【农 业】在国际上首次22秒实现从一氧化碳到蛋白质的合成,并已形成万吨级...(2021-11-01)
【摘要】 11月1日,中国农业信息网讯,近日,从中国农业科学院饲料研究所获悉,经过多年研究攻关,我国科学家突破了自然光合固碳、固氮系统利用太阳能、反应速度缓慢的局限,突破了天然蛋白质植物合成的时空限制,在国际上首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成,创造了22秒工业化一步生物合成蛋白质获得率最高85%的世界奇迹,并已形成万吨级的工业生产能力。据介绍,在自然界,起始蛋白质的天然合成一般要在植物或者植物体内具有固氮功能的特定微生物体内,在自然光合作用下形成碳水化合物的糖类,再经过三羧酸循环途径多个环节复杂的生物转换与酶促反应,形成蛋白质合成需要的必须氨基酸,进而合成为蛋白质,涉及复杂的遗传表达、生化合成、生理调控等生命过程。长期以来国际学术界认为,在人工条件下,利用天然存在的一氧化碳和氮源(氨)大规模生物合成蛋白质,是影响人类文明发展和对生命现象认知的革命性的前沿科学与技术,如今这一梦幻般的颠覆性技术被中国的科学家团队率先突破,不仅突破,还形成了万吨级的工业生产能力,开辟了工业化生产优质蛋白质的新纪元,将引起一场颠覆性的产业革命。
【关键词】一氧化碳,蛋白质,工业产能
【农 业】研究揭示土壤生物可定向控制手性除草剂污染(2021-10-08)
【摘要】 10月8日,中国农业科学院网讯,近日,中国农业科学院烟草研究所烟草病虫害防控创新团队研究发现,土壤生物可定向控制手性除草剂污染。相关研究成果刊登在《有害物质杂志(Journal of Hazardous Material)》上。在现代农业生产中,为了提高作物产量和节省人工,农田除草剂得到了广泛应用。但是,由于不合理使用,导致除草剂有效利用率低,残留污染严重。如何在保证防效的前提下,降低除草剂残留对农田生态环境的危害,受到了人们的广泛关注。土壤微生物在去除有机污染物方面发挥着重要作用,并且微生物介导下的生物修复被广泛认为是一种环境友好型的污染控制方式。该团队以农业生产中广泛使用的手性氯代乙酰胺类除草剂为研究对象,通过宏基因组测序和荧光定量PCR等多种方法,发现了2种土著微生物(Amycolatopsis 和 Saccharomonospora )是导致氯代乙酰胺类除草剂乙草胺和精异丙甲草胺产生选择性降解的主要种群,进一步发现了4种关联降解基因(ppah、alkb、benA和p450),并采用网络分析进一步明确了功能微生物种群与降解基因之间的共存模式。在此基础上,深入研究了土壤动物蚯蚓对手性氯代乙酰胺类除草剂选择性降解的作用与角色,明确了蚯蚓通过促进原有功能微生物种群的生长和向土壤中引入新的功能微生物种群,加速高毒对映体降解的作用机制。该研究对于定向消除高毒低效对映体,降低除草剂生态环境污染,实现手性除草剂污染的定向控制与治理具有重要意义。
【关键词】土壤生物,定向控制,除草剂残留
【农 业】科研人员建立鸡肌肉木质化活体检新方法(2021-10-08)
【摘要】 10月8日,中国农业科学院网讯,近日,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所鸡遗传育种科技创新团队研究发现,血清肌酸激酶可作为白羽肉鸡胸肌木质化活体检测标志物,并建立了依据活体血清指标评估木质肉鸡的回归公式,研发出了白羽肉鸡品系选育新方法,为快速准确检测胸肌木质化肉鸡和开展鸡肉品质遗传选育开辟了新路径。相关研究成果发表在《生理学前沿(Frontiers in physiology)》。据刘冉冉研究员介绍,鸡胸肉具有高蛋白和低热量的特点,深受广大消费者的喜爱。通过长期的遗传选择,白羽肉鸡胸肌占比已经达到了肉鸡活重的四分之一。