【食 品】玉蜀黍属超级泛基因组助力玉米遗传改良(2022-09-28)
【摘要】 9月28日,食品伙伴网讯,近日,华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室和湖北洪山实验室玉米团队利用721份玉蜀黍属材料的基因组数据,构建了首个玉蜀黍属“超级泛基因组(super pan-genome)”图谱,解析了玉蜀黍属基因组特征并探究了其对玉米表型变异的贡献。该研究利用玉米团队此前发表的和其它公开数据,共收集整合了721份玉蜀黍属材料的全基因组测序数据,包括507份现代玉米材料、31份玉米农家种材料以及183份玉米野生近缘种大刍草材料,覆盖了玉蜀黍属全部亚种,具有广泛的代表性。通过对每个材料进行de novo组装并比对到参考基因组,构建得到了总计6.71 Gb的玉蜀黍属泛基因组,是单个玉米基因组的3倍,其中有约37%序列是玉米基因组所没有的。结合参考基因组注释、群体水平转录组、同源蛋白等证据,在玉蜀黍属泛基因组中注释了58,944个基因,并对每个基因在群体水平的存在/缺失变异(PAV)进行了鉴定,发现其中约44%的基因是非必须基因(Dispensable gene, 沿用一般说法,并不表示这些基因没有功能)。该超级泛基因组囊括了目前最全面的玉蜀黍属基因组序列信息,极大地扩展了玉米遗传改良的基因池。该研究结果不仅有助于进一步理解玉米的驯化历史,也将促进玉米功能基因挖掘和遗传改良。
【关键词】玉米,泛基因组,遗传改良
【食 品】研究揭示唾液腺调控蜂王浆高产的分子机理(2022-09-19)
【摘要】 9月19日,食品伙伴网讯,近日,中国农业科学院蜜蜂研究所资源昆虫生物学与饲养团队通过比较蜂王浆高产蜜蜂(浆蜂,Apis mellifera liguatica)和意大利蜜蜂(意蜂,Apis mellifera liguatica)哺育蜂头唾腺、胸唾腺的蛋白质组差异,揭示了唾液腺调控蜂王浆高产的分子基础,为解析浆蜂蜂王浆高产机理提供依据。蜂王浆(royal jelly,RJ)是由哺育蜂头部的咽下腺(hypopharyngeal gland)、上颚腺(mandibular gland)、唾液腺(salivary gland)共同分泌的淡黄色浆状物质。唾液腺分为头唾腺和胸唾腺两部分,其中头唾腺是蜜蜂主要的挥发性化合物和信息素储存库,在蜜蜂的诸多行为调控中发挥重要作用。胸唾腺主要分泌转化酶,在蜂蜜转化中发挥重要作用。此外,头唾腺在蜂王浆脂类物质的形成和腺体分泌功能的调控中发挥重要作用。但是此前主要围绕蜂王浆的分泌腺体咽下腺和上颚腺进行了大量的研究,对于唾液腺在调控蜂王浆分泌和功能成分方面的研究较少。本研究主要比较了浆蜂和意蜂哺育蜂唾液腺蛋白质组表达谱及功能。结果表明浆蜂、意蜂唾液腺具有相似的核心蛋白质组以保证蜂王浆蛋白质、信息素和转化酶的合成与分泌。经过长期选育后,浆蜂、意蜂唾液腺分子基础出现差异,浆蜂哺育蜂唾液腺较意蜂蛋白质合成、氨基酸代谢旺盛,细胞供能、抗逆性加强且分泌性蛋白普遍在浆蜂唾液腺上调表达,为浆蜂提供了更加持久和高效的蛋白质合成系统,促成了蜂王浆的高产。
【关键词】蜂王浆,产量调控,分子机制
【食 品】研究实现玉米孤雌生殖基因工程(2022-09-19)
