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2018年第2期(发布时间: 2018-1-29 发布者:丁倩)  下载: 2018年第2期.doc       全选  导出
1   2018-01-29 09:25:13.673 青藏高原不同生态环境导致的六棱裸大麦变种的基因结构研究 (点击量:15)

基因隔离是由种群自然生境内或两生境之间的地理距离和生态特征决定的。在所有谷类作物中,大麦最适合生长在青藏高原(QTP)。本研究的目的是探寻大麦的基因结构与生态地理因子的变异相关性。利用多样性序列芯片技术(DArT),对生活在青藏高原(QTP)不同生态条件下的230个六棱裸大麦叶片进行了基因分型,并以此确认了与地理分布相关的两个种群及4个亚种群。研究表明,种群结构可能与该种群所处的海拔高度相关,而温度和降雨量对亚种群结构的的影响更为显著。在22个离群位点中,9个被鉴定为阳性,这可能与种群对局部环境的适应有关。研究中,我们还观测到某些生态地理因子与特定DArT位点等位基因频率之间的相关性。与适应性相关的DArT标记物的鉴别有利于开发新的种质,并为大麦改良提供相应的变异来源。

2   2018-01-29 09:22:26.503 乳剂中多基因合成在探索蛋白质功能位点中的作用 (点击量:18)

提高构建和分析DNA序列的能力可大大加速生物学的发展。本文介绍了一种基因合成的新方法,即DropSynth基因合成,该方法成本较低且扩展性好,可将多种基因融合在一起。DropSynth利用被称之为“条形码”的识别序列,并加入携带互补性条形码的微珠,经处理后便形成了油包水的胶体。我们利用DropSynth成功构建了7000多个合成基因,这些基因编码了大肠杆菌中两个关键基因的多种同系物。实验中,我们还测试了磷酸泛酰巯基乙胺腺苷酰转移酶同系物在多基因序列中辅助敲除大肠杆菌菌株的能力,揭示了其核心功能序列及各种同系物不相容的原因。DropSynth基因合成与多功能序列分析技术的结合,可使我们更加理性地探索序列与功能之间的关系。

3   2018-01-29 09:24:51.74 北方玉米叶枯病基因鉴定新研究 (点击量:18)

中西部地区的玉米种植者对北方玉米叶枯病的症状非常了解:患病的玉米叶片上常会出现绿灰色病斑,如不及时发现和治疗,便会导致玉米产量下降。即使人们在玉米中已经发现了抗病基因,但真菌仍可通过攻击叶片周围的组织,从而达到破坏的目的。目前,研究人员发现了真菌侵染玉米叶片的机制,这有利于我们找到防止玉米染病的方法。

伊利诺斯大学作物科学系植物病理学家Santiago Mideros说:“目前,我们正在寻找真菌中诱发玉米叶枯病的基因。这些信息有利于玉米种植者通过杂交获得更加持久的抗性。”

Mideros和他的同事们发现了导致玉米叶枯病的两个基因,该项研究成果对了解真菌和玉米基因组的相互作用机理具有十分重大的意义。目前,该研究成果已经发表在了《植物病理学》杂志上。

玉米中的Ht1,Ht2,Ht3及HtN基因可帮助其抵抗病原菌的感染。这些基因可表达为保护植物免受真菌侵染的蛋白质,但具体机制尚不明确。真菌可通过进化避免遭到植物抗病基因的抵抗而再次侵染植物。

Mideros说:“当你在机场安检时,他们是在寻找你身上携带的武器。同理,植物也是在寻找病原体拥有的武器。但是病原体可更换武器,从而使其不能被植物检测到。”

人们发现玉米和真菌基因之间的相互作用已有数十年,但到目前为止,科学家们还不了解真菌中这些基因的组成及其在基因组中的位置。为了获得这些信息,科研小组研究了不同的真菌菌株:其中一种可使Ht1玉米植株染病,另一种则没有致病性,并绘制了其后代的基因图谱。

Mideros解释说:“根据这些信息,我们可以发现真菌中的致病基因。”研究中,他们还确定真菌中致病基因AVRHt1及其候选基因AVRHt2的位置。此外,研究人员还确定了可以识别致病菌的分子标记。

Mideros说:“利用分子标记,我们可以对环境中的病原菌进行鉴定。于是农民便可以种植可抵抗特定区域特定病原体的玉米品种。”

Mideros还强调:“未来还有很多工作要做,目前我们已经迈出了第一步。”

Mideros在《植物病理学》杂志上发表了一篇名为“玉米大斑病菌毒力和体外发育的决定因素”的文章,其合作者包括台湾大学的Chia-Lin Chung、美国农业部农业研究组织(USDA-ARS)的Jesse Poland 及康奈尔大学的Tyr Weisner-Hanks、Donliang Wu、Ariel Fialko、Gillian Turgeon及Rebecca Nelson。该项目由麦克奈特(McKnight)基金和美国农业部共同支持。

4   2018-01-29 09:27:16.197 印度:种子经销商促进了抗逆水稻的传播 (点击量:15)

人们通常会在示范区种植一些适于当地环境的新品种。然而,常规示范区并没有有效地帮助当地农民了解新品种的优势。此外,这些示范区与种子系统并无联系,因此正在推广的新品种既不为种子经销商所知,也不能从他们那里获得。在这种情况下,种子经销商通常需要很长时间才能了解这些水稻新品种。

