中国行业发展报告

【摘要】　　11月29日，食品伙伴网讯，大气压低温等离子体技术是一种在常温常压下能使气体发生电离的新兴等离子体技术，作为一种高效、经济、生态友好的食品杀菌方法具有巨大的潜力。其中，RONS被认为是等离子体中主要的抗菌药物，可以灭活多种微生物，并且大多数RONS使用寿命较短，几乎不会在食品上残留。郑州大学焦浈教授团队经过长期摸索，对等离子体处理过程中产生的主要RONS成分进行了解析，以高营养水果蓝莓为处理对象，进一步探究低温等离子体对食品品质的影响及其作用机制。结果发现，等离子体处理能有效抑制蓝莓在贮藏期间内自然附生微生物生长和蓝莓腐败率；其次，等离子体处理对灰霉病菌的离体孢子萌发和菌丝生长具有显著的抑制作用，同时可以有效降低采后贮藏过程中接种灰霉病菌蓝莓的腐败率；就采后品质而言，短时间（≤5 min）等离子体处理对果实硬度、pH、ORP和花青素浓度影响较小，可使果实颜色变暗、脂质过氧化降低，整体改善了果实采后品质；然而，20min等离子体处理对蓝莓果皮造成了严重的氧化损伤，导致果实软化，花青素下降。综上所述，短时间等离子体处理可有效控制蓝莓储藏期间微生物引起的腐败，并保持采后蓝莓果实品质。此研究结果为大气压低温等离子体技术应用于食品杀菌及保鲜领域提供了理论依据。

【关键词】食品保鲜，低温等离子体，杀菌技术

【摘要】　　11月22日，食品伙伴网讯，金针菇是一种可食用大型真菌，味美适口，营养丰富，深受消费者喜爱。但其子实体含水量高、质地脆嫩、采后呼吸作用和新陈代谢旺盛，菇体在储运销售过程中极易发生快速的后生长，造成菌盖开伞脱落，菇柄伸长变粗和木质化衰老，甚至发生腐烂等品质劣变现象。南京财经大学食品科学与工程学院杨文建教授团队在前期研究中发现纳米复合包装能够通过调节呼吸作用、活性氧（ROS）代谢、能量代谢、细胞程序性死亡（PCD）等途径延缓采后金针菇品质劣变，但其分子调控机制仍不清晰。该团队采用转录组学技术，分析了纳米复合包装与普通聚乙烯（PE）包装下金针菇基因表达的差异。与普通聚乙烯包装相比，在纳米复合包装的金针菇中鉴定出379个差异表达基因，包括161个上调基因和218个下调基因。纳米复合包装通过上调msp2基因的表达，保证了ROS的稳态，进而抑制了cyc1的表达，延缓了PCD进程，提高了金针菇的抗逆性。同时，纳米复合包装还通过调节氧化磷酸化和糖酵解/糖异生代谢途径相关基因cox1101和MSTRG.9055.9的表达，确保了充足的能量供应。此外，纳米复合包装通过调节GLG4和SPAC16E8.04c基因的表达，抑制了木质素的积累，延缓了金针菇的木质化进程。因此，纳米复合包装可能通过调控ROS、PCD、能量以及木质素代谢途径中相关基因的表达，延缓采后金针菇的品质劣变。该研究从基因水平进一步验证和完善了团队前期的研究，有助于促进纳米复合包装在食用菌保鲜方面的应用。