然而,伴随高胸肉率而来的是木质化肉等异质肉的高发。木质化肉是一种以区域硬化为特征的异质肉,严重影响了鸡胸肉的外观、营养品质及加工特性,制约了产业的发展。针对上述问题,研究人员以我国自主培育的白羽肉鸡新品系为素材,通过对多日龄、多批次肉鸡表型和血清指标的系统测定分析,发现胸肉压缩力可作为评估木质化程度的量化指标,而血清肌酸激酶活力与胸肉压缩力呈较强的正相关。研究人员以此为基础,建立了依据活体血清指标测定评估木质肉鸡的回归公式(CK="0.9960*压缩力+1.884),并研发出白羽肉鸡品系选育新方法。与传统方法相比,新方法大幅减少了屠宰工作量,显著提高了鸡肉品质选择的准确性,结合团队已经建立的肉鸡基因组选择技术,可以实现鸡的体重和产肉率、肉品质的同时提高。
【关键词】科研人员,鸡肌肉,活体检
【农 业】研究揭示我国不同尾型绵羊品种群体遗传差异(2021-10-08)
【摘要】 10月8日,中国农业科学院网讯,近日,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所科研人员检测我国不同尾型的地方绵羊品种,发现不同群体特有和共有的ROH基因组区段,为保护和开发利用我国地方绵羊品种、深度挖掘功能基因提供了参考。相关成果发表在《畜牧与生物技术杂志(Journal of Animal Science and Biotechnology)》上。据王立贤研究员介绍,良好的近交控制是畜禽遗传改良和畜牧业可持续发展的重要保障。传统利用系谱信息评估近交(FPED)的方法在实际应用中存在系谱信息难收集、错误率高、历史近交被忽略等问题。全基因组测序和基因芯片的发展和普及为利用分子信息评估近交开辟了新路径。研究人员利用高密度SNP芯片数据(600k)对大尾寒羊、阿拉泰羊、呼伦贝尔羊、草原短尾羊和西藏羊等不同尾型的五个绵羊品种进行了连锁不平衡检测、有效群体大小估计、观测杂合度和期待杂合度近交系数计算(FHOM),基于ROH进行了全基因组近交系数计算(FROH)。结果显示,遗传多样性评估结果与FROH评估结果几乎一致。特别是基于ROH检测到大尾寒羊群体最高的平均近交水平达到0.0808,并且具有最高比例的ROH片段,表明该群体近世代有效群体小、近交程度高,与大尾寒羊的群体现状相吻合。此外,研究人员还基于不同群体内高频ROH区域,筛选出了与群体特征一致的重要经济性状基因,例如与绵羊尾部脂肪沉积相关的PDGFD 、 HOXA10 基因,与生长发育相关的 TNNI1 、 CSRP1 和 EEF1A2 基因。
【关键词】绵羊品种,遗传差异,尾型
【农 业】研究发现新疆红花特色蜂蜜标志性成分(2021-10-08)
【摘要】 10月8日,中国农业科学院网讯,近日,中国农业科学院蜜蜂研究所蜂产品质量与风险评估创新团队以新疆红花蜂蜜为研究对象,揭示了新疆红花特色蜂蜜中含有特殊的生物活性成分—羟基红花黄色素A(Safflomin A),该发现为新疆红花蜜的开发应用与质量控制提供了理论依据。相关研究成果近日在线发表在《食品化学(Food Chemistry)》上。蜂蜜的品质特征及营养功能与蜜源植物、蜂种、产地环境、气候等密切相关,不同品种蜂蜜之间差异显著。新疆红花作为一种重要的蜜粉源植物,历史悠久,分布面广,天山南北的广阔平原地区均有种植。但限于其分布地理环境限制,国内外对其开发利用仍不充分。团队研究表明,西方蜜蜂可通过从红花吮吸花蜜酿造为蜂蜜的过程,将红花中的生物活性成分转移到蜂蜜中。研究发现新疆红花蜂蜜含有丰富独特的生物活性成分—羟基红花黄色素A(Safflomin A),此发现既可作为红花特色蜂蜜的特征标志物,又可作为其质量分级标志物加以应用,为新疆红花蜂蜜的开发应用提供了重要依据。
【关键词】新疆红花,蜂蜜,标志性成分