【摘要】 9月19日,食品伙伴网讯,近日,中国农业科学院作物科学研究所作物分子育种技术和应用创新团队基于CRISPR/Cas建立了可高效定向基因转录激活调控的技术工具,在活体卵细胞中激活了基因BABYBOOM(BBM)的表达,实现了玉米母体细胞孤雌生殖。该团队基于CRISPR/dCas9基因编辑技术,融合了不同的转录激活效应元件,研发了玉米高效基因表达调控工具,实验表明目标基因的转录水平可增加1.6-11.3倍,且靶向调控基因编辑窗口位于基因起始密码子上游1~100bp区域基因激活能力最强。在上述技术基础上,研究人员设计与构建了卵细胞特异激活工具—CRISPRa5BBM,高效激活了ZmBBM2卵细胞表达;单细胞测序与原位杂交实验进一步证明临近的其它配子体细胞如助细胞、中央细胞和反足细胞中均没鉴定到ZmBBM2转录与表达,具有明确的卵细胞特异性。未受精的配子体表型分析结果表明,该突变可引起3.9%双胚囊结构;授粉后代分析结果表明,获得的CRISPRa5BBM转化株系中的母体单倍体最高可达3.6%。该研究建立了玉米母体细胞孤雌生殖基因工程技术,为单倍体诱导双单倍体育种技术提供了一种母体自主单倍体发生技术途径,具有重要的育种技术价值。
【关键词】玉米,孤雌生殖,基因工程
【食 品】中国热科院解析香蕉T基因组并发现果实成熟新机制(2022-09-05)
【摘要】 9月5日,食品伙伴网讯,近日,中国热科院品资所种质资源保存研究团队在香蕉资源鉴定方面取得新进展,该研究完成了香蕉T基因组组装,并通过多组学鉴定了karat香蕉的主要成分,揭示了果实发育的非呼吸跃变特性的基因组学基础。karat香蕉属于Fe'i类香蕉,富含类胡萝卜素、维生素B2、维生素B5、维生素B6、4'-羟基-5,7-二甲氧基黄酮等多种营养物质。经鉴定,karat香蕉基因组型为TTT(2n=3x=30)。 在完成基因组组装的基础上,整合代谢组学和转录组学解析果实发育各阶段激素和关键发育调控基因的变化,揭示了karat香蕉果实由脱落酸主导的非呼吸跃变型的果实成熟特性和富集胡萝卜素、维生素B2的遗传学基础。该研究为特异香蕉种质资源鉴定和营养强化型新品种的培育提供了重要的数据基础。
【关键词】香蕉,成熟机制,调控基因
【食 品】中国热科院在菠萝蜜淀粉精深加工研究方面取得重要进展(2022-08-18)
【摘要】 8月18日,食品伙伴网讯,近日,中国热科院香饮所加工与工程技术研究团队在菠萝蜜淀粉精深加工研究方面取得重要进展。研究团队借助挤压技术,系统研究了水分含量对高直链菠萝蜜淀粉的消化性与分子结构的变化。研究结果表明,在挤压过程中水分含量可以显著影响高直链菠萝蜜淀粉的消化性和分子结构,表现为在一定的水分含量内,降低水分含量可以显著增加淀粉的消化性,增加水分含量可以显著增加淀粉的双螺旋结构、长短程分子结构,微观结构结果同样证实了这些变化。以上研究结果阐明了菠萝蜜淀粉的特殊功能特性与分子结构、丰富了基于淀粉结构与功能认知的淀粉凝胶和老化控制理论,建立了提高菠萝蜜淀粉消化性和利用率的高效制备方法,有效提升我所在热带粮食作物的影响力,为下一步研究开发特色热带作物功能淀粉提供了重要理论参考。
【关键词】菠萝蜜,淀粉,精深加工
【食 品】西北农林科技大学作物病虫害监测与治理团队小麦高温抗条锈性研究...(2022-08-17)
