北京林大等完成世界首張梅花全基因組變異圖譜

北京林業(yè)大學(xué)教授張啟翔領(lǐng)銜的國家花卉工程技術(shù)研究中心與青島華大基因研究院、深圳華大生命科學(xué)研究院及美國賓夕法尼亞州立大學(xué)等單位合作，完成了首個(gè)梅花全基因組重測序研究，構(gòu)建了世界首張梅花全基因組變異圖譜。該成果對梅花重要觀賞性狀的遺傳解析具有里程碑的作用。既為其分子標(biāo)記輔助育種研究提供了重要的理論框架，又為重要觀賞性狀基因的遺傳選育及品種改良提供了重要平臺。相關(guān)研究論文日前在《自然—通訊》在線發(fā)表。

（中國科學(xué)報(bào)）

中外科學(xué)家為水稻降砷“解毒”

中國和不少亞洲國家以稻米為主食，然而水稻具有富集有毒物質(zhì)砷的能力，對人類健康構(gòu)成威脅。中外科學(xué)家近日找到一種新辦法，通過操控水稻基因降低砷含量，給水稻“解毒”。

砷以無機(jī)砷和有機(jī)砷等多種形式存在，無機(jī)砷毒性較高。水稻在生長過程中會吸收土壤中的砷，因此對以稻米為主食的國家而言，降低水稻中的砷含量是一項(xiàng)重大課題。

研究發(fā)現(xiàn)，水稻中的砷多是通過硅的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白lsi1和lsi2“混進(jìn)”植物機(jī)體內(nèi)的。以往，科學(xué)家采用使這組蛋白基因突變的辦法降低砷含量，但此舉“殺敵一千，自損八百”，同時(shí)也會降低硅的含量，導(dǎo)致水稻減產(chǎn)。

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教授趙方杰領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了另一對水通道蛋白NIP1;1和NIP3;3也具有轉(zhuǎn)運(yùn)砷的能力，但它們對硅的運(yùn)輸能力較弱?；谠撎匦裕芯咳藛T操控這兩種蛋白的基因，讓它們運(yùn)輸?shù)纳闊o法留在植物體內(nèi)，既達(dá)到了“解毒”的效果，水稻硅含量和產(chǎn)量也沒有受到顯著影響。

（新華社）

害蟲啃過的水稻變得更好吃

五羥色胺是一種讓人的大腦產(chǎn)生愉悅感的化合物，浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院舒慶堯及其合作者最新研究發(fā)現(xiàn)：害蟲也喜歡五羥色胺。害蟲啃食水稻時(shí)，植株體內(nèi)的五羥色胺含量會增加，對害蟲來說，這使水稻的“口感”和“營養(yǎng)”都提升了。

據(jù)了解，這是科學(xué)界第一次揭示五羥色胺與水稻抗蟲性之間的關(guān)系，將對下一步培養(yǎng)更優(yōu)抗性的水稻和發(fā)展防蟲治蟲策略提供新的思路。這一發(fā)現(xiàn)對提高水稻的抗性，維護(hù)糧食產(chǎn)量和品質(zhì)有很重要的科學(xué)價(jià)值。相關(guān)論文《基于五羥色胺生物合成抑制的水稻抗蟲性》日前發(fā)表在《自然·植物》雜志。

（科技日報(bào)）

加速小麥遺傳改良我國完成小麥A基因組精細(xì)圖譜繪制

中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所的科研團(tuán)隊(duì)日前完成了小麥A基因組的測序和染色體精細(xì)圖譜的繪制，有望進(jìn)一步推動栽培小麥的遺傳改良。國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表了這一研究成果。

科研團(tuán)隊(duì)繪制出了小麥A基因組7條染色體的分子圖譜，注釋出了41507個(gè)蛋白編碼基因。該工作為國內(nèi)外科研人員解析小麥基因組進(jìn)化和馴化提供了高質(zhì)量的基因組信息和一個(gè)全新的視角，將加速栽培小麥的遺傳改良和分子設(shè)計(jì)育種，對提升小麥產(chǎn)業(yè)競爭力、保障糧食安全和農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效與可持續(xù)發(fā)展將產(chǎn)生重要作用。

據(jù)了解，生產(chǎn)上廣泛種植的普通小麥?zhǔn)且粋€(gè)經(jīng)兩次自然雜交而形成的異源六倍體，含有A、B和D三個(gè)基因組，其基因組大而復(fù)雜，約為水稻基因組的40倍，且85%以上基因組DNA為重復(fù)序列，致使基因組測序研究進(jìn)展緩慢。

小麥?zhǔn)侨蜃钪匾募Z食作物，養(yǎng)活了世界上40%的人口，提供了人類所需熱能和蛋白質(zhì)的20%。我國是世界上小麥生產(chǎn)和消費(fèi)大國，常年種植的面積為2400萬公頃左右，年產(chǎn)量近1.3億噸。

（新華網(wǎng)）

水稻土微生物殘留物對氮素的響應(yīng)研究獲進(jìn)展

中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員蘇以榮團(tuán)隊(duì)以13C-水稻秸稈為碳源，研究了水稻土0-1cm和1-5cm土層中微生物代謝產(chǎn)物（氨基糖）對氮素（（NH4）2SO4）的響應(yīng)過程。