【农 业】研究人员发现蠕虫免疫逃避新机制(2021-09-01)
【摘要】 9月1日,中国农业科学院讯,近日,中国农业科学院兰州兽医研究所家畜寄生虫病创新团队揭示扁形动物蠕虫免疫逃避新机制,相关研究成果发表在《通讯生物学(Communications Biology)》上。据介绍,蠕虫是一类分布广泛的寄生虫,影响深远,全球至少三分之一以上的人群感染过蠕虫。由于长期的共进化关系,蠕虫具有对宿主免疫的显著调节能力,这是寄生虫长期寄生和免疫逃避的重要基础,但迄今为止人们对其背后机制了解不多。该研究利用具有广泛宿主适应性(可感染90种以上动物宿主)的寄生虫-细颈囊尾蚴为研究对象,通过高质量全基因组、转录组等解析,系统比较了其他绦虫、血吸虫等免疫调节相关基因的遗传进化机制,揭示绦虫以内含子保留型的基因可变剪接作为主要免疫逃避策略,而吸虫却以基因家族扩增为主要免疫逃避策略。对于理解蠕虫的免疫调节能力、理解寄生虫的适应性进化、指导开发寄生虫防治手段等具有重要意义。此外,该研究还报道了绦虫基因组中皮层防护、免疫逃避等相关基因的适应性机制以及未知病毒序列的内插机制。
【关键词】蠕虫免疫,逃避机制,遗传进化机制
【农 业】我科研人员系统阐述放线菌聚酮类天然产物农药(2021-09-01)
【摘要】 9月1日,中国农业科学院讯,近日,中国农业科学院植物保护研究所微生物天然产物农药研究组发表综述文章,系统阐述了放线菌聚酮类天然产物农药发现及其产品创制的重要策略,相关研究结果发表在《生物技术新观点(Current Opinion in Biotechnology)》上。微生物天然产物农药具有高效、安全、环境相容性好的特点,在植物病虫害防控及农业可持续发展方面具有重要的作用。在结构类型多样的天然产物中,聚酮类天然产物因其较高的成药率备受关注。放线菌是聚酮类天然产物农药的主要工业生产菌,然而,放线菌生长代谢调控机制复杂,高产菌开发缓慢,工业发酵面临产物转化率低、生产成本高等共性问题,严重阻碍了优质天然产物农药的开发与应用。该研究针对四类成功商业化开发的放线菌聚酮类天然产物农药,阐述了具有农用活性的聚酮类天然产物的发现、基础科学问题的研究、以及聚酮类农药产品创制过程。系统剖析了这些重要天然产物商业化产品创制过程中的关键点,特别是天然产物农药的发现策略、目标产物产量提高的合成生物学新策略、及其“产—学—研“在新农药产品创制中的重要性。该研究对系统认识聚酮类农药的研发历程和天然产物新农药的创制具有重要的指导意义。
【关键词】科研人员,放线菌,天然产物农药
【农 业】研究发现可改善蛋清品质的蛋白营养素及其作用途径(2021-09-01)
【摘要】 9月1日,中国农业科学院讯,近日,中国农业科学院饲料研究所单胃动物饲料创新团队在饲粮添加营养素优蛋白(UPro)改善蛋清品质方面取得重要进展,该研究为蛋鸡饲粮中豆粕减量技术提供了理论支撑。相关研究成果在线发表于《营养前沿(Frontiers in Nutrition)》上。团队首席武书庚研究员介绍,在蛋鸡产蛋后期或饲喂低豆粕饲粮时,所产鸡蛋的蛋清稀化是制约蛋鸡产业的瓶颈问题之一。利用饲粮营养调控手段,改善蛋清品质,是推行“蛋鸡延养”和“豆粕减量”亟待解决的问题。研究发现,饲粮添加蛋白营养素UPro可显著改善肠道健康,促进营养吸收,提高蛋白高度和哈氏单位,降低蛋清的硬度、粘性和咀嚼性。UPro调控蛋清形成过程,主要是上调膨大部组织Sec23A和POMT1的基因表达,增强蛋清蛋白的糖基化和分泌途径,从而改善蛋清品质。
【关键词】蛋清品质,蛋白营养素,作用途径
【农 业】研究揭示水稻土铁铝氧化物调控钾素转化的关键过程(2021-09-01)