【摘要】 8月17日,食品伙伴网讯,近日,西北农林科技大学植物保护学院作物病虫害监测与治理团队在《植物学杂志》(The Plant Journal)在线发表了一篇研究论文。该研究揭示了胞质类受体激酶TaRIPK介导的保卫模型在小麦高温抗条锈性中的调控作用,阐明了条锈菌响应寄主高温抗病性的分子机制。小麦高温抗条锈性指较高的环境温度诱导产生的一种低反应型抗病性,具有广谱和持久的特点。上世纪90年代,该团队从我国西北地区495个小麦品种中筛选鉴定了28个具有高温全生育期抗病性的品种,以小偃6号作为高温抗条锈性的代表品种,对其分子机制进行了长期研究。本研究基于前期对小偃6号在温度调控下转录组数据的分析,鉴定出一个在条锈菌侵染及高温处理后高表达的类受体激酶TaRIPK,在小麦植株中沉默该基因显著减弱了其高温抗条锈性。进一步研究表明,TaRIPK与小麦中的木瓜类半胱氨酸蛋白酶TaPLCP1互作,并将其磷酸化,触发NBS-LRR蛋白TaRPM1介导的免疫反应,还发现条锈菌效应蛋白PSTG_01766靶向TaPLCP1,抑制其磷酸化水平,并且影响其亚细胞定位,进而抑制小麦的高温抗病性。本研究揭示了TaPLCP1同时受到小麦R蛋白的保卫和病原菌效应蛋白的攻击,在高温抗病性中发挥中心枢纽的功能。
【关键词】小麦,抗条锈性,基因调控
【食 品】李双成/李平教授团队发现水稻花粉发育调控新组分(2022-08-11)
【摘要】 8月11日,食品伙伴网讯,近日,四川农业大学李双成/李平教授团队发表研究论文,揭示了一个未知功能的表达蛋白通过参与水稻绒毡层降解和花粉壁形成进而调控水稻花粉育性的新机制。水稻花粉发育是一个极其精细的过程,包括雄蕊原基形成、药室壁层的建立、造孢细胞分化、减数分裂、花粉壁形成、配子体有丝分裂以及花粉内含物填充等重要步骤。大量的研究显示,花药绒毡层和花粉壁的发育涉及到各种转录调控和蛋白互作,形成了错综复杂的分子调控网络,其中,转录因子扮演了重要的调控角色。因此,进一步挖掘相关调控因子并明确其遗传途径对于全面解析水稻花粉发育的调控网络具有重要的意义。研究团队通过EMS诱变分离到了一个雄性不育突变体amd1。该突变体由于绒毡层降解的迟滞和花粉壁bacula结构的缺陷而产生畸形、失活的花粉。通过遗传分析、基因克隆,研究人员发现AMD1编码一个草科植物特有的表达蛋白。AMD1在不同发育时期花药的孢子体细胞和配子体细胞具有特殊的时空表达模式。进一步的研究显示,AMD1特异地定位在细胞核中并具有转录激活活性。比较转录组以及基因表达调控分析表明,AMD1可能通过直接激活两个花粉壁形成关键基因DPW和OsPKS2的启动子来参与花粉壁发育。此外,研究人员还发现,AMD1能与调控绒毡层降解的核心转录因子TDR互作。这些发现表明,AMD1参与了绒毡层和花粉壁发育的转录调控分子网络。该研究发现了水稻花粉发育调控的新组分,并为杂交水稻提供了有潜力的不育资源。
【关键词】水稻,花粉发育,调控机制
【食 品】中国热科院加工所在水产预制菜新鲜度监测方面取得新进展(2022-08-10)
【摘要】 8月10日,食品伙伴网讯,水产预制菜产业发展势头迅猛,其品质保持与新鲜度是产业发展的核心问题。近期,中国热科院加工所食品加工研究室开发了可视化活性智能膜应用于对虾新鲜度监测,可为监测水产预制菜品质提供了切实有效的技术指导。该研究以水产品凡纳滨对虾为研究对象,针对该产品在流通过程中新鲜度实时指示手段有限,不利于生产者和消费者对产品品质的即时判断和准确选取而造成食物浪费等问题,开发适用于对虾新鲜度监测的可视化活性智能膜。