In the past two years, significant progresses have been achieved in high-performance cast and wrought magnesium and magnesium alloys, magnesium-based composites, advanced cast technologies, advanced processing technologies, and functional magnesium materials, such as Mg ion batteries, hydrogen storage Mg materials, bio-magnesium alloys, etc. Great contributions to the development of new magnesium alloys and their processing technologies have been made by Chongqing University, Shanghai Jiaotong University, Chinese Academy of Sciences, Helmholtz Zentrum Geesthacht, Queensland University, Brunel University, etc. This review paper is aimed to summarize the latest important advances in cast magnesium alloys, wrought magnesium alloys and functional magnesium materials worldwide in 2018–2019, including both the development of new materials and the innovation of their processing technologies. Based on the issues and challenges identified here, some future research directions are suggested, including further development of high-performance magnesium alloys having high strength and superior plasticity together with high corrosion resistance and low cost, and fundamental research on the phase diagram, diffusion, precipitation, etc., as well as the development of advanced welding and joining technology.

Magnesium alloys are characterized by their low density (approximately 1.8 g/cm3 for magnesium alloys), high strength, large modulus of elasticity, good heat dissipation, good shock absorption, greater ability to withstand impact load than aluminum alloys, good corrosion resistance to organic matter and alkalinity. According to the statistical analysis of literature data collected by Web of Science Core Collection, it can be found that the growth rate of publications on magnesium alloy during 2008–2018 is significantly higher than the overall growth rate of alloy research papers. In the past 11 years, the Web of Science Core Collection has collected 21,440 papers on magnesium alloys, averaging nearly 2000 papers annually, of which 2768 papers were collected in 2018, an increase of 206% over 2008, accounting for more than one fifth of the total literature on alloy research. Magnesium alloys have become an important lightweight metallic structural material and have been widely studied worldwide. As the only journal focusing on magnesium alloy research which devoted to the coverage and dissemination of global research on magnesium alloys. This article statistically analyzes all the academic articles published by Journal of Magnesium and Alloys (JMA) from 2013 to 2018 and compares them with all the articles containing magnesium alloy in their titles on the Web of Science during this period. The development trends of magnesium alloys are summarized based on these articles, and the influence and academic value of the articles published by JMA are summarized as well. This paper hopes to better realize the value of JMA, help better spread the academic research of magnesium alloys, and promote the development of global magnesium alloy research.

More than 4000 papers in the field of Mg and Mg alloys were published and indexed in Web of Science (WoS) Core Collection database in 2021. The bibliometric analyses indicate that the microstructure, mechanical properties, and corrosion of Mg alloys still are the main research focus. Mg ion batteries and hydrogen storage Mg materials have attracted much attention. Significant contributions to the research and development of magnesium alloys were made by Chongqing University, Shanghai Jiaotong University, and Chinese Academy of Sciences in China, Helmholtz Zentrum Hereon in Germany, Ohio State University in the United States, the University of Queensland in Australia, Kumanto University in Japan, and Seoul National University in Korea, University of Tehran in Iran, etc.. This review is aimed to summarize the progress in the development of structural and functional Mg and Mg alloys in 2021. Based on the issues and challenges identified here, some future research directions are suggested.

Summary Grain size is determined by the number of cells and cell size of the grain. Regulation of grain size is crucial for improving crop yield. However, the genes and underlying molecular mechanisms controlling grain size remain elusive. Here we report a member of Detoxification efflux carrier (DTX)/Multidrug and Toxic Compound Extrusion (MATE) family transporter, BI G R ICE G RAIN 1 (BIRG1), negatively regulates the grain size in rice. BIRG1 is highly expressed in reproductive organs and roots. In birg1 grain, the size of the outer parenchyma layer cells of spikelet hulls is noticeably larger but the cell number is not altered compared with that in the wild-type (WT) grain. When expressed in Xenopus oocytes, BIRG1 exhibits chloride efflux activity. In line with the role of BIRG1 in mediating chloride efflux, the birg1 mutant shows reduced tolerance to salt stress under which the chloride level is toxic. Moreover, the birg1 grains contain higher level of chloride compared to WT grains when grown under normal paddy field. The birg1 roots accumulate more chloride than those of WT under saline condition. Collectively, our findings suggest that BIRG1 functions as a chloride efflux transporter regulating grain size and salt tolerance via controlling chloride homeostasis in rice.