【关键词】金针菇，采后品质，基因表达

【摘要】　　11月5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发布研究成果，通过正向遗传学的方法克隆了控制莴苣叶色变异的基因LsGLK，并发现其下游CACTA转座子插入导致的可变剪接是形成莴苣叶浅绿色性状的遗传基础。通过全基因组关联分析，该研究鉴定到一个与光合色素（叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、类胡萝卜素以及总光合色素）含量变异显著相关的主效QTL。课题组进一步通过构建双亲群体，利用BSR-Seq和图位克隆的策略，将此位点精细定位到4号染色体5,375 bp区段内，并获得了一个编码GARP类型转录因子的基因LsGLK。转基因互补验证了该基因对光合色素含量的调控作用。在浅绿植株中，该基因终止密码子后10 bp处插入了一个长度为7434 bp的CACTA类转座子，在转座子后又有第3-6四个外显子的复制。此外，CACTA类转座子的插入导致LsGLK基因发生可变剪接，大部分转录本丢失了第六个外显子，只有6%的转录本未改变编码区并可翻译为功能蛋白。与深绿植株相比，浅绿植株中转座子的插入没有改变GLK基因的表达量。然而，由于可变剪接，产生了大量的非功能性转录本，相当于降低了LsGLK基因的表达，导致植株叶浅绿色性状。课题组进一步利用转座子的插入开发分子标记并重新进行关联分析。结果发现，该转座子的插入能够解释莴苣自然群体不同类型光合色素含量20.9%-33.2%的表型变异，这表明该位点是导致莴苣自然群体中叶绿色深浅变异的主效位点。最后，进化分析表明转座子的插入发生在莴苣驯化过程中。在莴苣分化为各个栽培类型的过程中，GLK的不同基因型被人们选择并在各栽培类型中固定下来。该研究利用关联分析和连锁分析相结合的策略，成功克隆了控制莴苣叶绿色深浅变异的基因，阐明了莴苣光合色素含量变异的遗传机理，发现了转座子对植物丰富的表型变异具有重要贡献，研究结果为莴苣叶色的选育提供了方法指导和理论依据。

【关键词】莴苣，叶色，遗传机制

【摘要】　　11月5日，食品伙伴网讯，近日，北京市农林科学院蔬菜研究所发布研究成果，该研究揭示了NAC转录因子ClNAC68介导细胞壁转化酶基因调控西瓜果实含糖量，并介导生长素信号关键因子ClGH3.6调控种子发育的分子机制，为解析西瓜果实糖代谢及种子发育的调控网络奠定分子基础。NAC（NAM，ATAF1/2，CUC2）转录因子在果实成熟和品质中起重要作用。西瓜基因组编码80个NAC基因，其中21个NAC基因在果肉和维管组织中高量表达。在这些基因中，ClNAC68在果肉中的表达显著高于果皮。然而，ClNAC68在果实成熟和品质方面的内在调控机制尚不清楚。在这项研究中，研究者发现ClNAC68是一个转录抑制子。CRISPR-Cas9系统敲除ClNAC68可降低突变体果肉中的可溶性固形物含量和蔗糖积累。转录组分析发现，在突变体果肉中，共有501个差异基因，主要聚类在糖代谢相关途径。其中，只有蔗糖代谢途径上的关键基因转化酶基因ClINV在突变体果肉中上调。EMSA和双萤光素酶分析表明，ClNAC68直接与ClINV的启动子结合，并抑制其表达。该研究首次阐明了ClNAC68通过抑制invertase酶活性，进而提高果肉中糖的积累，进一步丰富了NAC转录因子调控西瓜西瓜果实糖代谢的分子机制。

【关键词】西瓜，糖代谢，分子调控

【摘要】　　10月22日，食品伙伴网讯，热胁迫是大型食药用真菌栽培中最常见的环境胁迫之一，解析真菌耐热机制、选育耐热品种一直是食药用菌研究中的热点。广东省科学院生物与医学工程研究所生物工程研究室王丽宁博士与广东省中医院第二临床医学院黄志海教授、中国中医科学院中药研究所肖水明副研究员开展合作研究，获得两套C.trogii高质量的单倍型基因组并发现基因组中串联重复的热激蛋白基因簇与该菌耐热性形成有关。该研究选择C.trogii菌株并进行单核化，分离的两个单核分别进行PacBio第三代高通量实时单分子测序并组装得到基因组。两个单核基因组分别为38.85Mb和40.19Mb，分别鉴定到13113和13309个基因。两个核之间杂合度较高，存在大量序列变异，其中存在于基因外显子区域的变异为后续等位基因表达水平鉴定提供了可能。在单倍型基因组鉴定到14个热激蛋白HSP20基因，其中4个互相之间序列相似度极高且成簇出现，推测其为通过串联重复产生的不同拷贝。此4个串联重复HSP20基因，均在35℃具有更活跃的表达活性，推测HSP20的串联重复增加了其基因剂量从而有利于其快速提高表达水平。研究人员进一步分析发现，大部分情况下其中一个单核上的4个串联重复HSP20基因相较于另一个单核具有明显更高的表达水平，说明等位基因表达具有一定偏好性，对后续菌种选育中单核的选择提供一定参考依据。C.trogii高质量单倍型基因组及串联重复HSP20基因的发现，为该真菌的高温适应性机制解析提供明确的遗传背景信息，为后续高温品种选育提供重要依据。

