2025 Regeneron ISEF大奖-PLNT植物科学获奖作品汇总-2

最新官方消息！全球科创天花板赛事——国际科学与工程大奖赛（Regeneron ISEF），现已正式公布了2026年总决赛的举办时间和地点。这场汇聚全球青年创新力量的科技盛宴，将于2026年5月9日至15日，在美国亚利桑那州凤凰城会议中心（Phoenix Convention Center, Arizona）璀璨启幕。

2026ISEF赛事安排

参赛资格

年龄与年级：9-12年级学生（或同等学历），参赛时年龄不超过20岁。

地区选拔：必须通过附属赛（Affiliated Fair）晋级，无法直接报名。中国学生需先参加国内选拔赛（如青创赛、明天小小科学家等）。

团队项目：最多3人，所有成员需满足资格且共同参赛。

项目要求

原创性：项目必须由学生独立完成，允许在专家指导下进行，但不得代劳。

学科范围：涵盖21个学科类别，包括工程、生物、化学、计算机、环境科学等。

伦理限制：涉及人类、脊椎动物、病原体等研究需提前提交额外审查表（如ISEF Forms）。

关键文件与截止时间

ISEF表格：根据研究类型提交相应表格（如1C、2、3等），需在地区赛前完成审核。

摘要与研究论文：英文撰写，清晰描述研究目的、方法、结论。

地区赛截止：2026年3-4月

其他注意事项

展示材料：展板需符合ISEF尺寸要求（通常宽48英寸、深30英寸、高108英寸），禁止活体样本或危险品。

知识产权：部分研究可能需申请专利后再参赛，避免披露风险。

为了方便同学们更好的备赛，特别整理了ISEF-PLNT植物科学2025获奖作品方便学习

PLNT024 - 可持续柑橘黄龙病防治

黄龙病 (HLB) 又称柑橘黄龙病 (Candidatus Liberibacter asiaticus)，是全球最具破坏性的柑橘病害。目前，除紧急标签第 18 条规定的土霉素外，尚无其他注册农药可用于治疗此病。咖喱叶树 (Murraya koenigii) 对亚洲柑橘木虱 (Diaphorina citri) 极具吸引力，而木虱是柑橘黄龙病细菌病原体的传播媒介，但它本身并非病害载体。热疗是一种潜在的抑制病害、提高植物蒸腾速率的方法，从而促进杀菌剂的转移。本研究旨在利用咖喱叶中的生物活性化合物开发一种新型生物杀菌剂，并设计局部热疗框架以增强药物的吸收。该生物杀菌剂以 7.5% 的用量通过树干注射的方式用于治疗受黄龙病感染的树木。蒸汽疗法包 (ST) 是对生物疗法 (NB) 的补充。与未处理的对照组相比，ST 和 NB 的结合使病害严重程度控制提高了 45% 以上，植物活力提高了 50%，叶绿素含量提高了 53%。qPCR 分析证实，经 NB 和 ST 处理的树木的 Ct 值提高了 26%。总而言之，ST 和 NB 的效果比行业标准高出 14%，并提高了治疗效果。蒸汽疗法包是一种低成本、便携且易于使用的设备，可用于处理数千英亩的土地。这种结合咖喱叶生物杀菌剂和蒸汽疗法的综合方法，提供了一种根除柑橘黄龙病的双重策略，有望成为一种有效且可持续的解决方案，以促进全球柑橘产业的发展。

