生物技术前沿一周纵览(11月22日)

2014-07-08 | 作者: 基因农业网 | 标签: 生物技术前沿一周纵览

发现水稻结实率相关基因

水稻是最重要的粮食作物之一。穗粒数、结实率、穗数和粒重是决定水稻产量最重要的几个因素。研究人员已经发现了一些与粒重、穗粒数和穗数相关的水稻基因,但尚没有调控结实率的基因被确定。四川农业大学水稻研究所的研究人员通过对一份来自籼稻蜀恢202的雌性不育突变体进行研究,发现该不育性状表现为花粉管生长受阻,受一对隐性基因控制,位于水稻第5染色体,命名为Pollen tube blocked 1(PTB1)。研究证实,PTB1的基因表达受到启动子单体型和环境温度的影响,通过控制花粉管生长调控水稻的结实率,这一研究发现对于培育新型水稻品种,提高水稻产量具有重要的意义。(Nature Communications

四倍体小麦物种形成的机制解

在植物进化过程中多倍体或全基因组复制是经常发生的,但是只有一小部分的全基因组复制能成功形成物种。其中新生多倍体建立的一个主要问题在于持续核型的不稳定性。东北师范大学、美国华盛顿大学和中科院遗传与发育研究所的研究人员通过核型分析,解析了四个新合成的异源四倍体小麦,发现两者具有持续核型稳定性,另两个SbSbDD和AADD出现大量非整倍体和染色体重组,表明新形成的异源四倍体小麦具有与天然四倍体小麦类似的基因组组合。该成果能够应用于植物育种,开发独特的小麦品种。(PNAS

“千种鱼转录组计划”启动

2013年11月19日,深圳国家基因库宣布一项具有重要开创性意义的国际“千种鱼转录组计划”(1, 000 Fish Transcriptome,Fish T1K)正式启动。该项目旨在解密鱼类的起源、进化、生殖、发育、性别调控和免疫等问题,助力科研人员开发出新的技术及策略,以更好地应对鱼类育种、疾病防控、海洋食品安全和生物多样性保护等带来的诸多挑战。

鱼类是所有脊椎动物中种类最多的群体。但到目前为止,仅有约10种鱼类的基因组被公开报道。此外,NCBI公共数据库中,仅有80多种鱼类转录组数据。目前,该项目已建立了包括国家基因库、深圳华大基因研究院、美国乔治华盛顿大学、新加坡分子与细胞生物学研究所、美国国家自然历史博物馆、 加拿大圭尔夫大学、 中国水产科学研究院黄海水产研究所、昆明动物研究所、南海海洋研究所、中山大学等多家单位组成的国际一流的科研团队,计划在未来3-5年内完成约1000 种鱼类转录组的测序、组装工作, 并构建高质量的鱼类转录组数据信息平台。目前,Fish T1K项目正在向全球研究人员征集子项目研究方案和鱼类资源样本,特别邀请致力于研究有独特适应性进化的鱼类,以及有特殊经济、医学价值的鱼类研究的科学家加入本研究计划。(华大科技

鳞翅目昆虫线粒体的比较基因组研究

鳞翅目昆虫种类繁多,是农林业主要害虫,也可作为传粉媒介和经济昆虫。目前已有63种鳞翅目昆虫的线粒体基因组序列被测定,研究人员通过比较分析现有的58条参考序列, 总结归纳鳞翅目线粒体基因组碱基组成、基因排列、tRNA 和rRNA基因、蛋白编码基因、基因重叠区、基因间隔区的特点, 不但有助于了解鳞翅目线粒体基因组的基本特征, 而且可以为高级分类阶元(科、目等)线粒体基因组的比较分析提供参考,同时构建了鳞翅目昆虫系统发育树, 发现其与传统分类具有较好的一致性。这为鳞翅目昆虫的进化研究奠定了基础, 并提示线粒体比较基因组学在后基因组时代对于构建昆虫系统发育关系有着巨大潜力,而且将有望为鳞翅目农林害虫防治、经济昆虫种质资源的利用等提供新的思路和方法。(科学通报

新品西红柿不授粉也能结出果实

植物有时不授粉也能结果,这种现象称为单性结实。西红柿中的单性结实现象还有助避免使用激素。日本筑波大学日前发布公告说,该校研究人员对所培育的1万多种西红柿变异体进行了分析,发现了几种单性结实的品种。进一步研究显示,其中一个品种的果实不会变得过于柔软,不易破裂。研究小组将这种不用授粉也能结出漂亮果实的西红柿品种命名为“梦幻快乐西红柿”。 研究人员还确认了让西红柿具备这种性质的基因。甜瓜和茄子等植物也具有相同的基因,因此这项发现还有助于对其他蔬菜和水果进行品种改良。 (生物360

