The biosynthesis of the recently identified novel class of plant hormones, strigolactones, is up-regulated upon phosphate deficiency in many plant species. It is generally accepted that the evolutionary origin of strigolactone up-regulation is their function as a rhizosphere signal that stimulates hyphal branching of arbuscular mycorrhizal fungi. In this work, we demonstrate that this induction is conserved in Arabidopsis (Arabidopsis thaliana), although Arabidopsis is not a host for arbuscular mycorrhizal fungi. We demonstrate that the increase in strigolactone production contributes to the changes in shoot architecture observed in response to phosphate deficiency. Using high-performance liquid chromatography, column chromatography, and multiple reaction monitoring-liquid chromatography-tandem mass spectrometry analysis, we identified two strigolactones (orobanchol and orobanchyl acetate) in Arabidopsis and have evidence of the presence of a third (5-deoxystrigol). We show that at least one of them (orobanchol) is strongly reduced in the putative strigolactone biosynthetic mutants more axillary growth1 (max1) and max4 but not in the signal transduction mutant max2. Orobanchol was also detected in xylem sap and up-regulated under phosphate deficiency, which is consistent with the idea that root-derived strigolactones are transported to the shoot, where they regulate branching. Moreover, two additional putative strigolactone-like compounds were detected in xylem sap, one of which was not detected in root exudates. Together, these results show that xylem-transported strigolactones contribute to the regulation of shoot architectural response to phosphate-limiting conditions.

Osteomyelitis (OM) is an inflammatory condition of bone characterized by cortical bone devascularization and necrosis. Dysregulation of bone remodelling is triggered by OM. Bone remodelling is precisely coordinated by bone resorption and formation via a reversal phase. However, the cellular and molecular mechanisms underlying bone remodelling failure after osteomyelitis remain elusive. To elucidate the cellular and molecular mechanism underlying bone healing after osteomyelitis, we employed single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) to depict the atlas of human cortical bone in normal, infected and reconstructed states. Dimensionality reduction by t-stochastic neighbourhood embedding (t-SNE) and graph-based clustering were applied to analyse the detailed clusters of osteoclast lineages. After trajectory analysis of osteoclast lineages over pseudotime, real-time PCR and immunofluorescence (IF) staining were applied to identify marker gene expression of various osteoclast lineages in the osteoclast induction model and human bone sections, respectively. The potential function and communication of osteoclasts were analysed via gene set enrichment analysis (GSEA) and CellChat. The chemotactic ability of mesenchymal stem cells (MSCs) and osteoclast lineage cells in various differentiation states was determined by transwell assays and coculture assays. The effects of various osteoclast lineages on the osteogenic differentiation potential of MSCs were also determined by using this coculture system. A normal mouse tibia fracture model and an osteomyelitis-related tibia fracture model were generated via injection of luciferase-labelled Staphylococcus aureus to verify the relationships between a novel osteoclast lineage and MSCs. Then, the infection was detected by a bioluminescence imaging system. Finally, immunofluorescence staining was used to detect the expression of markers of MSCs and novel osteoclast lineages in different remodelling phases in normal and infected bone remodelling models. In this study, we constructed a cell atlas encompassing normal, infected, and reconstructed cortical bone. Then, we identified a novel subset at the earlier stage of the osteoclast lineage that exhibited increased expression of IDO1, CCL3, and CCL4. These IDO1highCCL3highCCL4high cells, termed osteostaticytes (OSCs), were further regarded as the reservoir of osteoclasts in the reversal phase. Notably, OSCs exhibited the highest chemotactic activity, surpassing other lineage subsets. We also discovered that cells at the earlier stage of the osteoclast lineage play a significant role in recruiting mesenchymal stem cells (MSCs). Finally, the data revealed that OSCs might be positively related to the occurrence of bone MSCs and the contribution of bone remodelling. Collectively, our findings revealed a novel stage (OSC) within the osteoclast lineage, potentially representing elusive bone reversal cells due to its increased chemotactic ability towards MSCs and potential contribution to bone remodelling. This study provides valuable insights into the intricate mechanisms of the reversal phase during bone remodelling and unveils potential therapeutic strategies for diseases associated with bone uncoupling. This study identified a new subset, referred to as IDO1(plus symbol) CCL3(plus symbol) CCL4(plus symbol) osteostaticytes which displayed the highest chemotactic activity among all osteoclast lineages and may serve as reversal cells in bone remodelling. These findings offer new insights and insights for understanding bone reversal-related diseases and may serve as novel therapeutic targets for conditions such as osteomyelitis and delayed bone healing.

Colchicine and 60Co-γ radiation are commonly used breeding techniques for kiwifruit, offering advantages such as low cost, rapid execution, and high efficiency. The buds of red-fleshed kiwifruit (Actinidia chinensis) cv. ‘Donghong’ were used as experimental material and subjected to different concentrations of colchicine and different doses of 60Co-γ radiation, respectively. Then, the buds were grafted on rootstock, and the ploidy, leaf size, and fruit quality of mutant fruit were evaluated, and principal component analysis (PCA) and simple sequence repeat markers were used to comprehensively assess and detect genetic variations, respectively. The results indicated that a total of 19 buds successfully germinated, with 13 branches successfully bearing fruit. Significant changes were observed in both leaf and fruit morphology following the mutation treatments. Most of the mutant materials showed significant increases in fruit weight, flesh firmness, and soluble sugar content, while titratable acidity and ascorbic acid content significantly decreased. Notably, the 25Gy 60Co-γ radiation (25d) treatment demonstrated outstanding results, with fruit weight increasing by 256.10%, soluble sugar content rising by 88.29%, titratable acidity decreasing by 29.86%, and ascorbic acid content increasing by 35.60%. PCA results showed that the 25d mutant had the best comprehensive traits. And, except for the 0.4c mutant, all other mutant materials exhibited significant genetic changes at the DNA level.

Continued interest in the bioactive alkaloids led to the isolation of five undescribed alkaloids (1-5), ophiorglucidines A-E, and seven known analogues (6-12) from the water-soluble fraction of Ophiorrhiza japonica. The structures were elucidated based on spectroscopic data and quantum calculations as well as X-ray crystallographic analysis. The structure of 1 was characterized as a hexacyclic skeleton including a double bridge linking the indole and the monoterpene moieties, which is the first report of a single crystal with this type of structure. Moreover, the inhibitory effect of zwitterionic indole alkaloid glycosides on xanthine oxidase was found for the first time. The alkaloids 2 and 3, both of which have a pentacyclic zwitterionic system, were more active than the reference inhibitor, allopurinol (IC50 = 11.1 μM) with IC50 values of 1.0 μM, and 2.5 μM, respectively. Structure-activity relationships analyses confirmed that the carbonyl group at C-14 was a key functional group responsible for the inhibitory effects of these alkaloids.