生物技术前沿一周纵览(2015年3月13日)

2015-03-13 | 作者: 基因农业网 | 标签: 生物技术前沿一周纵览

 水稻新耐冷调控基因座COLD1


水稻是喜温作物,对于寒冷非常敏感,只能种植在某些气候区中。人工驯化和选择粳稻使得它的种植区域延伸到较低温的地区,然而对于这种适应性的分子基础仍不是很清楚。研究人员鉴别出了赋予粳稻耐冷性的一个数量性状基因座COLD1。证实COLD1jap过表达可显著增强水稻耐冷性,而COLD1jap缺陷或下调的水稻品系则对冷非常敏感。研究人员证实COLD1编码了一个G-蛋白信号调控因子,定位在细胞质膜和内质网(ER)上。它与G-蛋白α亚基互作激活了Ca2+通道,由此感知低温并提高了G-蛋白GTP酶(GTPase)活性。随后他们进一步在COLD1中鉴别出了一个SNP——SNP2,证实其起源于中国野生稻(Oryza rufipogon),是COLDjap/ind能够赋予水稻耐冷性的主要原因。新研究数据证实了COLD1在植物适应性中发挥重要的作用。(Cell
 
 
ICE1激酶调控植物抗冻性
 
低温冷害使许多植物生存受到严重危害,全球每年因低温冷害造成的农作物损失高达数千亿元,研究并提高植物抗寒能力具有重要的理论意义和现实意义。ICE1在植物抗低温作用机制中扮演了重要的角色,低温能触发植物内ICE1-CBF-COR的级联反应过程,从而提高基因表达,促进植物的抗冻性。该项研究发现了低温胁迫能激活蛋白激酶OST1 磷酸化,稳定和刺激ICE1。同时发现发现ABA信号通路中的一个著名Ser/Thr蛋白激酶OST1在CBF上游起作用,正调控植物的抗冻能力。OST1还能干扰HOS1和ICE1的互作,抑制低温胁迫时HOS1介导的ICE1降解。该基因未来可能有助于培养今后培育能耐受环境变化的农作物。(Developmental Cell
 
 
水稻功能基因组育种数据库公布
 
近期,来自中国农业科学院,北京市作物遗传改良重点实验室,深圳华大基因研究院等处的研究人员通过全球3000份水稻资源(3K水稻)的全基因组重测序,获取了其中质量较好的 2859 份水稻基因组的单核苷酸多态性(SNP)及小片段插入缺失(InDel)的基因组变异数据,建立了综合性的水稻功能基因组育种数据库的SNP与InDel多态性子数据库。这一子数据库包含了 3K 水稻多态性信息检索、基因组浏览器可视化系统、特定区段基因组数据导出系统等多项功能.这一数据库的建立将为研究水稻基因功能、指导水稻全基因组选择育种提供重要平台。今后,根据广大水稻研究人员和育种工作者的需求,对水稻功能基因组育种数据库(RFGB)的 3K 水稻 SNP 与 InDel 子数据库功能进行不断的提升和完善.水稻功能基因组育种数据库(RFGB)的3K水稻SNP与InDel子数据库利用MySQL建立起数据库管理系统,并通过php语言和JBrowser开发出了基于网页的交互界面,实现数据的交换。用户可以通过以下地址进行访问http://www.rmbreeding.cn/snp3k。(科学通报
 
 
膜脂碳链长度与植物寿命有关
 
研究人员利用脂类组学手段检测并计算了5个科9种植物的8种膜脂碳链长度,其中7种膜脂的碳链长度都非常保守,只有 PS 的碳链长度表现出多样性,变化差异很大。深入研究发现,PS 的碳链随着植物的发育而增长,当植物接近死亡时,这种增长停止。同样,这种现象在一年生或多年生植物中的组织衰老过程中也有所体现。并且在激素和伽玛辐照诱导的人工衰老中,PS 的碳链增长加速;环境胁迫也可以促进 PS 碳链的增加。在所检测的植物从幼苗到死亡过程中,PS 总的碳链长度从37变化到41个 C 单位。研究人员推测,PS 碳链长度与植物的寿命相关,可能是与其由细胞质膜的内膜翻转到外膜导致细胞凋亡的过程有关,并认为 PS 碳链长度可以作为检测植物发阶段育与衰老水平的分子标尺。 (PLoS ONE)
 
