日前,中國農業科學院植物保護研究所科研團隊在稈野螟屬(Ostrinia)近緣種種群遺傳方面取得研究進展,不僅首次在自然界中發現了亞洲玉米螟和歐洲玉米螟之間雜交個體,而且闡明了這兩種稈野螟屬近緣種的基因滲透現象。相關研究成果在線發表在生態學、群體遺傳學領域期刊《分子生態(Molecular Ecology)》上。
生物學物種內保持高的基因流以保持種群??臻g和時間上的隨機基因流和適應性變異積累可以導致新物種的形成。與之相反的假說是不同物種之間存在著由雜交而形成的中間體(Continuum)。基因滲透現象的研究對進化研究具有很大的幫助。
亞洲玉米螟(Ostriniafurnacalis)和歐洲玉米螟(O.nubilalis)是玉米上最重要的兩種害蟲。亞洲玉米螟主要分布于亞洲東部和澳大利亞,歐洲玉米螟主要分布于中亞、歐洲、北非和北美。我國新疆伊犁地區為原始歐洲玉米螟的發生區。在近幾十年里,亞洲玉米螟入侵到這一區域。這兩種害蟲自從分化為不同的物種后首次在此相遇。伊犁地區是目前已知世界上唯一的兩種玉米螟混生區。這為研究近緣種的進化提供了非常難得的機會。
植保所王振營研究員領銜的研究團隊在新疆玉米上采集了11個地理種群的玉米螟越冬幼蟲,采用高通量SNP和SSR測試及線粒體測序方法。根據SNP基因型數據結果這兩種玉米螟存在較高的遺傳多樣性;預測了伊犁地區基因滲透史。在混生區內的亞洲玉米螟種群內沒有發現基因滲透的基因型。根據雜交個體和基因滲透史,可以確定伊犁地區為這兩種玉米螟的雜交地區;可以預測伴隨著基因在這兩個物種間滲透,適應性特點也在這兩個物種間橫向傳播。本研究結果表明亞洲玉米螟和歐洲玉米螟這兩個生殖隔離的物種間存在著中間體,經典的以信息素為基礎的區分這兩個物種的方法應當予以重新考慮。
(中國農科院網)
近日,由中國農業科學院鄭州果樹研究所主辦的國家獼猴桃科技創新聯盟在鄭州正式成立,來自全國近200名農業科技創新專家參加成立儀式。
我國獼猴桃種植面積和總產量均居世界第一,遠超新西蘭,在世界獼猴桃產業中占有舉足輕重的地位。而河南省也是我國果品重點產區之一,水果栽培面積近800萬畝,其中西峽獼猴桃更是我國對外出口的特優水果之一。
據悉,國家獼猴桃科技創新聯盟牽頭單位中國農業科學院鄭州果樹所承擔著中國農科院“獼猴桃資源與育種”項目、河南省大宗水果產業技術體系首席專家項目、國家自然科學基金、中國-新西蘭政府間獼猴桃合作等項目,具有充足的條件保障。聯盟成立后將建立“基礎研究+技術研發+試驗示范+生產推廣”一條龍的科技創新平臺,突破我國獼猴桃產業的關鍵共性技術和重大科技問題。
同時,建立“科研單位+地方政府+龍頭企業+種植大戶”四位一體成果轉化平臺,破解我國獼猴桃產業科技成果轉化最后一公里難題。建立“標準化+品牌化+大數據+物聯網”現代化的生產經營體系,全面提升我國獼猴桃國際市場競爭力。
國家獼猴桃科技創新聯盟理事長、中國農科院鄭州果樹所副所長方金豹說,聯盟將通過5~10年時間的聯合攻關,促使果品質量達到進口果水平,大幅減少化肥、農藥的使用,安全性達到綠色果品標準;主栽品種具有潰瘍病抗性或耐受能力,潰瘍病、介殼蟲等主要病蟲害得到有效控制;在主要產區建立起示范推廣體系,核心技術得到大面積推廣,生產水平達到國際先進水平。
(河南日報)
近日,中國水稻研究所種質創新課題組研究發現了一個控制水稻籽粒錳積累的主效數量性狀位點(QTL),并且創制了高錳低鎘水稻的優良育種材料。相關研究成果在線發表在《科學報告(Scientific Reports)》上。
(中國水稻信息網)
