2025 Regeneron ISEF大奖-PLNT植物科学获奖作品汇总-3

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

PLNT032T - 呕吐冬青中的咖啡因生产

咖啡和茶是世界上最受欢迎的饮料之一，含有大量的咖啡因，一种中枢神经系统兴奋剂。许多植物已被证明可以利用三种被称为咖啡因合酶 (CS) 或黄嘌呤甲基转移酶 (XMT) 的基因来产生咖啡因。一种产生咖啡因的植物是冬青催吐树 (Yaupon Holly)，它是北美仅有的两种产生咖啡因的植物之一。它与巴拉圭冬青 (Yerba Mate) 密切相关，巴拉圭冬青是已知的唯一一种能够产生咖啡因的冬青属植物。我们调查了三个假设：(1) 我们测试了催吐树中是否存在咖啡因合酶型基因，(2) 我们测试了催吐树和巴拉圭冬青中负责咖啡因合成的基因是否密切相关，以及 (3) 我们测试了这两个物种中咖啡因产生的生化途径的相似性。为了验证这些假设，我们首先进行了转录组测序。然后，我们鉴定了催吐冬青RNA序列中存在的咖啡因合酶基因，并且明显缺乏XMT基因。为了扩增这三个候选基因，我们进行了逆转录聚合酶链式反应。之后，我们克隆了这些基因并将其转化到大肠杆菌中。我们利用酶联免疫吸附试验检测了培养物中的这些酶，并构建了系统发育树来分析这些数据。系统发育树显示，IvRT1与IpCS3密切相关，IvRT8与IpCS2密切相关。然而，催吐冬青的转录组中没有与IpCS1紧密匹配的序列。最后，我们的酶联免疫吸附试验表明，IvRT8能够甲基化3-甲基黄嘌呤生成可可碱，这与预期一致。这一结果与巴拉圭冬青已知的生化途径相似。

PLNT038T - 植物提取物对种子发芽的影响

有限的杂草抑制处理方法导致多种入侵物种产生除草剂抗性，威胁着作物产量和全球粮食安全。化感作用——生物体自然释放的生物化学物质影响邻近植物生长——提供了一种可持续的替代方案。本项目研究了水提取物对入侵物种黑麦草（Lolium perenne）的化感作用，以寻找保护农作物玉米（Zea mays）的可持续方法。从以化感作用而闻名的黑胡桃（Juglans nigra）和鼠尾草（Salvia apiana）的叶子中提取提取物，并将其应用于含有玉米（Zea mays）和黑麦草（Lolium perenne）种子的培养皿中。7天后测量发芽率，并计数任何可见的突起。活力指数计算为种子根和芽的平均总长度（毫米）乘以每个培养皿的发芽率。与对照组相比，最高浓度的黑胡桃提取物显著促进了玉米（Zea mays）的发芽，同时抑制了黑麦草的生长。另一方面，虽然各选定浓度的鼠尾草提取物能够抑制杂草生长，但也会对玉米生长产生负面影响。方差分析和事后检验（Tukey's HSD）证实了对照组和各实验组之间存在统计学显著差异。这些结果表明，高浓度的黑胡桃提取物具有作为有机除草剂的强大潜力。进一步研究提取物浓度的优化、在实际作物田间条件下的测试以及对提取液中植物生化物质的完整性的调查，可以为这些研究成果在农业环境中的实际应用提供支持。

PLNT041 - 通过 RUBY 质粒传递增强光合作用

由于全球对二氧化碳去除机制的需求，诸如直接空气碳捕获等解决方案正被用于过滤大气中的二氧化碳。然而，这些方法往往会造成环境破坏，例如地下水酸化。光合作用是一个消耗二氧化碳的过程，可以通过碳捕获应用来增强其功能。本研究旨在通过过滤抑制光合作用的波长来增强光合作用。我们将3S5 Ruby质粒（该质粒表达将酪氨酸转化为色素β-花青素的途径）注入植物体内，以评估该色素的抗氧化和紫外线吸收特性是否能够促进光合作用。\n\n通过细菌接合法，在12株莴苣（Lactuca sativa）植物中，有6株被注入了该质粒。分光光度分析、二氧化碳同化追踪和生物量定量用于从外部评估光合作用的差异。在光抑制波长下，组织溶液的吸光度显著增加（p值范围 = 0.0033-0.0485），表明光保护性增强。转化植物的二氧化碳吸收率也提高了37.34%，因此，产生甜菜红素的植物的生物量组成增加了57.03%，进一步证明了光合作用能力的增强。\n\n在转化植物中观察到二氧化碳消耗量、生物量组成和应激源波长吸收率的增加，这些都是体内甜菜红素产生导致光合作用增强的关键指标。这项研究提供了一种环保战略，以应对全球碳封存需求。

PLNT042 - 乙烯利诱导独脚金自杀性发芽

寄生植物独脚金（Striga hermonthica）威胁着非洲的粮食安全，并影响小农户的收入，每年造成的损失高达70亿至100亿美元。一种新兴的对抗这种寄生虫的策略是自杀性发芽。独脚金种子依赖寄主作物根系释放的独脚金内酯（SL）作为发芽刺激剂。乙烯前体乙烯利也可用作发芽刺激剂，并可与SL类似物结合使用以提高发芽率，从而实现更有效的自杀性发芽。本研究在实验室和温室条件下评估了乙烯利单独使用以及与两种SL类似物MP3和Nijmegen-1联合使用的效果，以评估其在增强独脚金种子发芽和控制独脚金出苗方面的潜力。使用未经处理的独脚金种子以及不同浓度的乙烯利（0.2–400 µM）和SL类似物进行发芽生物测定（n=5/处理）。观察到浓度依赖性效应，400 µM 乙烯利与 1.0 µM MP3 组合使用时，发芽率显著提高，达到 75% 以上，而单独使用 SL 类似物的效果有限（<45%）。在温室试验中（n=6/处理），单独使用 MP3 使独脚金出苗率降低了 67%，而其与乙烯利组合使用则使出苗率进一步降低至 85%。单独使用乙烯利仅导致出苗率降低 37%，这突显了乙烯利与 SL 类似物组合使用时作为发芽活性增强剂的作用。这些结果表明乙烯利可以增强 SL 类似物的自杀性发芽活性，为减少非洲国家的独脚金问题提供了潜在的解决方案。

ISEF历年获奖作品集&解析&资料免费下载⬇️