前沿

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英國開發出革命性作物保護技術——“生物粘土”噴劑

本刊訊（編輯 王雯慧） 近日，據海外媒體報道，英國薩里大學和澳大利亞昆士蘭大學在納米技術的基礎上，共同開發出一項革命性的作物保護技術，以克服全球糧食作物的最大威脅——病蟲害。

這一突破性技術發表于《自然-植物》期刊。研究人員發現，通過將粘土碳粒子和核糖核酸相結合，可以壓制作物內某些基因，使其保持“沉默”。研究人員開發的這款名為“生物粘土”的噴劑，證明在噴灑一次后至少可以在20天內保護作物免受病毒侵害。作物被噴灑噴劑后，會“認為”遭受了疾病或害蟲攻擊，因而產生保護機制。

生物粘土技術是基于人在藥物開發中使用的納米粒子，與現有化學殺蟲劑相比，具有很多優勢。生物粘土技術無害，可降解，對環境和人體健康危害較小，且可以在不改變作物基因的情況下，有針對性地保護作物免受特定病原體的侵襲。最新的研究將核糖核酸和粘土納米粒子相結合，克服了噴灑在作物上“裸”核糖核酸的不穩定性，且能在較長時間內釋放。據估計，作物蟲害和病原體每年可導致全球作物收成減少30%-40%，對全球糧食安全帶來影響。同時，更高產量的要求、糧食監管、害蟲抗藥性和對全球變暖的擔憂都對作物保護新技術的開發有著迫切需求?；诖?，該項技術對農業具有極大好處，對全世界產生積極影響。

石榴新品種——“中石榴2號”來襲！

本刊訊（記者 王雯慧）石榴是一種美味的水果，因營養豐富，口感俱佳而受到消費者的喜愛。近日，中國農業科學院鄭州果樹研究所干果課題組歷時14年，選育出新品種“中石榴2號”，獲河南省林木品種審定。

據課題組組長曹尚銀研究員介紹，“中石榴2號”有著抗寒、豐產的特點。品種果個較大，平均單果重450克，最大果重690克。外觀漂亮，果實近圓形，果皮光潔明亮，成熟期果面深紅，著色率可達85%以上。籽粒紅色，汁多味酸甜，出汁率85.7%，核仁半軟（硬度4.16kg/cm2）可食用，尤其適合老人和兒童食用?？扇苄怨绦挝锖?5.0%以上，風味酸甜可口，品質極佳。前期豐產性好，栽植 2 年后可部分掛果, 3年可 100%掛果。抗旱、抗病，不裂果,對土壤要求不嚴, 適應范圍廣, 平原、丘陵均可種植。每畝以定植111株為宜,定植 3 年每株產果18千克以上，每畝可產2000 千克左右。與‘突尼斯軟籽’石榴相比，成熟期提早5-8天，產量更高，更耐寒，口感更佳。

據悉，該品種可作為河南鄭州及氣候相似地區石榴樹的換代樹種，也可作為庭院經濟特色水果及園林綠化樹種植應用，在石榴產區具有極大的推廣價值。

中國農業科學院作物科學研究所成功克隆與解析小麥太谷核不育基因

經過近20年不懈努力，中國農業科學院作物科學研究所賈繼增研究員與孔秀英研究員帶領科研人員成功克隆小麥太谷核不育基因Ms2。

太谷核不育小麥是我國科技人員高忠麗于1972年在山西太谷發現的一個顯性核不育小麥材料，是由單顯性核基因控制的自然突變體，其特點是雄性敗育穩定徹底，不受環境條件影響，異交結實率高，是進行小麥輪回選擇的理想材料。

太谷核不育基因Ms2的克隆存在3個巨大的挑戰：一是Ms2所在的4D染色體是小麥21條染色體中多態性最低的一條染色體；二是矮敗小麥中Ms2基因所在區段重組率非常低；三是2012年之前無小麥參考基因組序列發表。矮敗小麥是一個理想的輪回選擇育種材料，但該材料不適合用于Ms2基因的圖位克隆。

該基因的克隆將大大促進作物輪回選擇育種的應用范圍，提高育種效率與育種水平。該項成果于4月24日召開的國際小麥遺傳大會上首次公開報道。研究論文已于近期發表于國際知名學術期刊《自然-通訊（Nature Communications）》。（來源：中國農科院網站）

棉花“甲基化基因圖譜”首次繪成

本刊訊（編輯 王雯慧） 5月30日出版的《基因組生物學》雜志刊登了中美科學家合作的一項重要研究成果：他們首次繪制出棉花表觀遺傳基因的“甲基化基因圖譜”，即野生棉和種植棉之間500多種表觀遺傳基因的差異，為生物技術公司通過表觀修飾育種培育出高產優質棉花提供了重要線索。

幾十年來，科學家們發現，許多動植物的表觀特征，既可用基于DNA序列改變的遺傳學方法調控，也能用不改變DNA序列的表觀遺傳學方法進行可遺傳性修飾。這些研究成果為動植物育種開啟了全新路徑，特別是利用表觀遺傳學技術，不需改變基因，就能創造出全新品種，可規避人們對轉基因技術的質疑和爭論。

在最新研究中，南京農業大學張天真教授課題組與德克薩斯大學杰夫瑞·陳的課題組合作，通過將美國陸地棉與野生棉對比，識別出500多種與DNA甲基化過程有關的基因開關列表，從而繪制出了這份棉花的“甲基化基因圖譜”。DNA甲基化是一種重要的表觀遺傳修飾過程，新圖譜信息可提供棉花在100多萬年進化過程中的表觀基因變化，幫助研究人員選育出擁有某些新特征的新品種，提高棉花的產量，改善其抗旱性、耐熱性或抗蟲性。

研究人員發現，野生棉花內的一種甲基化基因能阻止棉花開花，而種植棉中的這種基因已去甲基化，導致了棉花從熱帶植物變成在世界多數地區“安家”的普適性農作物，這種關鍵性突變不是遺傳變異，而是表觀遺傳變異。

他們表示，參照這一最新“甲基化基因圖譜”，育種專家可通過化學方法或CRISPR-Cas9等技術進行基因甲基化修飾，靶向培育出改良品種，同樣的方法也可用于小麥、咖啡、土豆和玉米等主要農作物育種。