在这项研究中,以可生物降解的聚乙烯醇(PVA)和纤维素纳米晶(CNC)作为成膜基质材料,添加pH响应物质花青素(PCA),构建可视化活性智能膜。FT-IR、XRD表明PCA、CNC和PVA官能团之间具有良好的相容性和强相互作用。TG分析进一步证明了PVA基薄膜的良好热稳定性。通过CNC的改性克服了纯PVA膜高水蒸气渗透性的局限性,使PVA膜的机械性能和水蒸气阻隔性能均得到显著提升,同时PCA的加入赋予了PVA膜pH响应属性,使其能够在4℃下实时监测对虾新鲜度。随着储存时间的延长,PVA/CNC-PCA III膜呈现出从红色/粉红色-浅蓝-灰蓝色的比色响应,意味着对虾由新鲜-开始变质-完全腐败的状态变化。该研究设计的PVA/CNC PCA膜是对虾产品贮藏和消费过程中的一种潜在的方便且可视化工具,可用于实时监测包装海鲜产品的新鲜度。
【关键词】水产预制菜,新鲜度监测,活性智能膜
【食 品】牧草种质资源团队鉴定出紫花苜蓿GRF家族关键基因(2022-07-29)
【摘要】 7月29日,食品伙伴网讯,近日,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所牧草种质资源保护与利用科技创新团队鉴定和筛选了主要豆科牧草紫花苜蓿与非生物胁迫相关的重要生长调节因子(GRF)家族基因,为牧草抗逆遗传改良提供了重要参考。GRF是植物特有的转录因子,在植物的生长发育和抗逆性中起着重要作用。研究人员首次尝试通过对比分析模式植物蒺藜苜蓿和牧草作物紫花苜蓿家族基因的方式,对上述两种植物中的GRF基因进行全面、系统的研究。研究人员在蒺藜苜蓿和紫花苜蓿基因组中各鉴定了8个GRF基因,发现这些GRF基因多存在于细胞核中,含有常见的蛋白保守功能域,GRF基因启动子区域含有多个与胁迫及激素相关的顺式作用元件。转录水平分析发现,GRF基因在多种不同的组织中差异表达,其表达水平受多种非生物胁迫和激素影响。其中部分基因的表达水平在盐和干旱处理条件下明显上调,这些基因可以作为进行紫花苜蓿抗逆育种的关键候选基因进行深入的功能解析。
【关键词】紫花苜蓿,非生物胁迫,抗逆性
【食 品】研究揭示叶绿体稳定性调控水稻产量和品质新机制(2022-07-29)
【摘要】 7月29日,食品伙伴网讯,近日,中国水稻研究所水稻功能基因组学创新团队研究揭示,一个富含甘氨酸的蛋白LSL1参与调控叶绿体氧化还原稳态机制,进而影响水稻的产量与品质。叶绿体作为植物光合作用的重要场所,其能量转移及氧化还原稳态的维持对于植物发育至关重要。叶绿体发育异常通常会引起水稻籽粒发育异常,导致减产和品质受损。该研究通过EMS诱变分离得到一个类病斑lsl1突变体,该突变体在全生育期均表现为类病斑表型。生理实验表明,lsl1中活性氧过度积累,维持ROS稳态的关键酶活性严重失调。TUNEL和彗星实验表明,lsl1突变体中发生了DNA的异常降解和细胞死亡。lsl1突变体叶绿体发育异常,结合转录组数据表明,LSL1参与光合作用和叶绿素合成过程。叶绿体异常导致了光合作用受损,水稻籽粒大小和品质均降低。进一步探究LSL1潜在的分子机制,通过酵母双杂实验对LSL1蛋白进行互作筛选,鉴定到两个叶绿体发育相关蛋白PAP10与PsaD。LUC和BIFC实验也证实了这一互作关系。值得注意的是,突变的LSL1蛋白失去了与PsaD蛋白发生互作的能力。由此可得,LSL1通过与PAP10、PsaD互作来共同维持叶绿体和细胞正常发育,进而决定水稻产量和品质。