結(jié)果表明，添加無機(jī)氮能夠顯著增加0-1cm土層內(nèi)微生物利用外源碳合成的氨基葡萄糖、氨基半乳糖和胞壁酸的含量，而在1-5cm土層中并沒有類似結(jié)果。培養(yǎng)前期，微生物利用外源碳合成的氨基糖在1-5cm土層顯著高于0-1cm的土層。其原因可能是，氧化層發(fā)生了氨氧化作用，使得1-5cm還原層的銨態(tài)氮含量高于0-1cm氧化層，而微生物在利用氮素的時(shí)候優(yōu)先利用銨態(tài)氮而不是硝態(tài)氮，促使還原層氨基糖合成量比氧化層高。總氨基糖中真菌和細(xì)菌殘留物的比值是12.5-14.6，而利用外源碳的真菌和細(xì)菌的殘留物比值為1.0-1.7，說明真菌和細(xì)菌對外源有機(jī)碳分解的貢獻(xiàn)相當(dāng)，而對原有有機(jī)碳的轉(zhuǎn)化則以真菌占主導(dǎo)。

此項(xiàng)研究指出在水稻土中由于不同層次含氧量不同，造成微生物對碳氮的利用、轉(zhuǎn)化與循環(huán)差異，其結(jié)果為稻田生態(tài)系統(tǒng)微生物殘留物固碳的氮素調(diào)控提供科學(xué)基礎(chǔ)。

（新浪新聞）

生物導(dǎo)彈”將成農(nóng)田病蟲害防治研發(fā)重點(diǎn)來源

在近日召開的第一屆國際生物防治大會上，中國農(nóng)科院植保所副所長邱德文研究員透露，隨著國家對糧食和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革深化，以及2020年農(nóng)藥零增長方案的實(shí)施，對農(nóng)田病蟲草害的生物防治已成為未來十年農(nóng)業(yè)科技的研發(fā)重點(diǎn)，其中，被稱為“生物導(dǎo)彈”、具有精準(zhǔn)控害功能的昆蟲信息素和昆蟲病毒等，近年已顯示出良好的應(yīng)用前景。

據(jù)悉，國際上已從1100多種昆蟲中發(fā)現(xiàn)了1600多種昆蟲病毒，其宿主涉及昆蟲11目43科；我國已從7個(gè)目35科的196種昆蟲中分離到240余株昆蟲病毒。

（科技日報(bào)）

昆明植物所揭示菟絲子與寄主間抗蟲系統(tǒng)性信號交流

關(guān)于寄生植物這類特化的植物類群如何響應(yīng)昆蟲脅迫，以及能否將脅迫信號傳遞給寄主，使寄主能夠感知寄生植物受到侵害等的問題仍缺乏深入研究，而這類問題對解析寄生植物生活習(xí)性、寄生植物與寄主的相互作用關(guān)系具有重要意義。近期，中國科學(xué)院昆明植物研究所研究員吳建強(qiáng)課題組以南方菟絲子與大豆組成的寄生體系為研究對象，以蚜蟲為昆蟲脅迫因子，系統(tǒng)地分析了南方菟絲子受到蚜蟲侵害后，寄生植物與寄主在植物激素和轉(zhuǎn)錄組水平上的響應(yīng)。結(jié)果顯示，蚜蟲取食同時(shí)誘導(dǎo)了南方菟絲子和寄主大豆植物激素和基因表達(dá)的顯著變化；后續(xù)的生物功能測試結(jié)果表明，蚜蟲脅迫菟絲子后產(chǎn)生的系統(tǒng)性信號能夠移動至寄主，并誘導(dǎo)使寄主大豆抵御昆蟲（蚜蟲和斜紋夜蛾）脅迫的抗性顯著增強(qiáng)。該研究表明，在系統(tǒng)性響應(yīng)昆蟲脅迫方面，維管束融合后的寄生植物與寄主形成了一個(gè)完整的功能體系，昆蟲取食寄生植物后，會誘導(dǎo)整個(gè)寄生體系產(chǎn)生系統(tǒng)性的抗蟲響應(yīng)。這些發(fā)現(xiàn)為豐富寄生植物認(rèn)知，了解寄生植物與寄主的物質(zhì)與信號交流機(jī)制提供了新啟示。

（新浪新聞）

中國科學(xué)家在植物中實(shí)現(xiàn)超長基因片段高效精準(zhǔn)無贅敲入/替換編輯

國際學(xué)術(shù)期刊《Nature Communications》在線發(fā)表了中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所植物逆境中心朱健康研究組題為“CRISPR/Cas9-mediated gene targeting in Arabidopsis using sequential transformation”的研究論文。該研究報(bào)道了一種在擬南芥中基于二代轉(zhuǎn)化策略與CRISPR/Cas9系統(tǒng)的超長基因片段高效精準(zhǔn)敲入/替換技術(shù)。它可以在擬南芥基因組精準(zhǔn)定向地實(shí)現(xiàn)單氨基酸或大片段的插入或替換，且編輯位點(diǎn)無需任何標(biāo)記輔助篩選，效率高達(dá)5%～10%。此研究大大推進(jìn)了CRISPR系統(tǒng)在植物中的應(yīng)用，為植物基因定點(diǎn)編輯提供了一種新方法。

（基因農(nóng)業(yè)網(wǎng)）