“转基因”纳豆有望治疗钩虫感染

钩虫是一种嗜血性肠道寄生虫,目前治疗方法亟待改进。在11月13-17日于华盛顿召开的美国热带医学与卫生年会上,美国研究人员公布了一种廉价疗法,即用转基因益生菌发酵而成的纳豆来治疗钩虫感染,动物实验已表明其安全有效。研究人员发现,用于害虫生物防治但对人体安全的苏云金杆菌(BT)会产生一种晶体蛋白Cry5B,在动物实验中具有非常好的抗钩虫效果。将该基因转入一种益生菌纳豆枯草芽孢杆菌中,转基因的益生菌也会在发酵过程中生产Cry5B蛋白。纳豆枯草芽孢杆菌被日本人用于发酵黄豆制作传统食物纳豆,这种转基因菌和由它发酵的纳豆对人类和动物是完全无害的,而且成本较低。研究人员把感染钩虫的仓鼠分成两组各6只进行实验,一组喂食“转基因”纳豆,另一组喂食没有改造的纳豆作为对照组。治疗5天后发现,吃“转基因”纳豆的仓鼠体内钩虫全部清除干净,而对照组仓鼠体内平均有40-50条钩虫。如果治疗效果得到进一步验证,将开始进行人体临床试验。(新华网)(EurekAlert!/AAAS

The Scientist:最新基因组研究进展汇总

1.中国红阳品种猕猴桃全基因组测序:采用Illumina Hiseq2000测序方法,140覆盖度,利用包含4,301个SLAF标记的高密度遗传图谱辅助scaffold序列组装到29个染色体上,最终结果获得基因组大小为616.1Mb,包含39,040个基因,高杂合率(1.05%),scaffold N50为647K。(Nature Communications

2. 褐色黄单胞菌褐色亚种Xanthomonas fuscans subsp. fuscans (Xff)基因组测序与比较基因组研究:该细菌是引起植物细菌性疫病的重要病原菌,可造成严重的产量和品种损失。比较基因组学分析显示,XFF 4834 - R和其他黄单孢具有相同的核心特征,但该亚种基因组结构缺失了33kb,影响了鞭毛的生物合成,使菌株不具有运动型。该菌完整基因组的测序完成,揭示了XFF变种是从自然疫源中的分离的新变种,将有助于了解这种细菌的致病机理和演化历史。(BMC Genomics

3.白鱀豚的全基因组序列测定与分析:第一次通过新一代测序方法获得较高测序深度的鲸类全基因组序列图谱。通过比较基因组学分析发现白鱀豚具有较慢的分子钟(molecular clock),基因组在氧化还原、铁离子结合等基因发生了基因家族扩张,而嗅觉基因家族则出现收缩,同时一些色素相关基因则发生了假基因化。进一步研究则揭示了白鱀豚基因组在视觉、味觉、大脑发育以及回声定位等功能基因方面都出现了选择性适应进化。通过对白鱀豚基因组的初步分析,揭示了鲸类的次生性水生适应机制,并重建了该物种的种群历史。(Nature Communications)

4. Polynucleobacter necessarius完整基因组测序:P. necessarius包含有共生和自生两类菌株,有助于进行不同生态环境下密切相关生物之间的比较。自生的P. necessarius是独特的,它具有较小的基因组,可以灵活地减少代谢活动,并在淡水系统中具有极高丰度。研究对该菌的共生和自生菌中代谢和精简基因组进行了比较分析。(PNAS

5. 鲶鱼Ictalurus punctatus全基因组及与四种模式动物的比对:鲶鱼是美国一种重要的经济鱼类。本研究对鲶鱼及四种模式动物进行了全基因组比较分析,四种模式动物包括斑马鱼、清鳉(medaka)、Tetraodon和stickleback。确定鲶鱼基因组草图共517 Mb,根据同源基因和同源染色体信息,其中62%已的锚定其遗传连锁图谱,并确定大量保守区域。鲶鱼与斑马鱼基因组相似性最高。这种全基因组比较图谱可促进鲶鱼全基因组的组装和注释,也有益于其他各种鱼类物种的基因组研究。(BMC Genomics

来源:基因农业网

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