【摘要】 9月1日,中国农业科学院讯,近日,中国农业科学院衡阳红壤实验站基于水稻土长期施肥定位试验,揭示了水稻土铁铝氧化物调控钾素转化的关键过程。该研究为深入理解铁铝氧化物调控水稻土钾素有效性提供了新的证据,对指导南方水稻土钾肥合理施用和培肥具有重要意义。相关研究成果发表在《土壤与耕作研究(Soil and Tillage Research)》上。研究团队基于典型的红壤性和紫色水稻土长期施肥定位试验,在不同施肥条件下,调控土壤剖面钾素表观平衡和铁铝氧化物含量及形态变化,揭示了土壤剖面不同形态钾素与铁、铝氧化物之间的关系。研究表明,氮磷钾化肥配施猪粪显著增加了交换性钾、非交换性钾、无定形态和络合态铁铝氧化物的含量;随着钾盈余量的增加,红壤性水稻土中交换性钾提升幅度高于紫色水稻土;无定形态铁铝氧化物对水稻土表层(0~20厘米)钾素调控作用较强,而游离态和络合态铁铝氧化物分别对红壤性和紫色水稻土亚表层(20~40厘米)钾素调控作用较强。
【关键词】土铁铝氧化物,水稻,关键过程
【农 业】烤烟新品系CF235通过农业评审(2021-09-01)
【摘要】 9月1日,中国农业科学院讯,近日,全国烤烟品种审定委员会组织专家,在贵州省兴义市,对烤烟新品系CF235进行了农业评审,该品种由中国农业科学院烟草研究所、中国烟草总公司四川省公司和上海烟草集团有限责任公司等单位共同选育。评审专家组查看了贵州兴义全国区试生产试验点试验情况,实测了主要植物学和农艺性状,听取了选育单位关于烤烟新品系的选育报告,查阅了相关资料,经质询和充分讨论,一致认为,烤烟新品系CF235选育目标明确,程序完备,是一个质量、经济、抗病性状兼顾的优良新品系,同意通过农业评审。烤烟新品系CF235是以优质、高抗黑胫病的烤烟品种NC82为母本,以叶部和根部病害综合抗性较好的烤烟品系2010-7515为父本杂交,经系谱法选育而成的稳定新品系。该品系中抗黑胫病、根结线虫病和赤星病,马铃薯Y病毒抗性优于K326;田间长势较强,上部叶开片好,耐熟,易烘烤,主要经济性状显著优于对照K326和云烟87;烤后原烟金黄,化学成分表现烟碱、钾含量略低,还原糖、总糖略高,协调性较好,感官质量档次中等偏上至中等。
【关键词】烤烟新品系,农业评审,植物学
【农 业】科研人员揭示长期围封草地土壤功能提升新机制(2021-08-02)
【摘要】 8月2日,中国农业科学院讯,近日,中国农业科学院草原研究所草原生态系统保护与恢复团队揭示了典型草原生态系统中植物、土壤和微生物在长期放牧后响应的耦合机制,相关研究成果发表在《植物科学前沿(Frontiers in Plant Science)》上。对草地进行适宜的围封,可排除家畜的践踏、采食及排便等干扰,使其群落向着生态恢复的方向演替。尽管许多学者已经对围封下草地生态系统的地上部分植物群落、地下部分土壤理化性质及土壤微生物学进行了广泛而全面的研究,但是关于植物-土壤-土壤微生物互作效应的研究相对薄弱。该团队通过干旱、半干旱草地隔离放牧22年后,植物、土壤特征以及土壤微生物群落在生态系统功能中作用变化的研究,发现围封22年显著增加了细菌α多样性,影响了细菌群落结构,而真菌α多样性和群落结构不受影响;22年围封诱发土壤细菌多样性和组成的变化,从而调节草地生态系统功能、碳汇和土壤肥力的恢复。该研究揭示了草地围封恢复后土壤细菌和真菌的响应策略及其重要生态功能,不仅是对现有理论的验证、完善和发展,也进一步从地下生物的角度完善了植被退化机理及其恢复途径。
【关键词】科研人员,土壤功能,提升
【农 业】研究揭示植物聚合酶参与寄主植物防御类病毒侵染(2021-08-02)
