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生物技術前沿一周縱覽(2015年4月24日)

2015-04-24 15:21 | 作者: 基因農業網 | 標簽: 生物技術前沿一周縱覽

 植物抗病反應與種子萌發的共同調控蛋白

 
水稻抗病調控蛋白OsLOL1在水稻抗病中起到重要作用,研究人員發現,OsLOL1同時也能夠調控GAs生物合成繼而影響水稻種子萌發。當水稻中OsLOL1基因被反義抑制后,GAs合成基因OsKO2表達下降造成其中間產物ent-kaurene大量積累。酵母雙雜交和熒光互補實驗結果顯示,OsLOL1能與堿性亮氨酸拉鏈蛋白OsbZIP58互作。電泳遷移率與雙熒光報告分析顯示,OsbZIP58能結合OSKO2基因啟動子中G-box順式元件并啟動Luc報告基因表達。此外,OsLOL1能下調SOD1基因表達并加速水稻糊粉層細胞凋亡。研究結果證明,OsLOL1與OsbZIP58互作促進OsKO2基因表達來調控GAs的生物合成,從而影響糊粉層細胞的凋亡和種子萌發。(The plant Journal
 
 
異源四倍體的棉花測序為纖維生產提供新資源
 
國際研究小組繪制出了一張最精確的美國棉花序列草圖,并將很快構建出更為詳細的、操控這一復雜棉花基因組的圖譜。他們的研究發現有可能幫助培育出在質量上可媲美豪華埃及棉的廉價美國棉花,并幫助開發出一些減少殺蟲劑使用以及節約水資源的作物。研究小組測序的棉花物種是陸地棉(Gossypium hirsutum),其占所有種植棉花的95%。一張明確定義的陸地棉基因組圖譜將使得研究人員和棉農們能夠更好了解:決定這一物種能夠生成更好的纖維和籽油的一些基因它們之間的相互影響。新測序方法將能夠闡明100多萬年以來陸地棉中發生的改變,并有可能將這一技術應用于其他的重要作物。(Nature
 
 
青島能源所提出基于植物激素的微藻生物技術新觀點
 
植物激素是由植物自身代謝產生的一類微量化合物,在極低濃度下就有明顯的生理效應,對高等植物的生長發育有非常重要的調節控制作用。但是,植物激素起源于何時、如何進化、在原始單細胞植物即微藻中是否存在、是否有功能等關鍵問題還存在很大爭議。研究人員針對五類植物激素(生長素、脫落酸、細胞分裂素、乙烯和赤霉素),通過比較基因組學和代謝重建,全面剖析了其合成途徑和信號通路在微藻中的分布和進化規律。并通過系統地總結該團隊和業界的最新研究成果,提出了以下三個觀點:首先,微藻中存在著功能性的植物激素代謝途徑;其次,微藻中存在前所未知、與高等植物迥異的植物激素信號傳導途徑;第三,微藻內源性植物激素的研究和利用,將為微藻生物燃料產業的突破提供巨大的機會。(Trends in Plant Science
 
 
“一種高效分離和測定草坪草內源激素的方法”獲國家發明專利授權
 
隨著我國經濟的發展和生態環境意識的加強,以及城市化進程的加快和城市綠化標準的提升,草坪業的發展迎來了良好的機遇,草坪草的需求也不斷增大。植物內源激素對草坪草生長發育的基本規律和代謝過程具有重要的調控作用,如何精確、實時和可靠地對超微量的植物內源激素進行定性定量分析,是目前植物激素作用機理研究中的瓶頸之一。由中國科學院武漢植物園“一種高效分離和測定草坪草內源激素的方法“(ZL201410074332.4)獲國家發明專利授權。該發明解決了目前現有技術對植物內源激素檢測操作復雜、耗時長和回收率低,難以滿足同時對多種草坪草內源激素的快速提取和檢測需要等問題,提供了一種高效分離和測定多種草坪草內源激素的方法。(武漢植物園
 
