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植物基因輸送有新法磁性納米顆粒當(dāng)載體

據(jù)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院最新消息，該院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所與生物技術(shù)研究所科研團(tuán)隊開展聯(lián)合研究，利用磁性納米粒子作為基因載體，創(chuàng)立了一種高通量、操作便捷和用途廣泛的植物遺傳轉(zhuǎn)化新方法，推動納米載體基因輸送與遺傳介導(dǎo)系統(tǒng)研究取得重要進(jìn)展，開辟了納米生物技術(shù)研究的新方向。相關(guān)研究成果于近日在線發(fā)表在《自然—植物》上。

此次研發(fā)的基于磁性納米顆?；蜉d體的花粉磁轉(zhuǎn)化植物遺傳修飾方法，可以利用磁性納米顆粒Fe3O4作為載體，在外加磁場介導(dǎo)下，將外源基因輸送至花粉內(nèi)部，通過人工授粉利用自然生殖過程直接獲得轉(zhuǎn)化種子，然后再經(jīng)過選育獲得穩(wěn)定遺傳的轉(zhuǎn)基因后代。該方法將納米磁轉(zhuǎn)化和花粉介導(dǎo)法相結(jié)合，突破了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)基因方法組織再生培養(yǎng)和寄主適應(yīng)性等方面的瓶頸，可以提高遺傳轉(zhuǎn)化效率，縮短轉(zhuǎn)基因植物培育周期，實現(xiàn)高通量與多基因協(xié)同并轉(zhuǎn)化，適用范圍和用途非常廣泛，對于加速轉(zhuǎn)基因生物新品種培育具有重要意義，并在作物遺傳學(xué)、合成生物學(xué)和生物反應(yīng)器等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。

（科技日報）

生物演化“紅皇后假說”再被闡釋

“紅皇后假說”和達(dá)爾文的物種選擇說一樣，是具有廣泛影響力的演化生物學(xué)觀點之一。據(jù)英國《自然》雜志日前發(fā)表的一篇演化學(xué)報告，一項最新模擬研究對該假說提供了一種解釋，其認(rèn)為要理解不同演化驅(qū)動因素之間的相互作用，得看一個種群在其演化過程中所處的階段。此次，芬蘭赫爾辛基大學(xué)研究團(tuán)隊模擬表明，如果考慮一個分類群的擴(kuò)張高峰，而不是最終的滅絕，那么就能化解這個矛盾。研究人員認(rèn)為，在某個物種高峰期，能限制它們的更可能是競爭相關(guān)因素，而限制其初始多樣化和最終滅絕的，與隨機(jī)非生物效應(yīng)的關(guān)系更大。研究結(jié)果意味著，在探究某個物種可能何時滅絕或者是否可能滅絕時，應(yīng)該考慮的不是其最終的衰退和滅絕，而是其是否已度過了高峰期。

（中國科技日報）

科學(xué)家揭示水稻高溫逆境下調(diào)控葉綠體穩(wěn)定發(fā)育的分子機(jī)理

近日，中國水稻研究所水稻品質(zhì)遺傳改良創(chuàng)新團(tuán)隊研究揭示了水稻PEP聚合酶的穩(wěn)定性對高溫逆境下葉綠體正常發(fā)育起著關(guān)鍵性的作用。相關(guān)研究成果發(fā)表在植物學(xué)期刊《實驗植物學(xué)雜志（Journal of Experimental Botany）》上。

該研究利用EMS化學(xué)誘變的方法篩選到了兩個幼苗期葉片在高溫下白化致死的水稻突變體wlp2s、wlp2w，通過遺傳學(xué)以及分子生物學(xué)等手段發(fā)現(xiàn)WLP2編碼一個水稻PEP聚合酶復(fù)合體的重要成員。研究分析發(fā)現(xiàn)WLP2以及其同源蛋白OsFLN2與水稻硫氧還蛋白OsTRXz互作形成FLN-TRX調(diào)控模塊，調(diào)控著PEP聚合酶在高溫逆境下的氧化還原平衡，維持其轉(zhuǎn)錄活性。此外，wlp2w基因作為早期葉色標(biāo)記在雜交水稻生產(chǎn)中具有一定的應(yīng)用價值。

（中國水稻信息網(wǎng)）

中國農(nóng)科院作科所牽頭繪制出小麥D基因組精細(xì)圖

近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究團(tuán)隊在小麥D基因組測序研究中又取得新進(jìn)展，相關(guān)研究論文于2017年11月20日在線發(fā)表在《自然—植物》上。

該團(tuán)隊利用二代、三代等測序技術(shù)與最新的組裝技術(shù)，對D基因組重新測序與組裝，將組裝質(zhì)量提高210倍，完成了染色體級別的D基因組精細(xì)圖譜的繪制。利用高質(zhì)量的組裝結(jié)果，準(zhǔn)確地進(jìn)行了基因注釋，構(gòu)建了基因分布圖、基因表達(dá)圖、假基因分布圖、重復(fù)序列分布圖、甲基化分布圖、重組率分布圖和smallRNA分布圖。研究發(fā)現(xiàn)，粗山羊草基因組中有一批基因在近期發(fā)生了復(fù)制。研究還重點分析了轉(zhuǎn)座子對基因組結(jié)構(gòu)、基因復(fù)制、假基因形成與基因表達(dá)的影響，發(fā)現(xiàn)有近1/2的基因中攜帶有TE，是已測序基因組中攜帶TE基因最多的物種，也是迄今為止報道的假基因數(shù)量最多的物種。TE通常還抑制基因的表達(dá)。該研究還首次把近30年來三代分子標(biāo)記和之前檢測到的重要農(nóng)藝性狀基因和QTL定位到小麥D基因組上，獲得一個完整的整合圖譜。

（中國科學(xué)報）