2025 Regeneron ISEF大奖-PLNT植物科学获奖作品汇总-4

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

PLNT043 - 在植物中生产 AMP 以实现高效治疗

预计在2025年至2050年间，抗生素耐药性感染将导致全球超过3900万人死亡，每年的治疗费用超过660亿美元。与其替代无效抗生素，不如恢复它们。植物产生的抗菌肽 (AMP) 提供了一种前景光明但尚未开发的协同治疗方案。然而，缺乏关键的临床前评估阻碍了 AMP 的临床转化。本研究旨在利用烟草花叶病毒 (TMV) 载体在本氏烟中表达 AMP，以评估其纯度、抗菌性、细胞毒性和协同作用。将 TMV-AMP 质粒插入农杆菌中，使其通过农杆菌侵染进入本氏烟。TMV-AMP 植物感染后，通过反相高效液相色谱 (RP-HPLC) 纯化 AMP。通过PCR、大肠杆菌MG1655抗菌试验、人胚肾(HEK)和人真皮成纤维细胞(HDF)细胞毒性试验以及AMP与阿奇霉素联合作用对抗耐药大肠杆菌PI-7的协同作用试验评估AMP的活力。AMP对大肠杆菌MG1655表现出抗菌活性，最低抑菌浓度为50 µg/mL，细菌抑制率为92.46%±4.53。AMP对HEK和HDF表现出极低的细胞毒性，在浓度高达50 µg/mL时仍能保持>90%的细胞活力。达到最低细胞毒性和最大抗菌活性的最佳AMP浓度为50 µg/mL，最终植物表达产量为2.1 mg/mL，为已报道的植物TMV表达的最高产量。抗菌肽增强了阿奇霉素对大肠杆菌PI-7的疗效；这种组合疗法每剂成本不到1美分。这项研究凸显了将抗菌肽转化为临床治疗手段的潜力，即一种经济有效且临床可行的治疗方法，以恢复抗生素疗效，并有望在2050年前挽救生命。

PLNT049 - 提高海洋微藻的热耐受性

海洋微藻贡献了其生态系统近50%的氧气产量和初级生产力，使其成为海洋环境中不可或缺的生物。这些生物还能吸收大量的二氧化碳，在缓解气候变化方面发挥着至关重要的作用。然而，由于其最大热值的限制，预计不断升高的海洋温度将对大多数海洋微藻物种产生负面影响。此外，据推测，到2100年，20%-40%的微藻物种将失去其目前的栖息地。由于共生藻与珊瑚宿主的共生关系，使珊瑚能够获得必需的营养，因此在以下研究中尤为重要。然而，珊瑚白化已成为一个全球性问题，越来越多的共生藻因其周围温度超过其最大热值而死亡。去年记录了历史上最严重的珊瑚白化事件之一，77%的珊瑚礁受到了影响。鉴于共生藻（Symbiodinium）的突出地位，本研究旨在利用反向遗传工程来识别可能使海洋微藻表现出更高耐热性的特定基因。通过电穿孔将启动子区插入微藻细胞，产生随机突变体，然后将转化的菌落置于其最高耐热温度下进行筛选。结果显示，一个菌落可能表现出更高的耐热性，这有待进一步试验和测序来证实。由于共生藻（Symbiodinium）基因组的复杂性，我们以海洋微拟球藻（Nannochloropsis oceanica）作为模型物种，以更好地了解该生物的整体遗传学特征。

PLNT050T - PETase 优化用于微塑料分解

源自各种来源的微塑料威胁着墨西哥湾等生态系统，它们在食物链中积累，影响着大量野生动物和人类。另一方面，携带PETase等酶的微生物为将塑料分解成危害较小的成分提供了一种颇具前景的解决方案。目前的植物-微生物共生关系仍在进行这种生物修复，但降解率普遍较低。湿地作为颗粒到达海洋等较大水体前的天然过滤器，为此类相互作用提供了理想的环境。本实验深入探讨了这些关系如何帮助应对微塑料危机。从加尔维斯顿湿地原生的抗逆性禾本科植物互花米草中分离出44种细菌，其中6种细菌在PET微塑料渗透环境中表现出PETase活性，PET微塑料是许多塑料容器中常见的塑料类型。虚拟模拟被用于修改基因，以在互花米草根际创造高Ca2+和Mg2+浓度的最佳PETase活性条件。计算机模拟预测表明，这些工程转运蛋白可使根区 Ca2+ 和 Mg2+ 浓度增加 5 倍以上。随后，研究人员在实验室试验中重复了这些预测的离子水平，以测试其对 PETase 活性的影响。结果显示，在为期三周的实验室测试中，PET 微塑料的降解率提高了 52%。此外，经离子处理的植物的健康和结构完整性得以维持，这表明引入的浓度不会对植物生长产生负面影响。这些研究结果表明，增强湿地植物有望成为解决微塑料污染的天然、可持续解决方案。

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