農(nóng)林園藝

研究揭示辣椒為什么會這么辣

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院雷建軍教授團(tuán)隊(duì)在辣椒素類物質(zhì)生物合成的轉(zhuǎn)錄調(diào)控和遺傳進(jìn)化方面取得重要進(jìn)展。研究論文發(fā)表于New Phytologist。研究采用極辣的辣椒（C.chinense）做母本，微辣的辣椒（C.annuum）做父本構(gòu)建了種間雜交群體?？寺〉嚼苯诽プ禺惐磉_(dá)的MYB轉(zhuǎn)錄因子MYB31直接調(diào)控辣椒素合成相關(guān)基因。MYB31啟動子變異與轉(zhuǎn)錄活性相關(guān)，高辣的C.chinense材料中MYB31被WRKY9強(qiáng)烈激活，最終導(dǎo)致極辣C.chinense種的形成。研究發(fā)現(xiàn)MYB31是辣椒屬中辣椒素類物質(zhì)合成的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，啟動子變異導(dǎo)致極辣基因型辣椒（C.chinense）遺傳進(jìn)化。

辣椒5個栽培馴化種和極辣基因型辣椒（圖片來源于華南農(nóng)業(yè)大學(xué)網(wǎng)站）

辣椒素生物合成的轉(zhuǎn)錄調(diào)控和極辣辣椒進(jìn)化模式圖（圖片來源于華南農(nóng)業(yè)大學(xué)網(wǎng)站）

植物病毒跨界侵染植物病原真菌的研究進(jìn)展

西北農(nóng)林科技大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院、旱區(qū)作物逆境生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、雙一流學(xué)科群病蟲害綜合治理PI團(tuán)隊(duì)孫麗英教授課題組發(fā)現(xiàn)了植物類病毒能夠跨界侵染病原真菌，并引起病原菌致病力衰退，有望創(chuàng)建新型植物真菌病害的生防因子。研究論文發(fā)表于PNAS（《美國科學(xué)院院刊》）。研究利用植物—真菌—病毒相互作用的研究體系探索了類病毒跨界侵染絲狀植物病原真菌的情況。利用人工介導(dǎo)方式分別將7種代表性類病毒轉(zhuǎn)染3種絲狀植物病原真菌，包括蘋果腐爛病菌、栗疫病菌、禾谷鐮刀菌，首次證實(shí)了類病毒可以選擇性地在絲狀病原真菌中復(fù)制并傳播。

用基因手段讓“鎘”離秈米

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)趙方杰教授團(tuán)隊(duì)與日本岡山大學(xué)馬建鋒教授合作，嘗試阻止鎘向水稻的地上部分和稻米中轉(zhuǎn)移。研究論文發(fā)表于Environmental International。將水稻本身擁有的OsHMA3基因在我國南方主栽秈稻品種“中嘉早17”中過量表達(dá)，在溫室盆栽條件下，將未轉(zhuǎn)基因的野生型和轉(zhuǎn)基因株系種植在兩份采自湖南的鎘污染水稻土上，野生型稻米鎘含量超過國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)（0.2mg/kg）3～10倍，而轉(zhuǎn)基因株系稻米鎘含量降低94%～98%，低于國家標(biāo)準(zhǔn)5～10倍，并對農(nóng)藝性狀和必需微量元素含量無顯著影響。該條件下種植出的稻米，能顯著降低鎘含量，而且在營養(yǎng)方面和普通稻米幾乎沒有差別。

控制大米好吃與否的“祖先基因”

揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院教授劉巧泉團(tuán)隊(duì)揭示了控制稻米蒸煮與食味品質(zhì)最重要的基因——蠟質(zhì)基因（Wx）的祖先等位基因Wxlv的相關(guān)分子遺傳機(jī)制，為稻米蒸煮與食味品質(zhì)改良提供了重要基因資源和技術(shù)支撐。研究論文發(fā)表于Molecular Plant。攜帶Wxlv的稻米中含有更多中短鏈分子量的直鏈淀粉，表現(xiàn)為高直鏈淀粉含量和低淀粉黏滯特性，米飯口感和食味較差。而當(dāng)下栽培稻中的多數(shù)優(yōu)異等位基因都保留了Wxlv的功能位點(diǎn)，通過修改該功能位點(diǎn)可用于優(yōu)良食味稻米的培育。研究證明，Wxlv與野生稻中Wx基因序列及功能基本一致，在進(jìn)化中屬于祖先基因。