【关键词】叶绿体,稳定性调控,水稻产量
【食 品】中国农业科学院茶叶研究所茶树硝酸根转运蛋白NPF研究取得新进展(2022-07-08)
【摘要】 7月8日,食品伙伴网讯,近日,中国农业科学院茶叶研究所茶树遗传育种团队关于茶树硝酸根转运蛋白基因研究取得新进展。茶树为叶用作物,对氮肥有很大需求,同时又存在利用率低的问题。NPF(硝酸根转运蛋白1/多肽转运蛋白家族,NRT1/PTR FAMILY)在硝酸根转运中发挥重要作用。本研究从茶树基因组中共鉴定到109个NPF基因,根据其序列特征和系统发育关系将其分为8个亚家族。茶树NPF基因启动子区域鉴定到多个激素、应激反应顺式作用元件和转录因子结合位点。共线性分析表明,多种复制类型共同促进茶树NPF基因家族的形成。选择压力分析显示,在茶树NPF基因进化过程中纯化选择起主导作用。NPF家族成员的分布表明,在双子叶和单子叶分化前8个NPF亚家族已形成。茶树NPF基因在不同浓度硝态氮下的表达情况研究表明,大部分NPF基因对硝态氮有响应。亚细胞定位显示CsNPF2.3和CsNPF6.1均定位在质膜上,这与其参与NO3-转运的跨膜蛋白特征一致。本研究为进一步深入研究茶树NPF基因的进化和功能提供了理论基础。
【关键词】茶树,硝酸根,转运蛋白
【食 品】中科院武汉植物园在莲心发育机制研究中取得重要进展(2022-07-08)
【摘要】 7月8日,食品伙伴网讯,莲心位于莲子的内部,其富含双苄基异喹啉生物碱,具有重要的药用价值。此外,莲心可合成叶绿素,且具有光合系统,是莲子能长期保持生命力的一种适应性。目前,人们对莲心中生物碱和叶绿素的合成的分子机制知之甚少。近日,中国科学院武汉植物园发布的最新研究揭示了莲心中生物碱和叶绿素合成的分子机制。HPLC分析结果表明莲心中生物碱主要为莲心碱、异莲心碱和甲基莲心碱,其中甲基莲心碱为主要成分。16个参与莲心生物碱合成的结构基因被鉴定,其中12个O-甲基转移酶(OMT)可能参与莲中生物碱多样化的合成。此外,一些结构基因的同源基因间表现出基因功能的分化和冗余。叶绿素的合成与莲心颜色的变化密切相关,莲蓬避光实验证明莲心叶绿素合成需要光照。在本研究中,22个结构基因编码16种叶绿素合成关键酶被鉴定,大部分结构基因在叶绿素合成进程中上调表达。结合原叶绿素酸酯还原酶(POR)基因的进化和表达分析,进一步为莲心中叶绿素合成的光依赖性提供了重要的分子证据。此外,本研究还揭示了莲心生物碱和叶绿素合成之间的潜在关系。这些研究结果将有助于丰富我们对植物中生物碱和叶绿素合成的认识,对莲的遗传育种具有重要的意义。
【关键词】莲心,发育机制,遗传育种
【食 品】桃野生种质泛基因组图谱发布(2022-06-30)
【摘要】 6月30日,食品伙伴网讯,近日,中国农业科学院郑州果树研究所桃资源与育种创新团队与国内外研究团队合作,发布了桃野生近缘种的高质量泛基因组图谱,发掘了抗性基因,对桃产业结构调整、绿色发展和“上山下滩”具有重要意义。桃起源于我国,种质资源丰富,桃及其4个野生近缘种在我国均有大量自然群体分布,光核桃主要分布于青藏高原,甘肃桃主要分布在甘肃及新疆,山桃全国均有分布,集中分布于太行山、燕山山脉,新疆桃主要分布在新疆。经过自然环境的漫长洗礼,这4个野生近缘种获得了珍贵的抗性品质。光核桃抗生长期低温和高海拔胁迫,山桃抗桃蚜、抗寒,甘肃桃抗南方根结线虫,新疆桃抗旱。该研究利用泛基因组研究手段,深入挖掘了桃野生种质的抗性基因,揭示了桃进化和适应环境的遗传基础,为抗性育种提供了技术支撑。