近日,由中國農業科學院植物保護研究所科研團隊通過對水稻條紋病毒(RSV)的生物學、編碼蛋白功能及病毒病防控研究,揭示水稻條紋病毒通過干擾植物蛋白棕櫚?;焖俳⑶秩拘聶C制,進一步探索了RSV和寄主植物之間的博弈現象,并發現了該病毒具備在與植物共進化過程中精巧地調控植物防御蛋白水平從而幫助其快速建立侵染的能力。相關研究成果在線發表在國際學術期刊《分子植物(Molecular Plant)》上。
據悉,由水稻條紋病毒(RSV)引起的水稻條紋葉枯病是目前我國以及東亞地區粳稻生產上最嚴重的病毒病害之一,近幾十年在我國多次爆發流行。植保所周雪平研究團隊首先利用iTRAQ蛋白質譜結合病毒誘導的病毒沉默與CRISPR/Cas9體系成功鑒定了一個負調控RSV侵染的寄主因子NbREM1,NbREM1屬于remorin基因家族的Group1亞組。研究證實NbREM1通過調控細胞胞間連絲孔徑大小抑制RSV的細胞間移動。利用蛋白定量質譜手段發現NbREM1在病毒侵染的初期蛋白水平顯著下調,而轉錄本水平和對照相比并沒有顯著的差異,說明RSV侵染可能影響Remorin的翻譯后修飾過程。
研究發現RSV侵染后能夠干擾Remorin蛋白的棕櫚?;揎棧钊胙芯匡@示RSV編碼的運動蛋白NSvc4能夠結合Remorin C端棕櫚?;揎椢稽c區域,干擾其棕櫚?;揎?,導致Remorin細胞膜定位減弱并在內質網大量聚集,誘導細胞自噬并被降解。RSV侵染導致Remorin的降解,有利于病毒打開胞間連絲快速進行細胞間的移動。
研究中選取了RSV的兩種自然寄主,單子葉寄主水稻和雙子葉寄主本氏煙,分別鑒定了兩種寄主植物對應的Remorin蛋白,并發現RSV采用類似的手段干擾Remorin的棕櫚?;揎棽⑼ㄟ^自噬途徑降解該蛋白,減弱其對病毒細胞間移動的抑制。
本研究揭示了RSV在和寄主博弈中進化的一種抑制寄主防御的新策略。
(科學網)
日前從中國科學院植物研究所獲悉,該所研究員王雷率領的團隊以模式植物擬南芥為研究對象,發現了植物生物鐘參與調控葉片衰老過程的有關機制。相關成果發表在最近的《分子植物》雜志上。
在擬南芥中,一個名叫“夜晚復合體”(Evening Complex)的組分是其生物鐘的核心組分,由3種蛋白復合而成。研究人員發現,當“夜晚復合體”中任何組分發生突變,都會將葉片衰老過程提前。
進一步研究表明,該過程同一種植物激素——茉莉酸的信號調控直接相關。茉莉酸信號能夠激活一個促進葉片衰老的轉錄因子,而“夜晚復合體”則能夠抑制該轉錄因子的表達,從而在時間維度上精細調控茉莉酸誘導植物葉片衰老的進程。
該研究揭示了生物鐘參與調控葉片衰老過程的有關機制,為進一步理解生物鐘在植物生理調控中的作用提供證據。
(科學網)
近期,中國水稻研究所水稻基因組模塊創制創新團隊揭示了水稻高親和鉀離子轉運蛋白參與水稻抗旱、耐鹽的作用機制。相關研究成果發表于《植物科學前沿》和《環境和實驗植物學》。
干旱、高鹽等環境脅迫顯著抑制水稻的正常生長并導致減產,水稻缺鉀會引起植株矮縮、莖稈細弱,嚴重的產生近似火燒狀的“鐵銹稻”等,水稻缺鉀還會進一步降低其對逆境脅迫的耐受性。研究發現OsHAK1(超表達轉基因材料)在根系和地上部均受干旱、高鹽誘導上調表達;oshak1突變體在營養和生殖生長期均表現對干旱、鹽脅迫敏感,而過量表達OsHAK1可以促進活性氧的清除、增強脅迫響應相關基因的表達、提高水稻的抗旱、耐鹽性;OsHAK1的表達量與秈稻和粳稻品種間耐鹽性的差異成正相關;通過干旱誘導啟動子(OsHAK1pro)特異啟動根發育相關基因OsRAA1的表達,獲得在干旱逆境下根系生長、鉀積累、單株產量和抗旱性均顯著提高的轉基因水稻。研究結果可為培育抗旱、耐鹽水稻新品種提供理論基礎。