低鎘水稻研究進(jìn)展

中國科學(xué)院植物研究所何振艷研究組及其合作者發(fā)現(xiàn)了參與水稻鎘吸收和籽粒鎘積累的OsCd1基因及其低鎘積累的自然變異OsCd1V449，對水稻鎘積累分子機(jī)制的闡釋和低鎘水稻品種的培育具有重要參考。研究論文發(fā)表于NatureCommunication。水稻容易吸收和富集重金屬元素鎘，使得鎘通過食物鏈進(jìn)入人體，并在人體內(nèi)長期積累，嚴(yán)重威脅人類健康。我國稻米鎘污染問題形勢嚴(yán)峻，其中南方稻米鎘污染情況尤為嚴(yán)重。我國栽培稻分成秈、粳兩個亞種，秈稻主要在南方地區(qū)種植，較粳稻具有更強(qiáng)的鎘積累能力，其可能是南方稻米鎘超標(biāo)的一個重要原因。鑒定調(diào)控秈稻籽粒鎘積累特性的分子模塊，降低秈稻籽粒的鎘含量，培育低鎘安全水稻品種已成為當(dāng)務(wù)之急。

水稻籽粒鎘積累性狀全基因組關(guān)聯(lián)分析及OsCd1基因功能表征（圖片來源于中國科學(xué)院植物研究所網(wǎng)站）

低鎘基因型OsCd1V449功能驗(yàn)證（圖片來源于中國科學(xué)院植物研究所網(wǎng)站）

玉米高分辨率染色質(zhì)遠(yuǎn)程互作圖譜

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院賴錦盛教授課題組解析了玉米高分辨率染色質(zhì)遠(yuǎn)程互作圖譜。研究論文發(fā)表于Nature Communications。該研究利用ChIA-PET技術(shù)（可以捕獲和某一蛋白相關(guān)的染色質(zhì)互作），在玉米幼苗和幼穗中構(gòu)建了H3K4me3-和H3K27ac-富集的高分辨率（5～10kb）的染色質(zhì)互作圖譜。在幼苗和幼穗中分別鑒定到約24000遠(yuǎn)程染色質(zhì)互作。同時利用ChIP-seq（以H3K27ac為抗體）在幼穗和幼苗中鑒定到29649和27734遠(yuǎn)端調(diào)控區(qū)域（D）。論文將鑒定的染色質(zhì)互作分為啟動子—啟動子（P-P），啟動子—增強(qiáng)子（P-D），增強(qiáng)子—增強(qiáng)子（D-D）互作；其中P-P互作占60%，P-D占35%，D-D約占5%。

tRNAHis鳥苷轉(zhuǎn)移酶參與調(diào)控水稻適應(yīng)環(huán)境溫度的新機(jī)制

中國科學(xué)院分子植物卓越創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所林鴻宣研究組揭示了水稻tRNAHis鳥苷轉(zhuǎn)移酶通過參與生長素響應(yīng)因子蛋白翻譯調(diào)控過程適應(yīng)環(huán)境溫度的新機(jī)制。研究成果發(fā)表于Molecular Plant。高等植物擁有固著生長的特性，因此發(fā)展出多種適應(yīng)環(huán)境溫度生長的策略。通過大規(guī)模EMS誘變，篩選到一個株高、結(jié)實(shí)率、葉寬、分蘗數(shù)等多種重要農(nóng)藝性狀在上海與海南產(chǎn)生明顯差異的突變體，該突變體在上海夏季高溫環(huán)境下表現(xiàn)為矮稈、結(jié)實(shí)率低、窄葉、小穗，而在海南冬季溫度較低的條件下卻出現(xiàn)為與野生型“特青”類似的表型。研究發(fā)現(xiàn)AET1除了具有鳥苷轉(zhuǎn)移酶活性，還具有與核糖體相關(guān)蛋白一起調(diào)控蛋白翻譯過程的新功能。

云南常綠闊葉林的研究進(jìn)展

中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園朱華研究員等人對云南常綠闊葉林的植物區(qū)系組成、物種多樣性、生態(tài)外貌特征和生物地理的研究，為今后《云南植被志》的編研提供了重要參考。論文發(fā)表于Botanical Review。常綠闊葉林在云南植被分類上被作為亞熱帶性質(zhì)的一個植被型，除局部的山地苔蘚常綠闊葉林和山頂苔蘚矮林外，它主要包括3個植被亞型：季風(fēng)常綠闊葉林，半濕潤常綠闊葉林和中山濕性常綠闊葉林?？茖W(xué)家把季風(fēng)常綠闊葉林給予新名“低山常綠闊葉林”，并建議“低山常綠闊葉林”因其與中國西南獨(dú)特的常綠闊葉林在生態(tài)特征、植物區(qū)系組成和生物地理上明顯區(qū)別，在植被分類上應(yīng)作為一個單獨(dú)的植被型。