【关键词】桃,野生种质,抗性基因
【食 品】研究揭示王浆酸抗细胞氧化损伤的重要分子机制(2022-06-30)
【摘要】 6月30日,食品伙伴网讯,近日,中国农业科学院蜜蜂研究所资源昆虫生物学与饲养团队研究发现,蜂王浆中的标志性成分王浆酸具有清除羟自由基从而降低细胞氧化损伤的功能。相关研究成果发表在《营养学前沿(Frontiers in Nutrition)》上。此前国内外的研究表明,王浆酸具有一系列保健作用和药用价值,例如,抵抗紫外线造成的皮肤细胞损伤,减缓脂多糖诱导的血脑屏障损伤,以及抑制环磷酰胺导致的免疫器官损伤等。然而,关于其抗损伤机制尚不清楚。该研究发现,王浆酸可与羟自由基反应,从而中和羟自由基。在此基础上,以羟自由基损伤的小鼠血管平滑肌细胞为模型,发现王浆酸可以降低羟自由基对血管平滑肌细胞的损伤,提升细胞活力,在分子水平上加强了细胞蛋白质合成、转运,维持蛋白质稳定和能量代谢水平。该研究揭示了王浆酸抗细胞氧化损伤的重要分子机制,为王浆酸和蜂王浆在血管保健中的应用提供了理论依据。
【关键词】王浆酸,抗氧化,分子机制
【食 品】华中农业大学果树栽培团队在柑橘低温应答机制方面获得新进展(2022-06-17)
【摘要】 6月17日,食品伙伴网讯,近日,华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室刘继红教授团队发表最新研究成果,该研究揭示了柑橘抗寒资源通过调控蔗糖代谢应答低温胁迫的分子机制,为果树栽培及培育优质抗寒种质提供新思路。本研究中,研究人员利用柑橘抗寒资源枳为主要研究对象,经过前期低温应答表达谱分析,发掘出受低温显著诱导的转化酶基因PtrA/NINV7。遗传转化证据表明,抑制PtrA/NINV7表达后柑橘砧木的抗寒性能降低,这一过程和蔗糖的水解和葡萄糖及果糖的积累紧密关联。研究人员进一步鉴定了PtrA/NINV7启动子上响应低温的区间,并利用该片段通过酵母单杂交筛选文库,鉴定到正向调控PtrA/NINV7基因表达的两个转录因子AHL14和AHL17。AHL14和AHL17均能直接独立地调控PtrA/NINV7,且在抗寒中发挥正调控作用。研究还发现,AHL14和AHL17可以蛋白互作形成同源或异源二聚体,同时与组蛋白乙酰转移酶(HATs)互作形成复合体,提升PtrA/NINV7启动子区域Histone3乙酰化水平,进一步增强低温下PtrA/NINV7基因表达水平,促进蔗糖分解代谢提升植物抗寒。该研究揭示了柑橘抗寒资源一个新的低温应答模块AHL14/17-HATs-A/NINV7,创新性地揭示了AHL蛋白的抗寒功能和作用机制,解析了植物逆境应答中蔗糖代谢的分子调控网络,同时本研究中发掘的重要转录因子PtrAHL已获批专利保护。因此本研究内容不仅为提升柑橘抗寒性提供理论指导,也为抗寒基因工程提供了关键基因资源。
【关键词】柑橘,低温应答,蔗糖代谢
【食 品】南京农业大学万建民院士团队发现调控稻米直链淀粉含量的新基因(2022-06-17)
