研究闡明亞洲玉米螟和歐洲玉米螟同域下的基因滲透現(xiàn)象

日前，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所科研團(tuán)隊在稈野螟屬（Ostrinia）近緣種種群遺傳方面取得研究進(jìn)展，不僅首次在自然界中發(fā)現(xiàn)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(xiàn)象。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在生態(tài)學(xué)、群體遺傳學(xué)領(lǐng)域期刊《分子生態(tài)（Molecular Ecology）》上。

生物學(xué)物種內(nèi)保持高的基因流以保持種群。空間和時間上的隨機(jī)基因流和適應(yīng)性變異積累可以導(dǎo)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）?；驖B透現(xiàn)象的研究對進(jìn)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(qū)為原始?xì)W洲玉米螟的發(fā)生區(qū)。在近幾十年里，亞洲玉米螟入侵到這一區(qū)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(qū)是目前已知世界上唯一的兩種玉米螟混生區(qū)。這為研究近緣種的進(jìn)化提供了非常難得的機(jī)會。

植保所王振營研究員領(lǐng)銜的研究團(tuán)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(jù)SNP基因型數(shù)據(jù)結(jié)果這兩種玉米螟存在較高的遺傳多樣性；預(yù)測了伊犁地區(qū)基因滲透史。在混生區(qū)內(nèi)的亞洲玉米螟種群內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)基因滲透的基因型。根據(jù)雜交個體和基因滲透史，可以確定伊犁地區(qū)為這兩種玉米螟的雜交地區(qū)；可以預(yù)測伴隨著基因在這兩個物種間滲透，適應(yīng)性特點也在這兩個物種間橫向傳播。本研究結(jié)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(jīng)典的以信息素為基礎(chǔ)的區(qū)分這兩個物種的方法應(yīng)當(dāng)予以重新考慮。

（中國農(nóng)科院網(wǎng)）

國家首個獼猴桃科技創(chuàng)新聯(lián)盟在鄭成立

近日，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所主辦的國家獼猴桃科技創(chuàng)新聯(lián)盟在鄭州正式成立，來自全國近200名農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新專家參加成立儀式。

我國獼猴桃種植面積和總產(chǎn)量均居世界第一，遠(yuǎn)超新西蘭，在世界獼猴桃產(chǎn)業(yè)中占有舉足輕重的地位。而河南省也是我國果品重點產(chǎn)區(qū)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(yōu)水果之一。

據(jù)悉，國家獼猴桃科技創(chuàng)新聯(lián)盟牽頭單位中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹所承擔(dān)著中國農(nóng)科院“獼猴桃資源與育種”項目、河南省大宗水果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席專家項目、國家自然科學(xué)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(lián)盟成立后將建立“基礎(chǔ)研究+技術(shù)研發(fā)+試驗示范+生產(chǎn)推廣”一條龍的科技創(chuàng)新平臺，突破我國獼猴桃產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵共性技術(shù)和重大科技問題。

同時，建立“科研單位+地方政府+龍頭企業(yè)+種植大戶”四位一體成果轉(zhuǎn)化平臺，破解我國獼猴桃產(chǎn)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化最后一公里難題。建立“標(biāo)準(zhǔn)化+品牌化+大數(shù)據(jù)+物聯(lián)網(wǎng)”現(xiàn)代化的生產(chǎn)經(jīng)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(chuàng)新聯(lián)盟理事長、中國農(nóng)科院鄭州果樹所副所長方金豹說，聯(lián)盟將通過5～10年時間的聯(lián)合攻關(guān)，促使果品質(zhì)量達(dá)到進(jìn)口果水平，大幅減少化肥、農(nóng)藥的使用，安全性達(dá)到綠色果品標(biāo)準(zhǔn)；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(chǎn)區(qū)建立起示范推廣體系，核心技術(shù)得到大面積推廣，生產(chǎn)水平達(dá)到國際先進(jìn)水平。

（河南日報）

水稻有望實現(xiàn)高錳低鎘

近日，中國水稻研究所種質(zhì)創(chuàng)新課題組研究發(fā)現(xiàn)了一個控制水稻籽粒錳積累的主效數(shù)量性狀位點（QTL），并且創(chuàng)制了高錳低鎘水稻的優(yōu)良育種材料。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《科學(xué)報告（Scientific Reports）》上。

（中國水稻信息網(wǎng)）

水稻條紋病毒通過干擾植物蛋白棕櫚?；焖俳⑶秩拘聶C(jī)制

近日，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所科研團(tuán)隊通過對水稻條紋病毒（RSV）的生物學(xué)、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(jī)制，進(jìn)一步探索了RSV和寄主植物之間的博弈現(xiàn)象，并發(fā)現(xiàn)了該病毒具備在與植物共進(jìn)化過程中精巧地調(diào)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(guān)研究成果在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《分子植物（Molecular Plant）》上。

