生物技术前沿一周纵览(2016年11月18日)

2016-11-18 | 作者: 基因农业网 | 标签: 生物技术前沿一周纵览

生物技术前沿一周纵览(20161118日)

 
在小麦胚乳中表达植酸酶基因可增加铁和锌的有效性

 

植酸(肌醇六磷酸)是小麦种子中的一种主要成分,它能够螯合金属离子,因此会降低小麦的营养价值。表达外源植酸酶的转基因植物有望加强植酸的降解,可能增加种子的矿物营养。研究人员开发了在胚乳中表达日本曲霉(Aspergillus japonicus)植酸酶基因phyA的转基因小麦。转基因株系植酸酶的活性提高了18% - 99 %,种子中的植酸减少了76%。研究表明与对照组相比,表达量增加了2倍到9倍。转基因种子和非转基因种子的营养成分没有显著区别。然而,由转基因小麦制成的面团和面包中铁和锌的含量显著增加。(Transgenic Research

 

 

过表达ATOXR提高拟南芥的非生物胁迫抗性和维生素C含量

 

非生物胁迫严重威胁植物生长和生产力,降低大多数农作物的平均产量。尽管非生物胁迫可能带来不同的反应,大多数会诱导植物细胞中活性氧(ROS)的积累。L-抗坏血酸(维生素C)是一种抗氧化剂,它可以帮助植物抵御非生物胁迫。此外,维生素C也是人类的一种重要的营养成分。因此,增加维生素C在提高作物非生物胁迫抗性和营养中发挥重要作用。研究小组最近发现,拟南芥基因AtOxR的表达是对多个非生物胁迫的响应。过表达AtOxR的转基因拟南芥对非生物胁迫的抗性增强。进一步分析显示,过表达AtOxR导致转基因植物中维生素C的积累。结果表明,AtOxR基因对多种非生物胁迫都有响应,过表达该基因可通过增加拟南芥中维生素C的含量来提高其非生物胁迫的抗性。(BMC Biotechnology

 

 

转录因子ERF109提高拟南芥的耐盐性

 

研究人员研究了在盐胁迫条件下,与细胞程序性死亡(PCD)相关基因协同表达的转录因子的作用。研究主要关注乙烯响应因子超家族(AP2/ERF),因为它参与应对生物和非生物胁迫,以及细胞程序性死亡。将烟草(Nicotiana benthamiana)叶片暴露于草酸中诱导细胞程序性死亡。处理2小时后基因表达上调,并且已知参与细胞程序性死亡的基因被用来筛选转录因子。随后在烟草中通过病毒诱导基因沉默(VIGS)来生成转录因子敲弱的突变体来研究它们在细胞程序性死亡中的作用。研究人员发现了2个转录因子ERF109TFIID5,并在拟南芥中进行了测试。分析敲除和过表达的株系表明, ERF109的表达赋予植物耐盐性以及抑制细胞程序性死亡的特性。(BMC Biotechnology

 

 

获得CRISPR/Cas9基因组编辑苜蓿

CRISPR/Cas9基因组编辑系统以其设计简便、编辑高效等特点已在拟南芥等模式植物和水稻等农作物的基因功能解析和遗传改良方面广泛使用,但目前该技术在苜蓿等豆科牧草中的应用还没有成功报道。科研人员发展了一个适用于农杆菌介导的优化的CRISPR/Cas9基因组编辑系统,利用该系统成功对豆科模式牧草蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)的PDS基因进行定点敲除,并在T0代得到了比例达到10.35%的纯合敲除突变体。本项研究工作拓展了CRISPR/Cas9技术的应用范围,同时为苜蓿等豆科牧草的功能基因组学研究以及遗传改良提供了新的研究工具。(Plant cell Reports

 

 

发现叶性状可指示干旱区植被区划

 

 叶性状是植物适应环境所表现出来的叶片水平上的特征,与生态系统功能关系密切,植物叶性状及其相关关系沿着环境梯度的变化在决定植物分布格局上具有重要作用。日前,研究人员以我国北方干旱区沙地上广泛分布的油蒿种群为研究对象,跨越不同植被类型和降水梯度,系统分析测定了几个关键叶性状指标和相关冠层特征沿降水的变异规律,发现植物叶性状可指示干旱区植被的地带性分布。该研究发现,沿着降水梯度,油蒿叶性状及其相关关系在干旱阈值0.29(年降水量/年潜在蒸散量)下发生显著变化,且干旱阈值0.29与我国北方典型草原和荒漠草原的边界具有很好的吻合性。青海高寒干旱区沙地油蒿数据进一步验证了这一研究发现。这一新认识揭示了植物叶性状对干旱区植被区划的指示意义,对于预测未来气候变化下干旱区植被的动态变化具有重要意义。(Oxford Journals


 

 

蓝光和环境温度协同调控植物生物节律的新机制

 

光和环境温度作为最重要的两种环境信号,是产生内源生物节律的主要输入系统。研究人员发现,蓝光可以抑制两个功能未知的基因COR27 COR28的表达,而低温可以诱导它们的表达。COR27 COR28作为正调控因子调控开花时间,同时作为负调控因子调控植物抗冻性,说明COR27 COR28可能是植物平衡生长发育(开花)和抗冻性的关键组分。拟南芥的开花起始以及对冷冻胁迫的抗性都受到内源生物节律调控。这些结果说明外源环境信号通过调控COR27 COR28而影响生物节律,进而平衡植物生长发育(开花)和抗冻性。(Plant Cell

 

 

研究人员发现p53基因具有抵抗细菌感染作用

 

近日,研究人员发现肿瘤抑制因子p53具有抵抗单增李斯特菌感染作用,并阐明了其调控宿主免疫反应帮助宿主逃避细菌感染的作用机制。研究人员通过比较单增李斯特菌对p53基因敲除小鼠和正常小鼠的致病性,发现p53基因敲除小鼠的死亡率和病理变化程度均显著高于正常对照组小鼠。细胞感染试验进一步证实了p53可以抑制单增李斯特菌在细胞内的感染及增殖。深入研究发现,p53可以调控宿主的炎症反应及抗细菌感染相关因子,从而发挥抗单增李斯特菌感染的作用。肿瘤抑制因子p53参与机体的先天性免疫和获得性免疫应答,从而发挥抗病毒感染作用。此项研究成果阐明p53通过转录调控宿主的先天性免疫反应发挥抗单增李斯特菌感染的作用机制。(Scientific Reports

 

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