【摘要】 6月17日,食品伙伴网讯,直链淀粉含量是稻米蒸煮食味品质的主要决定因素。Wx基因编码的淀粉颗粒结合淀粉合酶(GBSSI)在直链淀粉的合成中起关键作用。Wx基因有Wxa和Wxb两种等位变异,存在于籼稻中的Wxa比在粳稻中的Wxb具有更强的转录活性,导致籼稻具有更高的直链淀粉含量。而Dull基因可调控Wxb基因的剪接和转录效率,dull突变体通常表现暗胚乳表型和更低的直链淀粉含量及更好的食味品质。但Wxb剪接如何受不同Dull基因调控尚不清楚。南京农业大学万建民院士团队克隆了一个调控稻米直链淀粉含量的新基因Du13,该基因编码一个C2H2锌指蛋白,主要增强Wxb的剪接效率,该基因突变导致Wxb第1内含子的剪接效率急剧下降,从而导致GBSSI蛋白和活性显著降低,直链淀粉含量降低。随后研究发现,Du13突变还影响了胚乳内许多pre-mRNA的可变剪接,并降低了一些重要microRNA的丰度。这些microRNA的前体在du13胚乳中积累,说明Du13影响microRNA前体的加工。进一步研究发现Du13与microRNA加工所需的关键蛋白OsHYL1互作。该研究揭示了mRNA和microRNA加工之间的紧密联系,在单、双子叶植物中均是进化上保守的,并展现了Du13基因在改良水稻食味品质中的应用价值。
【关键词】稻米,直链淀粉,基因调控
【食 品】内蒙古科研团队在小麦抗穗发芽育种领域取得最新成果(2022-05-19)
【摘要】 5月19日,食品伙伴网讯,近日,内蒙古农业大学生命科学学院杨燕教授团队在国际知名期刊《植物科学前沿》发表了“小麦基因TaAFP-B启动子中4bp的InDel对转基因水稻种子休眠的影响”的最新研究成果。AFP作为ABA信号途径的负调控因子,通过作用于ABI5的上游,参与ABI5蛋白的降解,阻止ABI5的过量积累进而减弱ABA的信号调控,与促进胚萌发、抑制种子休眠的调控机制密切相关。TaAFPs是AtAFP的同源基因,与小麦的穗发芽抗性密切相关。科研团队发现小麦穗发芽抗性相关基因TaAFP-B 5'UTR的4-bp的插入影响了普通小麦mRNA转录水平、mRNA稳定性、GUS蛋白的翻译水平、tdTomatoER和蛋白的活性。该研究在此基础上进一步阐明TaAFP-B5'UTR的4-bp的插入在转基因水稻中影响了该基因转录水平和蛋白质的翻译水平,提高了转基因种子内源ABA的含量和对外源ABA的敏感性,使得种子的休眠性和抗穗发芽能力显著增强。以上两部分连续性的研究揭示了TaAFP-B基因5'UTR对小麦种子休眠的调控机理,完善了小麦种子休眠性和抗穗发芽的分子机理,为下一步小麦抗穗发芽育种亲本的选择、分子标记的选择以及抗穗发芽品种的育成提供了理论依据。
【关键词】小麦,抗穗发芽,品种选育
【食 品】高压射流磨系统及应用技术实现“领跑”(2022-05-19)
【摘要】 5月19日,中国食品报讯,近日,中国食品科学技术学会组织专家,通过线下与线上相结合的方式,在北京京津冀国家技术创新中心对北京协同创新食品科技有限公司与南昌大学共同完成的“高压射流磨系统及应用技术”项目进行科技成果评价。该系统将含有固体颗粒的多相流导入特别设计的微通道,使能量聚集在一个很小的特殊流道空间,产生空化效应的射流对射撞击与震荡,利用空化和对撞产生的综合高密度能量,使多相流高效的均质、乳化和粉碎。高压射流磨设备产生的高密度粉碎能量,能够将传统工艺无法粉碎的豆渣、种皮等植物纤维进行超细粉碎,大大提升了产品的口感,并实现了全组分利用,减少了废渣的排放,还可以使原料的营养成分得到充分利用。专家委员会听取了项目成果的汇报并审阅了相关评价材料,现场考察了高压射流磨设备,品尝了该设备加工生产的多款产品。专家委员会经质询和讨论后认为,该项目解决了高压射流技术工业化的关键技术难题,形成了核心的自主知识产权与专有技术体系,所开发的1t-5t/h大型工业化高压射流磨系统为国内外首创,整体技术处于国际领先水平。专家委员会建议,加快该项目的全球化推广。
