生物技术前沿一周纵览(9月30日至10月5日)

2013-10-08 | 作者: | 标签: 生物技术前沿一周纵览


水稻育性调控基因

水稻是典型的自花授粉作物,在开花过程中受到植物激素生长素的精确调控。然而,生长素是如何调控这个过程的相关分子机制尚无报道。中国农业学院作物科学研究所万建民教授课题组最近在《Cell》系列杂志、生物发育学国际顶尖期刊《Developmental Cell》在线发表研究论文解读该问题。水稻是在开花过程中受到植物激素生长素的精确调控。然而,生长素是如何调控这个过程的相关分子机制尚无报道。研究人员在前期研究中筛选到一个突变体材料,发现其在营养生长期与野生型没有明显的差异,但在开花期可导致突变体植株单性结实。科研人员精细定位和图位克隆了该基因,命名为DAO。进一步研究发现,DAO蛋白能够氧化生长素IAA为OXIAA,从而维持体内IAA的动态平衡。该结果首次报道DAO通过调控植物激素IAA的代谢来严格控制水稻的生殖发育过程。DAO突变体的表型与籼粳交杂种败育相似,该研究成果也为进一步开展水稻籼粳杂种优势利用,奠定了坚实的技术和材料基础。该研究由中国农业科学院作物科学研究所和南京农业大学作物遗传和种质创新国家重点实验室合作完成。(中国农业科学院)

利用转基因大肠杆菌生产汽油

几十年来我们都一直依赖于化石资源生产液体燃料,如汽油,柴油,以及许多工业和消费者日常使用的化学品。然而随着自然资源的减少以及环境的问题,包括全球气候变暖等,发展获取燃料和化学品的可持续方式,势在必行。通过大肠杆菌代谢工程,一些科学家们获得了 13-17个碳原子组成的长链烷烃,这能作为柴油的一种替代物,但是长久以来,都没有报道能通过微生物生产短链烷烃,替代汽油。研究人员通过筛选与脂肪酸生产有关的酶、对酶和脂肪酸生物合成途径进行工程改造、对脂肪酸代谢过程进行修改等,获得了比正常细胞内脂肪酸代谢产物更短的脂肪酸衍生物,并由此发现了一种能用于短链烷烃生物合成的新生物合成途径。这首次实现了通过大肠杆菌平台生产汽油。(Nature)

“基因”调控植物种子和器官大小

植物种子和器官大小调控是一个基本的发育生物学问题。然而,植物决定其种子和器官最终大小的分子机理目前并不清楚。为了揭示植物种子和器官大小调控的分子机理,科研人员已在拟南芥中分离了一些大种子和器官的突变体da (DA是汉字“大”的意思)。其中,DA1编码一个泛素受体蛋白,通过抑制细胞分裂从而调控植物种子和器官大小。研究人员已经分离了一系列da1-1的增强子(eod)和抑制子(sod)突变体,并克隆了一些EOD和SOD基因。最新研究发现DA2 基因调控植物种子和器官大小的分子机理。DA2 基因编码了另外一个E3泛素连接酶。da2-1突变体具有比Col-0更大的种子和器官,而过量表达DA2产生小的种子和器官,表明DA2是种子和器官大小调控因子。遗传学分析显示DA1和DA2协同调控植物种子和器官大小,揭示了植物种子和器官大小调控的新机制。该研究成果系中科院遗传与发育生物学研究所李云海研究组于2013年9月18日在线发表于The Plant Cell 上。(中科院遗传与发育生物学研究所)

月季试管开花

月季,被称为“花中皇后”,是中国十大名花之一,已广泛应用于园艺栽培和切花观赏。能长期保存并持续开花的“试管月季”一直是人们追求的目标。 研究人员从月季的外植体类型、培养基成分、培养条件等方面系统地研究了影响月季试管开花的内部和外部因子,探讨了影响月季试管开花的可能机制,也展望了月季试管开花的应用前景。该研究在月季试管开花研究的过程中,发现了大量的花色、花型变异株系,能为月季的花色、花型的调控研究提供理想的研究平台。花卉试管开花,是一种新型的植物生物技术,它不但可以将试管开花的植物直接应用于商业化生产;而且能将其应用于试管杂交育种,预测花色花型,并缩短育种周期,还可以为花卉花期调控的机理研究提供有效的平台。(Biologia Plantarum)


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