【关键词】食药用菌，高温适应性，单倍型基因组

【摘要】　　10月18日，食品伙伴网讯，中国农业科学院蜜蜂研究所蜂产品加工与功能评价团队在蜂胶标志性成分和真实性评价方面取得新进展。该研究揭示了杨树型蜂胶区别杨树芽提取物的两个新的标志性成分-- 9-oxo-ODE（9-羰基-顺，反-共轭亚油酸）和9-oxo-ODA（9-羰基-反，反-共轭亚油酸），根据其含量差异可以鉴定出蜂胶掺杂杨树芽提取物。通过比较杨树芽的一年12个月的化学成分变化，发现9-oxo-ODE和9-oxo-ODA在秋冬季的杨树芽提取物中高含量，以及在夏季低含量的特点。而蜜蜂一般只在夏季采集蜂胶，在全国收集的57个蜂胶样品中9-oxo-ODE和9-oxo-ODA含量很低。因此，高含量的9-oxo-ODE和9-oxo-ODA只能来自造假者在冬季采集的杨树芽。在市售网购的15个品牌的蜂胶软胶囊中，其中有3个品牌含有高含量9-oxo-ODE和9-oxo-ODA，可能是使用杨树芽提取物制作的假蜂胶，有很高的食品安全风险。本研究为开展蜂胶的品质评价，以及未来开发利用杨树芽提取物，提供了新的思路和科学依据。

【关键词】蜂胶，杨树芽提取物，标志成分

【摘要】　　10月15日，食品伙伴网讯，近日，中国农业科学院作物科学研究所生物信息学及应用创新团队与四川农业大学小麦所合作，研究了小麦转录因子AGL6在小麦花器官和小穗发育过程中的功能。小麦产量三要素包括单位面积穗数、穗粒数和千粒重，其中穗粒数在小麦高产育种中起着重要的作用。小麦的穗子是复穗状花序，由多个无柄的小穗以两行交错方式着生在穗轴上，每个小穗上能形成多个小花，小穗和小花的发育影响穗粒数的多少，进而影响小麦产量。该研究发现，AGL6在包括内稃、浆片、雄蕊和雌蕊在内的四轮花器官中均发挥功能，并以剂量效应的方式影响穗粒数，该基因的纯合突变体完全不育。此外，研究还证明该基因能与G蛋白信号路径上的亚基互作，可能以蛋白复合体的形式参与小穗发育。该文系统研究了AGL6在小麦花器官和小穗发育中的功能及其调控机制，并通过调控AGL6表达实现了增加小穗数和穗粒数，为小麦高产育种提供了参考。

【关键词】小麦，高产育种，基因调控

【摘要】　　10月15日，食品伙伴网讯，近日，北京市农林科学院生物所玉米分子育种研究团队与美国夏威夷大学Qing X. Li教授团队合作，揭示了玉米花丝天然产物异荭草素，通过调节阿尔茨海默病模型鼠口腔和肠道微生物，进而抑制NF-κB炎症通路，最终通过脑-肠轴来减缓阿尔茨海默病相关病理指标。本研究以阿尔茨海默病模型APP/PS1小鼠为研究对象，通过饲喂玉米花丝提取的天然产物异荭草素，探索异荭草素的作用机理。最终发现异荭草素可以抑制模型鼠口腔和肠道有害菌含量、提升益生菌含量，并可以重塑模型鼠口腔和肠道微生物菌群，并使血液和脑组织中LPS（细菌脂多糖，内毒素）的含量显著降低。同时发现异荭草素可以抑制NF-κB炎症通路核心蛋白IκBα和p65的磷酸化，进而抑制炎症相关病理指标IL-6、TNF-α、iNOS和COX-2。相关性分析发现，益生菌含量与抑炎因子IL-4和IL-10呈现正相关，有害菌含量与促炎因子IL-6、TNF-α等程现正相关。试验结果最终发现，饲喂异荭草素后，模型鼠脑内阿尔茨海默病典型病理指标β淀粉样蛋白（Aβ42）和磷酸化Tau蛋白（p-Tau）含量显著下降。综合所有试验结果，初步推测异荭草素减缓阿尔茨海默病相关病理指标的机理为：通过调节口腔和肠道微生物菌群结构，降低血清和脑组织中LPS的含量，进而抑制LPS诱导的NF-κB炎症通路，最终通过脑-肠轴来调节并减缓阿尔茨海默病相关病理指标。