【关键词】高压射流磨,食品粉碎,国际领先
【食 品】华中农业大学在水稻吸收甲基汞领域取得新进展(2022-05-11)
【摘要】 5月11日,食品伙伴网讯,近日,华中农业大学资源与环境学院刘玉荣教授课题组在水稻吸收甲基汞领域取得新的进展。甲基汞(MeHg)具有强神经毒性,可通过食物链在生物体内累积和放大,从而威胁人类健康,食用大米是人类摄入MeHg的一个主要途径。MeHg的生物有效性受环境因子,如低分子量巯基化合物(半胱氨酸Cys等)等溶解性有机质影响。此外,稻米中的MeHg主要是以与Cys的结合态存在,从而可推测巯基化合物在水稻甲基汞积累过程中发挥着重要作用。然而,Cys等巯基化合物对水稻吸收和转运MeHg的影响及相关分子机制此前尚不清楚。通过研究典型的低分子量巯基化合物对水稻MeHg吸收和转运的影响,课题组发现水稻根系能迅速吸收MeHg,这一过程受体系中巯基化合物类型和浓度的影响。Cys的存在促进了根对MeHg的吸收和向地上部的转运;谷胱甘肽只能促进MeHg的吸收而不能促进转运;相反,PEN显著抑制了MeHg的吸收和转运。通过分析用13C标记的Cys,研究发现水稻对MeHg的吸收与Cys在根系中的积累有关。通过转录组学比较分析,课题组发现了74个基因发生显著变化,其中3个基因在Cys的作用下进一步上调,由此推断金属硫蛋白和硫转运蛋白相关基因可能参与水稻对MeHg的吸收。这些发现增加了对水稻吸收MeHg的认知,为稻田汞污染调控提供了重要的理论依据。
【关键词】水稻,汞吸收,污染防治
【食 品】我国科学家发现让水稻“耐热”基因(2022-05-10)
【摘要】 5月10日,科技日报讯,气候变暖是影响水稻生产最严重的非生物胁迫因素之一,为此,在稻属野生种资源种发掘水稻生殖发育时期耐高温基因资源对培育水稻耐热品种具有重要意义。近期,江西省农科院科研团队发现了我国具有重要利用价值的自主知识产权水稻耐高温基因,该基因可应用于农业生物技术育种,是应对全球气候变暖、提高水稻高产稳产的有效途径。该研究团队利用耐高温普通野生稻和热敏感籼稻及粳稻为亲本,通过多年杂交和回交构建了一系列生殖生长期耐高温近等基因系和定位群体,把其中第5号染色体上的耐高温QTL qHTH5精细定位在26.5Kb区间内,结合核苷酸序列分析和表达分析确定HTH5为候选基因。该基因属于磷酸吡哆醛结合蛋白基因家族,编码一个磷酸吡哆醛稳态调节蛋白,并且定位在线粒体中。进一步通过互补测验转基因试验证明HTH5正向调控水稻抽穗扬花期耐热性。超量表达HTH5能够显著提高水稻扬花期高温胁迫下的结实率,抑制表达HTH5能够显著降低水稻扬花期高温胁迫下的结实率。生理实验分析表明HTH5通过提高热诱导的吡哆醛磷酸含量来减少高温下活性氧的积累,从而提高水稻花粉的耐热性,达到提高结实率(产量)的目的。启动子区域序列分析发现HTH5启动子上游2个单核苷酸变异影响了基因表达量,并且与水稻耐热性多样化相关。因此HTH5基因的克隆为水稻耐高温理论研究积累了经验和数据,也为水稻耐高温育种提供了重要的基因资源。
【关键词】水稻,耐热基因,高产稳产