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生物技術前沿一周縱覽(2014年9月12日)

2014-09-12 16:20 | 作者: 基因農業網 | 標簽: 生物技術前沿一周縱覽

植物氣孔發育的控制


大氣二氧化碳水平的持續上升,在全球尺度上正在抑制植物葉子中氣孔的發育。再加上農業用水日益缺乏,會顯著影響植物碳吸收、熱應激和水分利用效率注册送28元满100提现。研究人員對二氧化碳控制氣孔
(植物用來調控葉子中的氣體交換)發育的基因和機制進行了研究,識別出一個機制框架:在二氧化碳水平高時注册送28元满100提现,細胞外信號傳導和碳酸酐酶調控一個被稱為CRSP的新穎的蛋白酶和前肽EPF2,而這反過來又會抑制氣孔發育。(Nature

 

解析花粉管生長模式轉變機制


花粉管的極性管狀生長對于顯花植物雙受精過程的順利完成至關重要。番茄花粉受體激酶
LePRK1是一個花粉特異表達且定位于花粉管細胞膜上的類受體激酶(RLK)。該項研究發現,過表達番茄花粉受體激酶LePRK1或缺失胞外結構域的LePRK1 (LePRK1ΔECD)后,花粉管從管狀生長模式轉變為泡狀生長模式,這一轉變是通過LePRK1的下游激酶伴侶蛋白KPP及其互作因子PLIM2a調控花粉管肌動蛋白骨架來實現的。這項研究揭示了花粉管細胞的一種潛在的能力,即通過單獨過表達一個膜定位的分子LePRK1LePRK1ΔECD,花粉管可以切換到另一種模式達到花粉管生長前緣(leading edge)的延展注册送28元满100提现。這一模式類似于已經報道的盤基網柄菌(Dictyostelium discoideum)和果蠅干細胞的泡狀生長模式。(Plant Cell

 

殼斗科植物的基因組大小進化


生態進化生物學科研人員以北半球廣泛分布的殼斗科為研究對象注册送28元满100提现,分析總結了
78種殼斗科植物的基因組大小數據,探討木本植物中基因組大小與地理分布和系統進化的關系注册送28元满100提现。結果表明殼斗科各類群間約有120%的基因組大小變化,但沒有明顯的多倍化現象,同時物種內部的基因組大小變化極小,符合木本植物多倍化現象較少、染色體結構較穩定的假說,推測普遍存在于熱帶樹木中的雜婚群可在進化上帶來與內源多倍化相似的好處。該研究是目前少有的針對木本植物基因組大小進化的研究注册送28元满100提现,并將討論范圍擴大到屬的水平以上,有助于從細胞學水平認識殼斗科在全球森林生態學中的地位及其與生物地理分布的關系,并對樹木基因組學的研究有所啟示。(Tree Genetics & Genomes

 

水稻條紋病毒抗性新機制

 
水稻條紋病毒(Rice stripe virus ,RSV)是纖細病毒屬(Tenuivirus)代表種,其通過灰飛虱(SBPH)傳播注册送28元满100提现,引起的水稻條紋葉枯病是水稻重要病害之一注册送28元满100提现。每年中國東部和韓國超過80%的稻區都受到這種疾病的影響,給水稻生產造成了嚴重損失注册送28元满100提现。鑒于殺蟲劑成本較高,且給人類、家畜和環境造成了危害。開發出抗病水稻品種被認為是控制這種病毒性疾病的一種最經濟、最有效和最環保的措施。研究人員在新研究中克隆出了水稻抗性等位基因STV11注册送28元满100提现注册送28元满100提现,并證實STV11編碼了一種磺基轉移酶,可賦予對水稻條紋病毒的持久抗性注册送28元满100提现。研究結果提供了有關植物病毒防御機制的一些新認識注册送28元满100提现,并為我們指出了采用分子標記輔助選擇或基因工程來培育RSV抗性作物的有效方法注册送28元满100提现。(Nature Communications

 