PLNT026 - 葱属植物在向性和微重力环境下的生长

随着人类探索地外农业并推进可控环境耕作，了解植物如何在非生物条件下整合定向生长信号至关重要。本研究考察了葱属植物（Allium fistulosum）在正常重力、模拟微重力（通过3D回转器；0.02 g、0.10 g、0.25 g）、均质和非均质水分分布以及中等强度磁场（拉力分别为0.10 kg、0.20 kg、0.50 kg、1.00 kg）条件下对水向性、磁向性和重力向性的生长响应。方差分析显示，处理对地上部和根系结构、生物量和叶绿素含量有显著影响。微重力条件下，地上部长度增加，静磁场（SMF）条件下，地上部伸长率增大，这可能是由于定向信号传导中断和细胞周期加速所致。微重力条件下，地上部生物量下降，水分梯度条件下也观察到进一步降低，这可能与脱落酸 (ABA) 生物合成将资源重新分配给根系发育有关。单根微重力条件下，根系生物量和数量增加，推测是由于离子通量增强、活性氧 (ROS) 信号传导以及分生组织中细胞分裂基因上调所致。微重力导致根系生长随机化，次生根形成减少，这可能是由于平衡石沉积紊乱导致生长素重新分布受损所致。在水分分布不均一的情况下观察到水纹，表现为向高湿度区域的侧枝和伸长。微重力条件下，叶绿素 a 和 b 含量降低，可能是由于质体分化受损所致，而单根微重力条件下则与色素水平升高有关。水分梯度条件下，叶绿素含量降低，可能是由于脱落酸 (ABA) 诱导的抑制。

PLNT027 - 水培番茄生长中的氮碳点

水培系统是一种高效的植物栽培方法，因其高产量和资源效率而日益普及。然而，目前的水培基质（如矿棉和酚醛泡沫）不可生物降解，存在潜在的健康风险，引发了人们对可持续性的担忧。最近开发的一种可生物降解的基质替代品是源自人发和食物垃圾的角蛋白基质。在这些基质中添加营养掺杂的碳点（CD），尤其是氮掺杂的碳点（N-CD），可以提高营养物质的利用率，从而促进植物生长。本研究旨在评估N-CD对生长在角蛋白基质中的番茄幼苗地上湿重生物量、茎长和根长的影响。番茄幼苗分别在添加氮-环糊精 (N-CD)、铜-环糊精 (Cu-CD，此前表现最佳的添加剂) 和未添加环糊精的角蛋白基质中生长，并测量了湿地上部生物量、芽长和根长，以确定氮添加的影响。结果表明，与铜-环糊精相比，氮-环糊精显著降低了根长，平均根长缩短了50%。地上部生物量和芽长无显著差异，表明基质已提供足够的氮。这些发现表明，N-环糊精中过量的氮与基质中角蛋白的释放相结合，可能会阻碍该基质中根系的发育。需要进一步研究如何优化角蛋白基质中的营养水平，以提高其作为水培农业可生物降解、废弃物衍生解决方案的潜力。

PLNT031 - 通过 NARX 模型量化作物需水量

传统的基于蒸散量 (ET) 的灌溉技术涉及来自不同来源的不确定性，包括 ET 数据和作物系数，导致灌溉过度或不足。过度灌溉造成水资源浪费，而灌溉不足则造成水分胁迫。考虑如何捕捉根区土壤水分 (SM) 动态以更准确地量化作物需水量，本研究旨在利用现代计算技术和传感器技术，从天气数据和观测到的植物根区土壤水分中开发一个机器学习模型。\n本研究使用非线性自回归外生 (NARX) 算法，该算法可以使用一些外部变量和先前的系统响应来预测未来的系统响应。方法包括 5 个不同的步骤：数据收集和处理、模型开发、参数选择、使用训练好的网络进行预测以及模型输出分析。先前（滞后）的根区总土壤水分 (TSM) 与每日平均气温和相对湿度被用作 NARX 模型的输入变量来预测 TSM，从而使用水分平衡模型计算作物需水量。本研究使用了来自橄榄园的数据集。\n结果表明，NARX 模型能够成功捕捉作物需水量 (TSM) 的动态变化，并高效准确地量化作物需水量（R2 值为 0.98），测试集的平均节水量为 21.1%。分析表明，如果将来将该模型安装在泵控制器中，应用该模型可以为农田灌溉节省大量收入。

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