【关键词】玉米，异荭草素，阿尔茨海默病

【摘要】　　9月26日，食品伙伴网讯，近期，中国科学院天津工业生物技术研究所在淀粉人工合成方面取得突破性进展，在国际上首次实现二氧化碳到淀粉的从头合成。相关成果于9月24日在线发表在国际学术期刊《科学》上。目前，淀粉主要由玉米等农作物通过自然光合作用固定二氧化碳生产，合成与积累涉及约60步代谢反应以及复杂的生理调控，理论能量转化效率仅为2%左右。农作物种植通常需较长周期，并使用大量土地、淡水等资源和肥料、农药等农业生产资料。在该研究中，天津工生所从头设计出11步主反应的非自然二氧化碳固定与人工合成淀粉新途径，在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成。研究团队采用一种类似“搭积木”的方式，联合中科院大连化学物理研究所，利用化学催化剂将高浓度二氧化碳在高密度氢能作用下还原成碳一（C1）化合物，然后通过设计构建碳一聚合新酶，依据化学聚糖反应原理将碳一化合物聚合成碳三（C3）化合物，最后通过生物途径优化，将碳三化合物聚合成碳六（C6）化合物，再进一步合成直链和支链淀粉（Cn化合物）。这一人工途径的淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍，向设计自然、超越自然目标的实现迈进一大步，为创建新功能的生物系统提供了新科学基础。该成果得到国内外相关领域专家的高度评价，认为是“典型的0到1原创性突破”，是“扩展并提升人工光合作用能力前沿研究领域的重大突破，是一项具有‘顶天立地’重大意义的科研成果”，其“不仅对未来的农业生产、特别是粮食生产具有革命性的影响，而且对全球生物制造产业的发展具有里程碑式的意义”，“将在下一代生物制造和农业生产中带来变革性影响”。

【关键词】淀粉，人工合成，二氧化碳

【摘要】　　9月26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转基因及基因编辑技术与应用创新团队揭示了大豆中的一个转录因子核因子Y在响应大豆干旱和盐胁迫中，调控植物脱落酸受体蛋白 PYR 基因的分子机制，对于培育抗逆大豆品种具有重要意义。研究发现，大豆核因子Y转录因子成员NF-YC14，能够通过形成异源三聚体的方式，激活PYR1介导的脱落酸信号通路来调节大豆的耐逆性。研究人员还发现， NF-YC14敲除突变体比野生型大豆植株对干旱更敏感。此外，田间试验表明，在大豆中过表达NF-YC14或PYR1基因可以增强大豆的抗旱能力，且转基因大豆在干旱条件下表现出单株产量提高以及籽粒饱满度和茎基部周长增加。综上所述，该研究扩大了对植物核因子Y转录因子功能的认知，并提出了有关植物中脱落酸信号通路整合的重要问题。此外，NF-YC14和PYR1基因在提高大豆植株耐逆性方面具有潜在的应用前景。

