BR在“细胞壁重塑”和“萜类生物合成”方面表现出较高的活性。
2、文章标题：ThemechanismofSe(IV)multisystemresistanceinStenotrophomonassp.EGS12anditsprospectinselenium-contaminatedenvironmentremediation
合作单位：湖南农业大学生物科学技术学院
发表期刊：JournalofHazardousMaterials
影响因子：13.6
人类活动导致环境中硒含量升高，对生态系统和人类健康构成威胁。寡养单胞菌(Stenotrophomonassp.EGS12,EGS12)由于能够有效还原硒(IV)形成硒纳米球(seleniumnanospheres,SeNPs)而被认为是修复硒污染环境的潜在候选菌。为了更好地了解EGS12响应Se(IV)胁迫的分子机制，本研究采用透射电子显微镜(transmissionelectronmicroscopy,TEM)、基因组测序技术、代谢组学和转录组学相结合的方法，在2mMSe(IV)胁迫下，鉴定出132种差异代谢物(differentialmetabolites,DEMs)，且在谷胱甘肽代谢和氨基酸代谢等代谢途径中显著富集。在2mM硒胁迫下，EGS12中共鉴定出662个与重金属转运、胁迫反应和毒素合成有关的差异基因(differentialgenes,DEGs)。这些发现表明，EGS12可能通过多种机制响应Se(IV)胁迫，如形成生物膜、修复受损的细胞壁/细胞膜、减少Se(IV)转运到细胞内、增加Se(IV)外排、增加Se(IV)还原途径以及通过细胞裂解和囊泡运输排出SeNPs。
3、文章标题：Enhancedphytoremediationofpetroleum-contaminatedsoilbybiocharandurea
合作单位：山东大学
发表期刊：JournalofHazardousMaterials
影响因子：13.6
生物修复技术在石油污染土壤中的应用由于其效率低下受到了限制。虽然生物炭和尿素是常用的土壤添加剂，但它们对石油污染生物修复的潜在有益作用却很少被讨论。
本研究表明，生物炭、尿素、黑麦草及其综合施用处理(PBCN)对土壤中总石油烃的降解率分别达到49.6%、38.3%、42.5%和77.9%。许多土壤的物理化学性质(如pH值、元素、团聚体分布等)经处理而改变的有机物质组成与石油碳氢化合物的加速降解有关。生物炭与尿素、黑麦草共施可同时提高土壤脱氢酶、脂肪酶、脲酶活性、16srRNA基因和烷烃降解相关基因的丰度。此外，尿素显著降低了土壤细菌α-多样性，土壤细菌群落异化主要由尿素和黑麦草驱动。溶菌、黄单胞菌科和长殖菌属可能是PBCN组的生物标志物。土壤细菌网络分析表明，施用生物炭和尿素降低了细菌网络的复杂性和鲁棒性（即系统稳健性），而黑麦草则相反。最后，土壤代谢组学分析表明，植物修复过程中，尿素的添加对根系土壤代谢产物的影响很大，生物炭和尿素的共施可以激活根系土壤中石油烃的代谢途径(如萘和蒽的降解以及丙酮酸的代谢)。综上所述，本研究证实了生物炭和尿素在石油污染土壤植物修复中的增强作用，并探讨了其相互作用的内在机制，为开发生态友好、经济高效的石油污染土壤原位生物修复技术提供了潜在的基础。
食品风味物质
文章标题：Multiple-statisticalgenome-wideassociationanalysisandgenomicpredictionoffruitaromaandagronomictraitsinpeaches
合作单位：上海市农业科学院
发表时间：2023年8月
发表期刊：HorticultureResearch
影响因子：8.7
“中国粘”以其怡人的风味成为桃树育种史上的重要奠基者。全基因组关联分析(genome-wideassociationstudies,GWAS)结合基因组选择在果树育种中具有广阔的应用前景。
本研究利用145456个单核苷酸多态性(single-nucleotidepolymorphisms,SNPs)对来自上海种质的242份桃进行基因分型。记录果肉颜色、果形、果毛、花型、花粉育性、可溶性固形物含量等6个农艺性状，以及14种关键挥发性气味化合物(volatileodorcompounds,VOCs)，进行多元统计GWAS分析。除已报道的候选基因外，还鉴定出6个与这些性状相关的新基因，39个显著SNP与8种VOCs相关。通过RNA-seq确定了VOCs的候选基因，包括生物合成途径中的3个基因，发现与芳樟醇、可溶性固形物含量和乙酸叶醇酯相关。与单性状模型值0.1017相比，多性状基因组选择将γ-癸内酯的预测能力提高到0.7415。通过标记1个预测芳樟醇含量的PTS1-SSR，确定了有利基因型187/187主要存在于“上海水蜜”地方品种中。
总之，作者的研究结果将有助于确定具有理想表型的桃种质资源，并揭示了多性状基因组选择在提升高度相关遗传性状准确性方面的潜力。该诊断标记对于培育浓香型品种具有重要价值。