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生物技術前沿一周縱覽(2016年8月19日)

2016-08-19 14:48 | 作者: 基因農業網 | 標簽: 生物技術前沿一周縱覽

提升水稻賴氨酸含量
 
賴氨酸(Lys)是水稻的必需氨基酸??茖W家一直通過各種辦法想在水稻中增加賴氨酸含量。最新研究顯示,研究人員在光-溫敏雄性不育(PTSMS)水稻品系Peiai64S (PA64S)中成功表達了來自Psophocarpus tetragonolobus (L.)的富賴氨酸蛋白基因(LRP) 。轉基因水稻的Lys含量提高了30%,其他氨基酸含量也比野生型有所提高。這些轉基因植物的雜交種中Lys含量也顯著提高。(BMC Plant Biology
 
 
玉米基因組顯示出高度多樣性
 
研究人員對玉米基因組深度信息的分析和注釋顯示出玉米驚人的多樣性,這將對農業發展有重要影響。研究人員于2009年首次收集了玉米中的大約30000條基因序列,基于更精確的“長讀長”測序技術,發現了基因轉錄過程中會產生大量的RNA層面上的信息??偟膩碚f,來自6個不同玉米組織中的111151條RNA轉錄本在本研究中被測序和分析,這些信息中約有57%從未見過,當然也從未被測序過。玉米的30000條基因中的大部分能夠形成RNA,這些RNA信息有多種編輯方式,可產生不同的蛋白,這些蛋白有不同的形狀和功能。該研究揭示了過去未知蛋白的新功能,并有助于理解其他蛋白的身份和功能,對繁殖和改造玉米提供了新的可能。(Nature Communications
 
 
科學家培育出“無毒”可食用土豆
 
土豆放久了皮會變青發芽,誤食可能會中毒。研究發現,土豆在自然生長過程中會產生多種配糖生物堿,其中最重要的是α-茄堿和α-卡茄堿,占土豆總配糖生物堿含量的95%,這種配糖生物堿攝入量超標會引起中毒,400毫克的茄堿就能使成年人致命。土豆塊莖中配糖生物堿含量最低,而芽、皮和芽眼周圍含量最高,因此誤食發芽的土豆可能會導致中毒。研究人員發現,土豆的PGA1和PGA2基因分別與α-茄堿和α-卡茄堿的生物合成途徑有關。利用轉基因技術抑制這兩個基因作用后,土豆中這兩種物質的含量會大大降低,同時植株的生長和塊莖的成熟并不受影響。這兩個基因被抑制后,土豆在存儲期間也不會發芽。這項研究使得抑制土豆生成毒素乃至控制土豆發芽成為可能,將有助于提高食用土豆的安全性以及存儲管理的便利性。(Plant Physiology
 
 
耐貯藏轉基因香蕉培育成功
 
基于先前對番茄成熟基因的研究,研究人員在香蕉中發現了相似的MADS box基因,MaMADS1和MaMADS2。這些基因的表達受到抑制的香蕉植株呈現出晚熟、貯藏期延長的特點。晚熟的特點與催熟激素乙烯的產生有關?;蛞种茝姸茸罡叩闹晗挡划a生乙烯,同時,它的成熟延遲程度最大。此外,轉基因香蕉的品質與味道并未受到影響。研究者目前正致力于將該研究成果進行商業化,以期來幫助農民與生產者。(Plant Physiology
 
 
研究確定白菜和甘藍中形成葉球和膨大根莖的相關基因
 
白菜和甘藍類蔬菜是我國人民餐桌上最常見的蔬菜。這兩類蔬菜最大的特點就是類型極其豐富多樣,且經獨立的馴化,都能形成葉球或者膨大的根莖這樣非常相似的性狀。為解開趨同馴化的謎題,研究人員完成了白菜和甘藍類蔬菜作物代表材料的基因組重測序,構建了白菜和甘藍類蔬菜的群體基因組變異圖譜。在充分利用模式物種擬南芥基因組豐富的基因信息基礎上,分別確定了一大批白菜和甘藍葉球形成與膨大根(莖)馴化選擇的基因組信號與相關的基因。發現葉球的形成與多種植物激素信號傳導相關基因以及葉片背性和腹性兩類不同極性形成的基因受高度選擇相關。膨大根(莖)的形成除與生長素相關基因受選擇有關外,還與細胞快速膨大和糖轉運相關基因的選擇有關。Nature Genetics
 
 
BT茄子可控制茄黃斑螟蛾
 
茄子(Solanum melongena)是亞洲廣泛種植的蔬菜,茄黃斑螟蛾(Leucinodes orbonalis)是茄子種植過程中的一種主要蟲害,在種植過程中農民必須對這一蟲害進行防治。研究人員最新公布了菲律賓種植Bt轉基因茄子的種植數據,以評估蟲害防治效果。自2010年到2012年,科研人員在茄子種植最多的邦阿西楠省進行了三季的Bt茄子天然授粉品系和對應的非Bt茄子品系的種植實驗,并檢測了植物體內Cry1Ac蛋白的含量和對抗茄黃斑螟蛾的效果。結果顯示,同對照組相比,Bt茄子對茄黃斑螟蛾有顯著的控制效果,并且在各項數據方面都有較好的優勢。這些結果顯示了Bt茄子品系可以顯著地控制茄黃斑螟蛾引起的蟲害,并且可以顯著地降低傳統殺蟲劑的使用。(PloS One
 
 
揭示光調控種子休眠和萌發的分子機理
 
種子休眠與萌發是兩個緊密關聯的植物生理過程,對農作物生產至關重要。種子休眠與萌發既受內在因素的控制,也受外界環境的調節。光是影響種子萌發的主要環境因子之一,紅光促進種子萌發,而遠紅光抑制萌發,并且二者的效應可以逆轉。植物光受體之一光敏色素B(phyB)在響應紅光/遠紅光調節種子萌發中發揮重要作用,然而,phyB在種子休眠中的調控機理并不清楚。研究人員發現了2個類Myb型轉錄因子RVE1和RVE2負責光調控種子休眠和萌發的分子機理。RVE1和RVE2可以促進種子休眠,同時抑制紅光/遠紅光介導的萌發,并且二者在遺傳上位于phyB的下游。該研究發現RVE1和RVE2是一對能同時調控種子休眠和萌發的轉錄因子,揭示了phyB抑制種子休眠的機理,解析了光信號通過phyB-RVE1/RVE2-GA3ox2通路整合內源激素代謝來調節植物早期生長發育的作用機制,為未來作物通過分子設計以防止穗發芽或提高種子發芽率奠定了理論基礎。(Nature Communications
 

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