【摘要】 8月2日,中国农业科学院讯,近日,中国农业科学院植物保护研究所经济作物病毒病害流行与控制创新团队研究发现,植物RNA依赖的RNA聚合酶1参与寄主防御类病毒的侵染,并参与水杨酸介导的植物对类病毒侵染的防御响应,该研究丰富了目前对植物类病毒与宿主相互作用的认识。相关研究成果在线发表在《分子植物病理学(Molecular Plant Pathology)》上。据李世访研究员介绍,类病毒是一种可以自主复制的非编码的环状单链RNA分子,迄今为止只在高等植物中发现。类病毒虽然很小,但引起病害的严重程度,跟病毒相比毫不逊色,尤其对蔬菜和果树等重要经济作物的生产构成很大的威胁。其中,马铃薯纺丝块茎类病毒(PSTVd)可在自然状态下侵染马铃薯、番茄、辣椒和茄子等数十种经济作物,造成严重的经济损失。植物RNA依赖的RNA聚合酶1已被证实在抗植物病毒防御过程中起着重要作用,但其在植物防御类病毒侵染过程中的作用尚不清楚。
【关键词】植物聚合酶,寄主植物,病毒侵染
【农 业】研究揭示虾青素在鸡蛋中富集规律(2021-08-01)
【摘要】 8月1日,中国农业科学院讯,近日,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所优质功能畜产品创新团队继开发出富叶酸鸡蛋、富ω-3鸡蛋后,在富虾青素鸡蛋研究取得重要进展。该研究明确了虾青素与蛋黄颜色之间的线性关系,探明了虾青素的富集规律、转化效率和形态变化,为天然虾青素的应用以及富虾青素鸡蛋的开发提供了理论依据。相关研究成果发表在《家禽科学(Poultry Science)》上。据团队首席张军民研究员介绍,天然虾青素是一种非维生素A原类胡萝卜素,具有抗氧化、抗癌、着色等多种生物学功能。雨生红球藻作为天然虾青素的重要来源已被批准作为新食品原料和饲料原料。为探究天然虾青素的应用效果以及在鸡蛋中富集程度,研究团队以蛋鸡为靶动物,创新利用不同样品中虾青素含量及形态分析方法,对天然虾青素的有效性和耐受性进行了系统的研究评价。结果表明,天然虾青素可长期安全地应用于蛋鸡饲粮,所产鸡蛋中虾青素富集量可达2.16 毫克/枚,含有的虾青素结构包括反式、9-顺、13-顺三种同分异构体。此外,研究团队与中国农科院生物技术研究所作物代谢调控与营养强化团队合作完成了富虾青素玉米分析及其应用于蛋鸡的营养有效性评价。结果显示,来源于富虾青素玉米和雨生红球藻的虾青素具有相似的同分异构体,两者应用于蛋鸡饲粮时可发挥同等的营养有效性。
【关键词】虾青素,鸡蛋,耐受性
【农 业】研究揭示农户采纳水稻—绿肥轮作系统的动力机制(2021-08-01)
【摘要】 8月1日,中国农业科学院讯,近日,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业资源利用与区划创新团队运用计划行为理论分析南方稻区农户采纳水稻—绿肥轮作用养结合型农作系统的意愿、行为间的转化关系及协同联动效应,探讨生态补偿在引导、催化意愿转化为行为的作用程度,对制定推进耕地质量提升、保障国家粮食安全政策具有重要的现实启示意义。相关研究成果发表在《农业系统(Agricultural Systems)》上。据团队首席尹昌斌研究员介绍,我国南方稻区拥有大量的冬闲田,充分利用冬闲窗口种植绿肥,将传统水稻—冬闲农作模式改造为水稻—绿肥轮作系统(RGRS),对推进耕地质量保护、提高耕地产出效率、保障国家粮食安全具有重要的现实意义。然而,作为一种具有正外部性的亲环境行为,当前农户采纳RGRS的积极性并不高。探讨农户采纳RGRS的动力机制,剖析内外部因素的协同联动效果,是实现此农作系统在更大范围推广的关键所在。
【关键词】农户,绿肥轮作系统,耕地质量
【农 业】中黑盲蝽不同发育时期肠道微生物的动态变化被揭示(2021-07-07)