 
发现植物去甲基化调控的新机制
 
在植物中,DNA主动去甲基化过程是通过ROS1家族介导的碱基切除修复机制来实现的。在这项新的研究中,研究人员发现拟南芥MBD7和IDM3是阻止基因表达抑制和DNA高度甲基化的抗沉默因子。MBD7结合到CpG高度甲基化的区域,并与其他的抗沉默因子(IDM1、IDM2和IDM3)形成抗沉默复合体。MBD7通过将3个IDM蛋白招募到甲基化DNA上形成复合体,促使DNA去甲基化酶发挥功能,转而限制了DNA高度甲基化并阻止了转录水平的基因沉默。这项研究发现了第一个抗沉默蛋白复合体,进一步解析了植物去甲基化的调控机制。(Molecular Cell
 
 
发现调控果实花青苷着色新机制
 
“血桃”不仅外观艳丽夺目,而且富含花青苷具备清除体内自由基、抗癌防老等保健功效,深受消费者青睐。研究人员通过遗传作图将控制血桃呈色基因定位于一个200 kb区间,然后结合比较转录组学研究,克隆了控制血桃着色基因BL,该基因位于花青苷MYB调节基因的上游,在果实发育后期能与其他NAC基因形成异质二聚体激活MYB基因的转录,进而促进花青苷代谢相关基因的表达,最终导致果肉大量积累花青苷呈血色。但在果实发育前期SPL1基因抑制BL基因的表达,因而果实不现红色。该研究开辟了我国果树功能基因图位克隆研究的先河,研究成果揭示了植物花青苷合成调控新机制,为今后植物花青素着色的遗传改良提供了理论基础与分子工具。(The Plant Journal
 
 
藜科中新的C3-C4中间型植物及其碳同化机制
 
研究人员发现藜科猪毛菜属中松叶猪毛菜具有类似C3-C4中间型的解剖结构,但其δ13C值为-22.062‰,处于C3植物δ13C值的范围(-21‰~-30‰)。对其进一步研究表明,它的叶片解剖结构具有类似C3-Sympegmoid型的2-3层叶肉细胞,但是与C3-Sympegmoid型相比,具有更加明显并且类似于C4-Kranz结构的维管束鞘细胞,低的叶肉细胞和维管束鞘细胞的比值,更多的维管束鞘叶绿体细胞,并且维管束鞘细胞中更多、更大的线粒体沿着靠近维管束的壁分布。松叶猪毛菜类似于C3植物的δ13C值(-22.4‰),低的PEPC酶活性(61.5μmol mg-1chlorophyll-1h-1)和P-GDC酶专一的在维管束鞘细胞中表达,表明松叶猪毛菜属于type I C3-C4中间型植物。与藜科猪毛菜族已经报道的C3-C4中间型植物相比,虽然具有不同的叶片结构,但是它们却具有相近生理生化特性。(Photosynthesis Research
 
 
中国农科院推出新型转基因快速检测试纸
 
农业部印发了2015年农业转基因生物安全监管工作方案,建议“充分利用试纸条等快速检测方法,降低成本,扩大监测范围”。在该方案中,中国农业科学院油料作物研究所研制的新型转基因试纸条成为推荐使用的首选产品。2月初,农业部举办了首次转基因快速检测产品征集和测试验证现场会,油料所研制的“Cry1Ab/Cry1Ac快速检测试纸”在14分钟内便从40份不同水稻和玉米样品中准确检测出全部阳性样品,成为第一个提交检测结果并全部正确的参试检测试纸条,耗时仅为其他参试同类产品的一半。据介绍,该试纸条成本仅为进口产品的40%,而灵敏度等性能参数与国际知名公司的同类试纸条相当。而且,该试纸条是经大规模验证可用于检测抛光精米的极少数产品之一。此外,该试纸条还可用于玉米淀粉、玉米糊精、水稻蛋白等深加工产品的检测,效果良好。(生物帮
 
 

来源:

相关文章