 
CRISPR對外來DNA的識別
 
被稱為CRISPR的細菌免疫系統依賴于從入侵的噬菌體基因組或質粒獲取短序列,這些DNA被稱為“間隔區”。“間隔區”的獲取過程會避免結合宿主DNA,但宿主DNA與噬菌體DNA是怎樣被區分的此前卻不清楚。Rotem Sorek及同事發現,“間隔區”DNA的形成需要依賴于復制的DNA雙鏈斷裂。宿主DNA中八聚“Chi序列”的出現概率要大得多,該序列會降低RecBCD的核酸酶活性,從而導致更少的片段。另外,噬菌體基因組所含能導致斷裂的復制叉也更多。(Nture)
 
 
大腸桿菌耐熱性的新機制
  
利用微生物來生產燃料及化學品,不但需要微生物具有較高的生產能力,還需要其具備較好的環境耐受性。針對工業生產中經常出現溫度波動的情況,提高大腸桿菌的熱耐受性對于推動大腸桿菌在工業生產上的應用有一定的價值。利用之前開發的基于基因組復制改造的連續進化方法(Genome Replication Engineering Assisted Continuous Evolution,GREACE),嘗試了突變強度分別為強、中、弱的三個增變子(mutator),最后發現強增變子在改造熱耐受性方面具有更好的效果。隨后利用該增變子進行連續傳代,在兩個月的時間內將大腸桿菌DH5a的熱耐受性從46℃提高到50℃,而這一性狀非常難改造。隨后通過比較基因組分析發現了大腸桿菌熱耐受性的新機制,為后續進一步提高熱耐受性提供了改造思路。(New iotechnology)
 
 
黃粉甲觸角轉錄組測序及嗅覺基因鑒定
 
昆蟲靈敏的嗅覺在其生存與繁衍中扮演重要角色。與高等脊椎動物不同,昆蟲的嗅覺系統較為復雜,有多個嗅覺蛋白家族參與其中,如氣味結合蛋白OBPs、化學感受蛋白CSPs、氣味受體ORs、離子型受體IRs、感覺神經元膜蛋白SNMPs等。研究使用HiSeq2000測序平臺對黃粉甲(Tenebrio molitor,一種鞘翅目昆蟲)進行轉錄組測序,使用CLC Genome Workbench軟件(版本6.0.4)進行序列拼接。轉錄組測序獲得了52,216,616條clean reads,拼接獲得了35,363條unigenes。在黃粉甲觸角轉錄組中鑒定出了19個OBP基因,12個CSP基因,20個OR基因,6個IR基因,2個SNMP基因。該究是首次對黃粉甲觸角進行轉錄組學研究,究成果為深入研究鞘翅目嗅覺基因的功能奠定了堅實的基礎。(Comparative Biochemistry and Physiology Part D:Genomics and Proteomics
 
 
昆明植物所發現蟲草新種——高原線蟲草
 
線蟲草屬(Ophiocordyceps)全球已知約150種,分布于世界各地,其中冬蟲夏草(O. sinensis)和蟬花(O. sobolifera)是著名的藥用真菌。該屬有的物種常被當作冬蟲夏草的代用品。近日,研究人員在鑒定一蟲草標本時,經過文獻查閱、標本對比及分子系統發育研究,確認相關標本為一新種,定名為高原線蟲草(Ophiocordyceps highlandensis Zhu L. Yang & J. Qin)。高原線蟲草寄生于鞘翅目(Coleoptera)鰓金龜(金龜總科Scarabaeoidea) 幼蟲上。形態解剖及分子系統發育證據表明,本種與產于熱帶東南亞的香棒線蟲草(巴恩斯線蟲草)O. barnesii 有較近的親緣關系。但是,本種可育部分較短,子囊較窄,子囊孢子較窄,分布于亞熱帶山地。(Phytotaxa
 
 

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