【摘要】 7月7日,中国农业信息网讯,近日,中国农业科学院棉花研究所棉花虫害与生物安全创新团队通过分析中黑盲蝽不同发育时期肠道微生物的多样性和组成,探索了中黑盲蝽与其体内微生物的协同进化关系,发现中黑盲蝽肠道微生物的多样性在不同发育阶段呈显著动态变化,为开发新的害虫生物防治策略提供了重要理论基础。相关研究成果发表在《微生物学前沿(Frontiers in Microbiology)》上。中黑盲蝽属于半翅目盲蝽科,是一种典型的杂食性、高流动性的棉花害虫,严重威胁棉花生产。在长期协同进化的过程中,肠道微生物在宿主体内会形成一个复杂的微生态系统,能为宿主提供营养物质,参与宿主的生殖调控,抵御天敌、寄生物和病原菌等的侵害。然而,目前关于中黑盲蝽的肠道微生物的研究很少,尤其是对其整个生命周期的研究。该研究利用高通量测序技术对中黑盲蝽不同发育阶段的肠道微生物多样性及其组成进行了分析,发现在整个中黑盲蝽的发育阶段,其肠道内的葡萄球菌、不动杆菌、假单胞菌和棒状杆菌等微生物的相对丰度呈显著动态变化,明确了中黑盲蝽的肠道微生物的优势菌群和若虫成虫微生物的多样性和组成的差异。该研究为进一步揭示中黑盲蝽与微生物的共生关系提供了理论基础,为今后制定环境友好型的害虫防治管理策略和创新害虫防治模式提供了新的思路。
【关键词】中黑盲蝽,肠道微生物,动态变化
【农 业】研究揭示非洲猪瘟病毒抑制宿主天然免疫应答新机制(2021-07-07)
【摘要】 7月7日,中国农业信息网讯,近日,中国农业科学院兰州兽医研究所口蹄疫与新发病流行病学创新团队研究揭示了非洲猪瘟病毒E120R蛋白靶向调控cGAS-STING通路抑制宿主天然免疫应答的分子机制,为非洲猪瘟基因缺失疫苗研制提供了新的靶点和思路,相关研究发表在《病毒学杂志(Journal of Virology)》上。据通讯作者郑海学研究员介绍,通过报告系统筛选,发现非洲猪瘟病毒的E120R蛋白能够显著抑制cGAS-STING通路介导的抗病毒反应。进一步研究揭示,E120R通过阻断TBK1-IRF3复合体的形成,从而抑制IRF3的激活,抑制I型干扰素的表达,促进非洲猪瘟病毒的复制。E120R的72-73aa是其抑制天然免疫应答的关键位点。E120R中缺失72-73aa的非洲猪瘟病毒与野生型病毒相比,其诱导天然免疫应答的能力显著提升,为非洲猪瘟减毒活疫苗的创制提供了新的靶点。
【关键词】非洲猪瘟,E120R蛋白,天然免疫应答
【农 业】研究揭示生物助剂促进生物质酶解机制(2021-07-07)
【摘要】 7月7日,中国农业信息网讯,近日,中国农业科学院麻类研究所农产品加工微生物创新团队通过研究评估生物助剂对纤维原料酶解的影响,揭示了生物助剂辅助生物质酶解的作用机制,为木质纤维素生物质高效炼制提供了新思路。研究成果发表在《生物资源技术(Bioresource Technology)》上。木质纤维素生物质精炼主要包括三个过程:预处理增加原料可消化性,酶解糖化释放可发酵糖,微生物发酵生产目标产物。其中,酶解糖化是将碳水化合物转化为可发酵糖的限速步骤,由于缺乏高效的产纤维素酶微生物,用酶成本高达纤维素乙醇总成本的20%~30%。该研究评估了廉价生物助剂对纤维原料酶解的影响,显示槐糖脂和乳清蛋白可有效促进碱预处理甘蔗渣酶解,且促进效果与底物含量呈正相关。科研人员进一步分析发现,生物质原料中半纤维素组分主要通过屏蔽纤维素的酶切位点阻止其水解,而木质素不仅对酶解产生空间位阻,还对纤维水解酶产生非生产性吸附。加入槐糖脂可降低木质素和酶之间的疏水和静电作用力,将乳清蛋白与底物进行预孵育可阻断木质素上吸附纤维水解酶的位点,从而减轻木质素对酶的非生产性吸附。此外,添加两种生物助剂还可减轻酶解过程中高剪切力和温度等诱导的酶失活,提高酶解效率。
【关键词】生物助剂,生物质酶,可发酵糖
【农 业】科研人员通过编辑感病基因,创制水稻广谱抗病新材料(2021-07-07)