據(jù)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(qū)粳稻生產(chǎn)上最嚴(yán)重的病毒病害之一，近幾十年在我國多次爆發(fā)流行。植保所周雪平研究團(tuán)隊首先利用iTRAQ蛋白質(zhì)譜結(jié)合病毒誘導(dǎo)的病毒沉默與CRISPR/Cas9體系成功鑒定了一個負(fù)調(diào)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(diào)控細(xì)胞胞間連絲孔徑大小抑制RSV的細(xì)胞間移動。利用蛋白定量質(zhì)譜手段發(fā)現(xiàn)NbREM1在病毒侵染的初期蛋白水平顯著下調(diào)，而轉(zhuǎn)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(fā)現(xiàn)RSV侵染后能夠干擾Remorin蛋白的棕櫚酰化修飾，深入研究顯示RSV編碼的運(yùn)動蛋白NSvc4能夠結(jié)合Remorin C端棕櫚?；揎椢稽c區(qū)域，干擾其棕櫚?；揎?，導(dǎo)致Remorin細(xì)胞膜定位減弱并在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)大量聚集，誘導(dǎo)細(xì)胞自噬并被降解。RSV侵染導(dǎo)致Remorin的降解，有利于病毒打開胞間連絲快速進(jìn)行細(xì)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(yīng)的Remorin蛋白，并發(fā)現(xiàn)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(xì)胞間移動的抑制。

本研究揭示了RSV在和寄主博弈中進(jìn)化的一種抑制寄主防御的新策略。

（科學(xué)網(wǎng)）

研究發(fā)現(xiàn)生物鐘調(diào)控葉片衰老新機(jī)制

日前從中國科學(xué)院植物研究所獲悉，該所研究員王雷率領(lǐng)的團(tuán)隊以模式植物擬南芥為研究對象，發(fā)現(xiàn)了植物生物鐘參與調(diào)控葉片衰老過程的有關(guān)機(jī)制。相關(guān)成果發(fā)表在最近的《分子植物》雜志上。

在擬南芥中，一個名叫“夜晚復(fù)合體”（Evening Complex）的組分是其生物鐘的核心組分，由3種蛋白復(fù)合而成。研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)“夜晚復(fù)合體”中任何組分發(fā)生突變，都會將葉片衰老過程提前。

進(jìn)一步研究表明，該過程同一種植物激素——茉莉酸的信號調(diào)控直接相關(guān)。茉莉酸信號能夠激活一個促進(jìn)葉片衰老的轉(zhuǎn)錄因子，而“夜晚復(fù)合體”則能夠抑制該轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)，從而在時間維度上精細(xì)調(diào)控茉莉酸誘導(dǎo)植物葉片衰老的進(jìn)程。

該研究揭示了生物鐘參與調(diào)控葉片衰老過程的有關(guān)機(jī)制，為進(jìn)一步理解生物鐘在植物生理調(diào)控中的作用提供證據(jù)。

（科學(xué)網(wǎng)）

研究發(fā)現(xiàn)水稻抗旱耐鹽生理調(diào)控機(jī)制

近期，中國水稻研究所水稻基因組模塊創(chuàng)制創(chuàng)新團(tuán)隊揭示了水稻高親和鉀離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白參與水稻抗旱、耐鹽的作用機(jī)制。相關(guān)研究成果發(fā)表于《植物科學(xué)前沿》和《環(huán)境和實驗植物學(xué)》。

干旱、高鹽等環(huán)境脅迫顯著抑制水稻的正常生長并導(dǎo)致減產(chǎn)，水稻缺鉀會引起植株矮縮、莖稈細(xì)弱，嚴(yán)重的產(chǎn)生近似火燒狀的“鐵銹稻”等，水稻缺鉀還會進(jìn)一步降低其對逆境脅迫的耐受性。研究發(fā)現(xiàn)OsHAK1（超表達(dá)轉(zhuǎn)基因材料）在根系和地上部均受干旱、高鹽誘導(dǎo)上調(diào)表達(dá)；oshak1突變體在營養(yǎng)和生殖生長期均表現(xiàn)對干旱、鹽脅迫敏感，而過量表達(dá)OsHAK1可以促進(jìn)活性氧的清除、增強(qiáng)脅迫響應(yīng)相關(guān)基因的表達(dá)、提高水稻的抗旱、耐鹽性；OsHAK1的表達(dá)量與秈稻和粳稻品種間耐鹽性的差異成正相關(guān)；通過干旱誘導(dǎo)啟動子（OsHAK1pro）特異啟動根發(fā)育相關(guān)基因OsRAA1的表達(dá)，獲得在干旱逆境下根系生長、鉀積累、單株產(chǎn)量和抗旱性均顯著提高的轉(zhuǎn)基因水稻。研究結(jié)果可為培育抗旱、耐鹽水稻新品種提供理論基礎(chǔ)。