The effect of Ca on the hot tearing susceptibility (HTS) of WE43 alloy was systematically investigated in this study. The results revealed a significant reduction in HTS with the addition of Ca. The tear volume in WE43-xCa alloys (x = 0, 0.5, 1.0, and 2.0 wt%) was accurately quantified using a Micro-CT system, serving as an indicator for HTS. The lowest HTS was observed in the WE43–2.0Ca alloy, associated with the precipitation of a substantial amount of the Mg2Ca phase. The addition of 2.0 wt% Ca significantly promotes the enrichment of rare-earth eutectic and increases the residual liquid eutectic, resulting in complete healing of the hot tear. The highest HTS was observed in the WE43 alloy due to its low residual liquid eutectic fraction and the inevitable presence of Y2O3 inclusion. Additionally, Ca alloying refined grain size and reduced the susceptible freezing range of the alloys, which can reduce the shrinkage strain acting on the grain boundary per unit at the hot spot. Furthermore, the study investigated the unique morphology of the second phase flat interfaces in the healing region of WE43–2.0Ca alloy. Two possibilities for forming the flattened interface and its effect on HTS are inferred.

In this paper, the multi-scale particles (Mg12La, Al2Gd, and TiB2) were successfully introduced to Mg-9Gd alloy in casting method. With the introduction of multi-scale particles, the microstructure of as-cast alloys transforms from dendrites into equiaxed crystals. Compared to single-sized submicron-Mg12La particles and bimodal micron-Al2Gd + nano-TiB2 particles, the multi-scale particles (Mg12La, Al2Gd, and TiB2 particles) show the best grain refining effect. The average grain size reduced from 299-734 μm in Mg-9Gd alloy to 44.3–61.4 μm in 6.1 wt% (TiB2-Al2Gd)/Mg-9Gd-0.5La composite. The YS (211 MPa) and UTS (263 MPa) of the 6.1 wt% (TiB2-Al2Gd)/Mg-9Gd-0.5La composite were 42.6 % and 15.9 % higher than those of the Mg-9Gd alloy (148 MPa and 227 MPa), respectively. The excellent strength of the extruded composite is attributed to the synthetic strengthening effects of Mg12La, Al2Gd, and TiB2 particles.

Abstract Capsaicinoids confer pungency in Capsicum fruits, and the capsaicinoid content varies greatly among the five domesticated Capsicum species. Although it is generally recognized that capsaicinoid biosynthesis occurs exclusively in the placenta, few studies have focused on capsaicinoid biosynthesis gene (CBG) expression in the pericarp. Therefore, the transcriptional regulation mechanisms of capsaicinoid biosynthesis in the pericarp remain elusive. Here, the capsaicinoid contents of 32 accessions from five domesticated Capsicum species were analyzed. The results showed that the capsaicinoid contents of C. chinense accessions are significantly higher than those of the other four Capsicum species due to the increased accumulation of capsaicinoids, especially in the pericarp. Compared to that in accessions with low pericarp capsaicinoid content, the expression of the master regulator MYB31 is significantly upregulated in the pericarp in C. chinense accessions, which leads to high levels of CBG expression. Moreover, in fruits of the extremely pungent ‘Trinidad Moruga Scorpion’ ( C. chinense ) and low-pungency ‘59’ inbred line ( C. annuum ) at different developmental stages, the capsaicinoid accumulation patterns were consistent with the MYB31 and CBG expression levels in the pericarp. Taken together, our results provide novel insights into the molecular mechanism arising from the expression of a master regulator in the pericarp that results in exceedingly hot peppers. The genetic resources identified in this study could be used as genetic resources for the genetic improvement of pepper pungency.