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生物技術前沿一周縱覽(2016年11月18日)

2016-11-18 14:15 | 作者: 基因農業網 | 標簽: 生物技術前沿一周縱覽

生物技術前沿一周縱覽(20161118日)

 
在小麥胚乳中表達植酸酶基因可增加鐵和鋅的有效性

 

植酸(肌醇六磷酸)是小麥種子中的一種主要成分,它能夠螯合金屬離子,因此會降低小麥的營養價值。表達外源植酸酶的轉基因植物有望加強植酸的降解,可能增加種子的礦物營養。研究人員開發了在胚乳中表達日本曲霉(Aspergillus japonicus)植酸酶基因phyA的轉基因小麥。轉基因株系植酸酶的活性提高了18% - 99 %,種子中的植酸減少了76%。研究表明與對照組相比,表達量增加了2倍到9倍。轉基因種子和非轉基因種子的營養成分沒有顯著區別。然而,由轉基因小麥制成的面團和面包中鐵和鋅的含量顯著增加。(Transgenic Research

 

 

過表達ATOXR提高擬南芥的非生物脅迫抗性和維生素C含量

 

非生物脅迫嚴重威脅植物生長和生產力,降低大多數農作物的平均產量。盡管非生物脅迫可能帶來不同的反應,大多數會誘導植物細胞中活性氧(ROS)的積累。L-抗壞血酸(維生素C)是一種抗氧化劑,它可以幫助植物抵御非生物脅迫。此外,維生素C也是人類的一種重要的營養成分。因此,增加維生素C在提高作物非生物脅迫抗性和營養中發揮重要作用。研究小組最近發現,擬南芥基因AtOxR的表達是對多個非生物脅迫的響應。過表達AtOxR的轉基因擬南芥對非生物脅迫的抗性增強。進一步分析顯示,過表達AtOxR導致轉基因植物中維生素C的積累。結果表明,AtOxR基因對多種非生物脅迫都有響應,過表達該基因可通過增加擬南芥中維生素C的含量來提高其非生物脅迫的抗性。(BMC Biotechnology

 

 

轉錄因子ERF109提高擬南芥的耐鹽性

 

研究人員研究了在鹽脅迫條件下,與細胞程序性死亡(PCD)相關基因協同表達的轉錄因子的作用。研究主要關注乙烯響應因子超家族(AP2/ERF),因為它參與應對生物和非生物脅迫,以及細胞程序性死亡。將煙草(Nicotiana benthamiana)葉片暴露于草酸中誘導細胞程序性死亡。處理2小時后基因表達上調,并且已知參與細胞程序性死亡的基因被用來篩選轉錄因子。隨后在煙草中通過病毒誘導基因沉默(VIGS)來生成轉錄因子敲弱的突變體來研究它們在細胞程序性死亡中的作用。研究人員發現了2個轉錄因子ERF109TFIID5,并在擬南芥中進行了測試。分析敲除和過表達的株系表明, ERF109的表達賦予植物耐鹽性以及抑制細胞程序性死亡的特性。(BMC Biotechnology

 

 

獲得CRISPR/Cas9基因組編輯苜蓿

CRISPR/Cas9基因組編輯系統以其設計簡便、編輯高效等特點已在擬南芥等模式植物和水稻等農作物的基因功能解析和遺傳改良方面廣泛使用,但目前該技術在苜蓿等豆科牧草中的應用還沒有成功報道??蒲腥藛T發展了一個適用于農桿菌介導的優化的CRISPR/Cas9基因組編輯系統,利用該系統成功對豆科模式牧草蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)的PDS基因進行定點敲除,并在T0代得到了比例達到10.35%的純合敲除突變體。本項研究工作拓展了CRISPR/Cas9技術的應用范圍,同時為苜蓿等豆科牧草的功能基因組學研究以及遺傳改良提供了新的研究工具。(Plant cell Reports

 

 

發現葉性狀可指示干旱區植被區劃

 

 葉性狀是植物適應環境所表現出來的葉片水平上的特征,與生態系統功能關系密切,植物葉性狀及其相關關系沿著環境梯度的變化在決定植物分布格局上具有重要作用。日前,研究人員以我國北方干旱區沙地上廣泛分布的油蒿種群為研究對象,跨越不同植被類型和降水梯度,系統分析測定了幾個關鍵葉性狀指標和相關冠層特征沿降水的變異規律,發現植物葉性狀可指示干旱區植被的地帶性分布。該研究發現,沿著降水梯度,油蒿葉性狀及其相關關系在干旱閾值0.29(年降水量/年潛在蒸散量)下發生顯著變化,且干旱閾值0.29與我國北方典型草原和荒漠草原的邊界具有很好的吻合性。青海高寒干旱區沙地油蒿數據進一步驗證了這一研究發現。這一新認識揭示了植物葉性狀對干旱區植被區劃的指示意義,對于預測未來氣候變化下干旱區植被的動態變化具有重要意義。(Oxford Journals


 

 

藍光和環境溫度協同調控植物生物節律的新機制

 

光和環境溫度作為最重要的兩種環境信號,是產生內源生物節律的主要輸入系統。研究人員發現,藍光可以抑制兩個功能未知的基因COR27 COR28的表達,而低溫可以誘導它們的表達。COR27 COR28作為正調控因子調控開花時間,同時作為負調控因子調控植物抗凍性,說明COR27 COR28可能是植物平衡生長發育(開花)和抗凍性的關鍵組分。擬南芥的開花起始以及對冷凍脅迫的抗性都受到內源生物節律調控。這些結果說明外源環境信號通過調控COR27 COR28而影響生物節律,進而平衡植物生長發育(開花)和抗凍性。(Plant Cell

 

 

研究人員發現p53基因具有抵抗細菌感染作用

 

近日,研究人員發現腫瘤抑制因子p53具有抵抗單增李斯特菌感染作用,并闡明了其調控宿主免疫反應幫助宿主逃避細菌感染的作用機制。研究人員通過比較單增李斯特菌對p53基因敲除小鼠和正常小鼠的致病性,發現p53基因敲除小鼠的死亡率和病理變化程度均顯著高于正常對照組小鼠。細胞感染試驗進一步證實了p53可以抑制單增李斯特菌在細胞內的感染及增殖。深入研究發現,p53可以調控宿主的炎癥反應及抗細菌感染相關因子,從而發揮抗單增李斯特菌感染的作用。腫瘤抑制因子p53參與機體的先天性免疫和獲得性免疫應答,從而發揮抗病毒感染作用。此項研究成果闡明p53通過轉錄調控宿主的先天性免疫反應發揮抗單增李斯特菌感染的作用機制。(Scientific Reports

 

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