生物技术前沿一周纵览(2015年3月20日)

2015-03-20 | 作者: 基因农业网 | 标签: 生物技术前沿一周纵览

植物内吞作用参与先天免疫的机制
 
植物利用多个层次的抗病反应抵抗病原菌的入侵,包括表面受体激活的抗性(PTI)和胞内免疫受体激活的抗性(ETI)。内吞作用可将表面受体运输到胞内进行降解和循环利用,在PTI反应中发挥重要作用。研究表明网格蛋白介导的内吞作用是植物主要的内吞方式。研究人员利用拟南芥与白粉菌互作的研究体系,通过生化、遗传学和细胞学手段,克隆了拟南芥EDR4基因,解析了EDR4参与植物免疫的分子机制。该项工作揭示了EDR4调控植物抗病反应的作用机制,暗示EDR4可能作为衔接蛋白与网格蛋白形成复合体参与内吞作用,而EDR1可能是EDR4介导的内吞作用所运输的货物。EDR4通过调控EDR1的亚细胞定位影响植物的先天免疫反应。这项工作揭示了植物内吞参与先天免疫反应的机制,对于人们深入理解植物与病原菌互作的分子机理具有重要意义。(The Plant Cell
 
 
狗牙根耐镉性鉴定及其与SSR标记的关联分析研究
 
狗牙根[Cynodondactylon(L.) Pers.]是应用最广泛的暖季型草坪草,具有根茎和种子两种繁殖能力,生物量大,生长快,抗性强,最重要的是在中国镉污染地区为常见优势种。研究人员以前期收集的120份来自中国14个省份的野生狗牙根为材料,通过水培胁迫进行耐镉性评价,同时利用SSR分子标记进行遗传多样性的评价,最终利用和耐镉相关联的表型数据对标记逐一进行回归分析和关联分析,计算等位基因位点对表型变异的解释度。研究发现,中国野生狗牙根的耐镉能力存在丰富的变异,且与生境地土壤污染状况相关;中国野生狗牙根存在丰富的遗传多样性;聚类分析的结果也表明,生境地污染状况和地理来源是影响聚类结果的主要因素。(Plant and Soil
 
 
氮肥用量改变甘蔗土壤和根围中的真菌菌落
 
真菌在土壤中扮演分解者、植物共生体和病原体的角色。在根际真菌群构成可能是多种因素的选择结果,包括有益或有害的复杂相互作用关系。利用培养真菌群落分析,研究人员调查了氮肥用量对土壤和田间种植甘蔗的根际真菌群落的影响。结果表明,氮肥的浓度强烈地改变真菌组合,但不改变土壤和根际真菌群体的类群丰富性。增加的氮肥料剂量对土壤碳循环有潜在的不利影响,并促进了真菌属已知的致病特点,揭示了密集施肥所产生的负面影响。(Scientific Report
 
 
利用植物气孔频度重建古大气CO2浓度
 
研究人员发现帽斗栎(Quercus guyavifolia H. Lév.)的气孔频度与大气CO2浓度呈正相关关系,该关系来源于两个相互独立的系列:第一个系列沿海拔梯度采集,因为大气p CO2随海拔升高而降低;第二个系列沿时间变化采集,采集了最近90年间标本馆内历史腊叶标本的样品,因为近90年来大气p CO2逐步增加。这两个系列得出一致的结果:帽斗栎的气孔指数随CO2浓度升高而升高。这一“反常”的正相关关系被应用于与帽斗栎亲缘关系最近的高山栎组植物化石Q. preguyavaefolia中,重建了时代为晚上新世的两个化石点的古大气CO2浓度,结果与同一时期他人的重建结果基本一致。这说明气孔频度与大气CO2浓度的正相关关系也是重建古大气CO2浓度的一种可靠途径,这一关系为古大气CO2浓度重建提供了一个新的思路。(Annals of Botany
 
 
甲壳动物MF如何在昆虫中发挥保幼激素JH功能
 
昆虫的变态发育受蜕皮激素(20E)和保幼激素(JH)的协同调控。甲基法尼酯(MF)是JH III的前体,较JH III少一个环氧基团。MF被认为是甲壳动物的JH,但在昆虫中是否具有JH作用一直没有定论。研究人员证明果蝇中MF以两种形式发挥JH功能,调控果蝇的变态发育:一方面直接与JH受体Met结合诱导Kr-h1表达,另一方面在周边组织中转化为JHB3等活性更高的JH形式。推断MF作为一种古老的JH在昆虫中保持下来,但功能已经弱化,而在昆虫中不同的JH是在自然选择下逐步进化而来。(PLoS Genetics
 
 
胰岛素在褐飞虱短长翅转变中的作用
 
亚洲水稻每年都面对着来自褐飞虱(brown planthopper)的巨大威胁。当稻田条件好时,幼飞虱会发育为短翅成虫,不能飞而多产的繁殖者。但在秋天随着白天变短,气温开始下降,会有更多的飞虱若虫发育为能够飞行的长翅飞虱,并最终飞离入侵新的稻田。然而,白日变短及气温下降是如何触发飞虱从短翅转变为长翅的仍然未知。研究人员采用了RNA干扰(RNAi)技术来沉默编码两种不同胰岛素受体的基因,并检测了对于动物翅膀的影响。当研究人员沉默第一个胰岛素受体时,会出现短翅成虫。沉默第二个受体则会生成长翅成虫。进一步的研究揭示,长翅是默认设计。但当飞虱响应气温或日长变化分泌一种特殊的胰岛素时,在发育翅膀中第二种胰岛素受体会失活第一种受体,导致生成短翅成虫。(Nature
 
 
传统中药淫羊藿甙局部给药可促进周围神经再生及功能恢复
 
一项研究进一步明确单体淫羊藿甙局部给药对周围神经再生的修复效果。实验用聚乳酸-羟基乙酸共聚物生物套管套接大鼠右侧坐骨神经5mm缺损,然后向套接间隙内分别注入生理盐水、神经生长因子水溶液、淫羊藿甙混悬液、神经生长因子缓释微球混悬液。12周后,与神经生长因子水溶液和生理盐水治疗的大鼠相比,淫羊藿甙混悬液治疗的大鼠坐骨神经功能指数、小腿三头肌肌肉湿质量恢复率、三头肌肌肉组织形态未见明显变化,而坐骨神经传导速度及有髓神经纤维数量明显增加,且效果与神经生长因子缓释微球接近。说明淫羊藿甙局部应用与促神经再生的神经生长因子作用一样能促进周围神经再生。(Neural Regeneration Research
 
 
研究人员发现快速代谢砒霜的基因
 
在阿根廷北部的一个村庄,饮用水中含有高浓度的砷,大约比世界卫生组织建议限量(每公升10微克砷)高出20倍。但居住在那里的人们似乎适应了这一切。此外,距今约有7000年的木乃伊也表现出较高的砷含量。瑞典的研究人员也发现,居住在安第斯山脉的人们拥有一个遗传变异,似乎能快速代谢砷这种剧毒的化合物。大约四分之一人口的AS3MT基因携带了突变。AS3MT基因编码砷甲基转移酶,将砷处理成毒性较低的形式。这种砷保护性突变也存在世界上的许多人群中。不过在安第斯山的人群中,它们以更高的频率存在。科学家们也不清楚这种遗传改变如何起作用,推测是因为肝脏中产生了更多的AS3MT,更多金属被中和,并随尿液排出。(Molecular Biology and Evolution
 
 

来源:基因农业网

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