【摘要】 7月7日,中国农业信息网讯,近日,中国农业科学院植物保护研究所作物有害生物功能基因组研究创新团队利用基因编辑技术敲除水稻感病基因,实现了对稻瘟病和白叶枯病的广谱抗病性改良,相关研究成果发表在《植物学报(Journal of Integrative Plant Biology)》上。据宁约瑟研究员介绍,稻瘟病(Rice blast)和白叶枯病(Bacteria leaf blight)是水稻最严重的真菌和细菌病害,严重威胁水稻的产量和品质。植物抗病基因(R gene)赋予病原菌小种特异性抗性,而感病基因(S gene)是病原菌成功侵染寄主必需的关键因子。通过遗传杂交对抗病基因聚合是提高作物抗病性的重要手段,基因编辑技术的发展使改良感病基因成为提高抗病性的一种新策略。该研究通过CRISPR/Cas9 基因编辑技术对一系列感病基因进行了敲除,抗病表型分析发现敲除感病基因Pi21或Bsr-d1增强了对稻瘟病的抗性,敲除感病基因Xa5增强了对白叶枯病的抗性。为了创制广谱抗病新材料,该团队进一步同时敲除了Pi21、Bsr-d1和Xa5三个感病基因,发现三敲除材料pbx显著提高了水稻对稻瘟病和白叶枯病的广谱抗性。与对照相比,pbx三敲除材料的株高和千粒重等农艺性状无明显变化。该研究通过CRISPR-Cas9技术编辑水稻多个感病基因成功创制广谱抗病材料,对水稻抗病分子育种和其它作物抗病性改良具有重要指导意义。
【关键词】科研人员,感病基因,广谱抗病
【农 业】研究揭示绵羊精卵融合关键蛋白表达规律(2021-06-02)
【摘要】 6月2日,中国农业科学院讯,近日,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所肉羊遗传育种科技创新团队揭示了绵羊精卵融合关键蛋白表达规律,为进一步研究相关基因调控机制奠定了理论基础。相关研究成果发表在《畜牧与生物技术杂志(Journal of Animal Science and Biotechnology)》上。据储明星研究员介绍,受精是哺乳动物中一个精确且高度协调的生理过程,精子与卵子的融合是受精过程最关键的一步。IZUMO1和JUNO是目前发现的第一个精子和卵子质膜上的配体-受体蛋白对。研究人员克隆了小尾寒羊Izumo1和Juno基因的DNA和cDNA全长序列,首次发现了Izumo1基因中一个长度为35 bp的新片段并证实Izumo1基因在小尾寒羊中有9个外显子而不是8个。研究人员进一步利用单细胞转录组技术对多羔和单羔小尾寒羊的卵母细胞、颗粒细胞以及卵泡膜中基因的表达规律进行了分析。研究发现,Juno基因在卵巢中的高表达主要集中在卵母细胞中,该基因中的一个SNP位点突变会导致氨基酸的改变进而对产羔数性状产生不利影响。经生物信息学分析发现,上述突变使JUNO蛋白的二级结构、三级结构以及蛋白质结合位点等发生改变,由此可能导致蛋白质功能变化。
【关键词】绵羊,精卵融合,关键蛋白
【农 业】国家级蜜蜂基因库通过现场审验(2021-06-02)
【摘要】 6月2日,中国农业科学院讯,近日,中国农业科学院蜜蜂研究所申报的国家级蜜蜂基因库通过全国畜牧总站组织专家的现场审验。这标志着蜜蜂所种质资源保护与利用工作再次取得了积极成效,为我国种业创新发展提供了有力支撑。专家组通过听取蜜蜂所基因库工作汇报,考察基因库布局,核查保存遗传材料种类和数量、技术人员数量和资质、仪器设备数量和性能、抽查遗传材料供体及保存质量情况等,充分了解了蜜蜂所的保种技术力量、技术方案、基础设施建设等情况,并建议蜜蜂基因库下一步要加强蜜蜂冷冻精液收集保存力度和加大国内外蜜蜂活体遗传资源的收集保存力度。全国畜牧总站畜禽遗传资源保存中心、北京市林业勘察设计院、黑龙江省蚕蜂业发展中心、北京市园林绿化局等相关单位专家参加了现场审验。
【关键词】蜜蜂基因库,遗传材料,技术方案