国际水稻研究所(IRRI)启动了一个涉及各利益相关者的创新计划,以此来促进示范区对抗逆水稻新品种(STRVs)的推广。

国际水稻研究所的农业研究发展专家Manzoor Dar说:“国际水稻研究所(IRRI)通过示范平台既可让农民和推广人员达成共识,也可让经销商成为连接种子使用者和供应商之间的纽带。 经销商的参与可促进种子需求的反馈,这有效地确保了系统中新品种供应的持续性。”

该方法的另一目的是让种子经销商参与传播过程。Dar博士说:“该战略的重点是鼓励种子经销商通过示范区向潜在客户推广抗逆水稻(STRVS),因此,作为常规客户的农民也可以直接反馈对特色品种种子需求的信息。调查发现很多种子经销商都会选择在自己的示范区推广抗逆水稻(STRVS),并以此评估该品种在当地的潜在需求。”

通过示范作用在种子经销商、农业兽医和分销商之间建立的共识,对抗逆水稻(STRVS)的推广意义十分重大。由于农民常需要通过种子经销商来获得所用种子的信息,所以,经销商应充分了解这些新品种的特点及优势。

Dar博士解释说:“种子经销商是信息传播和抗逆水稻(STRVS)推广的关键中间人,通过经销商网络产生的反馈和需求可使种子生产机构及时的生产所需的种子。”

Dar博士接着补充说:“国际水稻研究所(IRRI)提倡将这些示范区作为与正式种子系统相连的种子生产区,以确保偏远地区种子的有效供应。

2016年,通过经销商的参与及当地非政府组织的支持,国际水稻研究所(IRRI)在15000多个示范区展示了抗逆水稻(STRVS),这些示范区的面积可达2186公顷。在2017年丰收季,国际水稻研究所(IRRI)聘请了约500名经销商来展示抗旱和耐洪品种,以促进奥里萨岛地区对新品种的需求。

5   2018-01-29 09:35:47.627 利用维管植物基因组研究花椰菜科病毒的进化 (点击量:15)

目前,人们对可整合到宿主基因组中的植物内源性病毒的相关信息尚未存在可研究的空间。作为国际合作的一部分,法国国际农业研究中心(CIRAD)和法国国家农业研究院(INRA)的研究人员揭示了花椰菜科(包括几个新属)病毒序列,花椰菜科的病毒可存在于从石松植物到开花植物的大量维管植物,并以此证明了该病毒的起源。这些研究成果发表于2018年1月12日的科学报告杂志上。

内源性病毒是整合到宿主核基因组中的病毒序列。它们通常被认为是证明数百万年前可能发生的感染的最权威的分子化石,因此可通过研究这类病毒的来研究病毒的进化。

作为国际合作的一部分,法国国际农业研究中心(CIRAD)和法国国家农业研究院(INRA)的研究人员研究了花椰菜科(Caulimoviridae)病毒的内源性元件,该病毒可感染许多植物。科研人员通过研究植物基因组以评估这些病毒的多样性及其宿主范围。

维管植物中的内源病毒元件

科学家们利用最先进的基因组学和生物信息学工具分析了72个植物的基因组,这些植物可代表从绿藻到开花植物不同系统发育树,寻找全部或部分编码花椰菜科病毒的蛋白序列,这些序列均为具有高度特异性和保守性的逆转录酶。该序列既存在于开花植物的基因组中,也存在于大多数维管植物中,其中包括最原始的植物,如,蕨类,松柏类和石松等,其感染范围十分广泛。针对62种开花植物的研究结果表明,内源花椰菜科病毒序列的数量可能与植物基因组的大小有关,在裸子植物巨大基因组的核心区域有数千个这样的病毒序列,但玉米是个例外,尽管其基因组很大,但却不存在这样的序列。此外,蓖麻和甜橙基因组中这种序列的密度非常高。

与花椰菜科新属相关的内源性病毒元件

对所研究的植物中内源性病毒元件的深入分析显示,大多数内源花椰菜病毒均来自弗洛伦德病毒属和矮牵牛花病毒属,这促进了花椰菜科病毒进化分支的重大发现:在松柏类植物中发现了4个新属,蕨类植物中2个,开花植物中5个。

内源性病毒元件可追溯到泥盆纪时期

根据对花椰菜科植物病毒不同属的分布分析,科学家们发现这个病毒家族最早出现在泥盆纪的开花植物和裸子植物中(距今约3.2亿年)。存在于不同宿主中的病毒序列在后期进行了明显的基因交换。值得一提的是,花椰菜科病毒宿主的广泛性可能是由于这些病毒中存在运动蛋白,这些运动蛋白可促进病毒颗粒在维管植物中经由特定通道或胞间连丝在细胞之间转运、循环。

以上研究结果揭示了花椰菜科病毒的适应性及其对维管束植物进化的影响。但我们尚需对这些病毒在植物基因组中存在的作用及影响进行更详细的研究。

6   2018-01-29 09:38:14.313 基于自身配合力的树莓选育 (点击量:13)

目前,树莓基因型在其育种上的应用十分有限。利用双杂交,我们研究了树莓初生果实的育种价值。本研究的目的是在品种开发过程中鉴定具有较高一般配合力(GCA)的树莓基因型,在其特殊配合力(SCA)中检出最佳杂交,并确定高产量的基因作用类型和遗传力及其8个组分。结果表明,亲本MRSL对每株树莓果实的总产量、果实重量、果实数量、果实长度、果实直径等均有最高的一般配合力(GCA)效应。基因型C47对每株植物的株高具有良好的一般配合力(GCA)效应,基因型TD-865对高度可溶性固体具有较高的一般配合力(GCA)效应。狭义的遗传力在大多数性状上均在低到中等(0.00-0.62)之间,可溶性固体具有最高的遗传力。