RNAi介導抗病毒免疫的顛覆性發現

 
RNAi介導的抗病毒免疫普遍存在于動植物中,主要負責病毒特異性的防御。然而,科學在擬南芥中誘導了抗病毒RNAi,發現擬南芥中不僅出現了病毒siRNA注册送28元满100提现,還生成了一種內源性的siRNA注册送28元满100提现注册送28元满100提现,即病毒激活siRNAvasiRNA)。這種vasiRNA能夠廣泛沉默宿主基因,激活廣譜的抗病毒活性。在此之前人們普遍認為注册送28元满100提现,在RNAi控制的抗病毒免疫中,宿主將入侵病毒的RNA切成小片段進而啟動病毒特異性的RNAi。然而這項研究顯示,擬南芥的抗病毒RNAi激活之后注册送28元满100提现,還生成了一種特殊的內源siRNA,靶向一千多個宿主基因和rRNA的外顯子區域。并且這些vasiRNA的長度多為21個核苷酸,正義鏈和反義鏈的比例相當。在被兩種不同的RNA病毒感染之后注册送28元满100提现注册送28元满100提现,擬南芥中很快就能檢測到vasiRNA的生產。該研究在RNAi介導的抗病毒免疫中,為人們揭示了一種新的內生siRNA。文章指出注册送28元满100提现,這是植物對抗病毒感染的一種保守應答,能賦予宿主廣譜的抗病毒活性。(PNAS

 

揭示稀土元素在植物細胞內行為及生活周期


作為全球高新技術領域廣泛使用的稀土元素在給經濟、社會帶來豐厚回報的同時,也正以前所未有的速度與強度進入環境,其潛在的生態風險日益顯現。對此,中外專家與政府部門均關注“稀土食品安全研究”并呼吁“科學標準的建立”,但迄今尚無生物體中限量的國際標準注册送28元满100提现。其因同稀土影響生物體的一系列關鍵基礎問題的無解不無關聯注册送28元满100提现。研究人員以出口經濟作物辣根及模式植物擬南芥為研究對象注册送28元满100提现,以稀土放射自顯影示蹤技術與細胞生物學、生物物理學及細胞無機化學等方法優化組合為研究手段,首次揭示輕稀土鑭和重稀土鋱為代表的稀土元素在植物細胞內的行為和生活周期注册送28元满100提现。該研究不僅實現了稀土激活植物葉細胞內吞作用靜態和動態過程的可視化,且發現內吞活化是植物細胞對稀土作用的首要響應,可視為稀土作用于植物的細胞學基礎。
(PNAS)

 

咖啡基因組顯示出的獨特性


每天全世界要消耗超過
22.5億杯咖啡,咖啡是許多熱帶國家主要的農產品。國際研究團隊對咖啡樹進行了最新的測序注册送28元满100提现,揭示出一些幫助生成咖啡因的酶在咖啡樹、茶樹和可可樹中獨立進化。該研究團隊構建出了中磷⒉崴?8元满100提现?Х龋?/span>Coffea canephora)的高質量基因組草圖,檢測了咖啡的遺傳構成與其他物種的不同之處注册送28元满100提现。相比于包括葡萄、番茄等,咖啡包含更大的與生物堿和黃酮類化合物生成相關的基因家族注册送28元满100提现,它們導致了咖啡的一些特性如咖啡的香氣和咖啡豆的苦味注册送28元满100提现。研究結果還表明注册送28元满100提现,隨著進化時間的推移注册送28元满100提现,咖啡基因組并沒有和它的近親番茄和紅辣椒那樣三倍化,反而保持了與葡萄相似的結構注册送28元满100提现。就這一點而論注册送28元满100提现,當基因組中所有的基因在復制之時,一些特殊基因家族的擴增更有可能驅動了咖啡基因組的進化多樣性??Х葘儆诒蛔又参镏械牡谒拇罂栖绮菘浦参?注册送28元满100提现,沒有發生基因組倍增,這似乎打破了基因組倍增與高度多樣性關聯的模式。(Science

 

智能耕作提高現有土地糧食產量


預計到
2030年時中國的人口總數將從現在的13.5億增長到14.7億高峰注册送28元满100提现,每年將需要超過6.5億頓的大米、小麥和玉米注册送28元满100提现,中國面臨著加倍的困境。伴隨著這一挑戰而來的還有加速的氣候變化、土地退化注册送28元满100提现、城市間日益激烈的水及土地資源競爭,到2050年時對于糧食的總需求有可能增長一倍。研究人員報告了一項為期三年的實驗成果:如何來提高現有土地的糧食產量。并認為注册送28元满100提现,在未來的幾十年里注册送28元满100提现,智能耕作(Clever farming)技術將為中國提供足夠多的糧食來養活不斷增長的人口注册送28元满100提现注册送28元满100提现,同時減輕對于環境的壓力。該研究實施4種農業技術方案進行比較。計算機模擬結果表明通過采用“土壤-作物綜合管理體系”ISSM注册送28元满100提现,大大減少了氮的過量使用以及溫室氣體的排放。(Nature

 

 

來源:基因農業網

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