【关键词】大豆，耐旱，分子机制

【摘要】　　9月10日，食品伙伴网讯，近日，中国热带农业科学院南亚热带作物研究所园艺产品保鲜与加工研究室在线发表研究论文，揭示了菠萝果实成熟过程中的膜脂代谢模式。代谢物和脂肪酸的特征及丰度可以为了解水果成熟过程中发生的细胞质变化提供重要信息，而菠萝果实成熟过程中组织结构改变进而影响贮藏期方面的研究仍需进一步阐明。该团队选择了青熟、黄熟和完熟等3种成熟度的果实作为实验材料，利用代谢组学结合质谱和qRT-PCR技术，解析菠萝果实成熟过程中膜脂代谢的特性。团队利用LC-MS/MS技术，从三种不同成熟度的菠萝果实中共检测到466种代谢物，包括59种脂类物质（甘油酯、脂肪酸和共轭物，以及甘油类磷脂）。结果发现，果实从青熟至黄熟、青熟至完熟过程中29个甘油类磷脂含量均显著下降，从黄熟至完熟过程中含量基本不变。脂肪酸为甘油类磷脂的一个重要降解产物，团队用质谱分析了37种脂肪酸在3种成熟度菠萝果实中含量变化，结果显示，不饱和脂肪酸含量、总单不饱脂肪酸与饱和脂肪酸含量比值、多不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸含量比值等均显著下降。qRT-PCR分析显示，参与磷脂类物质代谢的13个AcPLAs基因家族成员在果实成熟过程中表达量变化不显著。团队根据以上结果，推测菠萝果实成熟过程中发生了磷脂类物质的降解（青熟-黄熟）和膜脂氧化反应（青熟-黄熟-完熟）。该研究揭示了菠萝果实成熟过程的膜脂代谢机制，为产业上调控菠萝果实成熟、改善果实品质、延长贮藏期等提供了理论依据。

【关键词】菠萝，采后保鲜，膜代谢

【摘要】　　9月1日，中国网讯，近日，中国粮食行业协会在哈尔滨市方正县组织专家，对东方集团股份有限公司旗下哈尔滨福肴食品有限公司的“高水分植物基蛋白素肉加工关键技术及成套装备产业化示范”项目进行评价(鉴定)，综合结论认为福肴食品科技成果技术复杂度高、系统研制难度大，具有较高的自主创新性，项目总体技术达到国际先进水平。福肴食品团队研究了单一植物蛋白和复合植物蛋白分子质构重组的挤压过程控制及挤出蛋白的构效关系，构建了组织化大豆蛋白、花生蛋白、复合植物蛋白挤压参数变化对组织化蛋白色泽、质构特性、氢键、二硫键、蛋白二级结构和疏水相互作用影响的挤压数据模型，丰富了关联工况系统和基料品质的挤压技术理论；研制了高水分挤压冷却塑型核心装备，开发了塑型装备内置芯套分离模块化可拆解拼装组合新技术，并通过基准轴均匀对称设计及分段腔室折返变流冷却技术，实现了温度的优化控制，创制了高水分挤压冷却塑型关键装备与挤压机的高精度交互定位联接装置，实现了核心装备与配套系统的技术集成；解决了高水分植物蛋白基料的滚揉、斩拌等技术难题，突破了满足产品多样化需求的工况适应性加工技术；建成年产千吨级的高水分植物基蛋白素肉基料及汉堡肉饼、鸡块、配餐肉等高水分植物基蛋白素肉产品生产线并进行了产业化示范。经中粮营养健康研究院所出的感官检测报告，福肴食品所生产的植物蛋白肉产品，在硬度、弹性、咀嚼性等指标评价及肉风味、接受度等感官特性指标上明显优于低水分的植物肉。

【关键词】福肴食品，高水分植物蛋白，自主创新

【摘要】　　8月27日，食品伙伴网讯，近期，中国农业科学院都市农业研究所与国内科研单位合作，开发了一种基于量子点技术转红光的功能性薄膜，可实现大棚内光质的优化，从而提高作物产量和品质、减少病虫害。研究团队首先采用邻苯亚胺和盐酸多巴胺为原料，采用一步水热合成法，成功制备了红光碳量子点（RCDs），能够吸收紫外光和黄绿光，发射550-800 纳米的红光，量子效率高达78.3%，通过EPR、FT-IR、XPS和荧光光谱等表征技术，揭示了红光碳量子点的荧光主要来源于碳量子的表面态发光，证明了红光碳量子点的荧光猝灭是由于其表面被氧化所致。研究团队提出了对应的抗氧化策略，获得了抗拉伸性能良好且具有抗氧化能力的抗氧化RCDs/PVA转光膜，实现了黄绿光向红光的转光。与空白薄膜相比，该RCDs/PVA薄膜能促进绿豆牙的生长，实验结果表明，经该转光薄膜处理的绿豆牙植株鲜重增加10.4%、干重增加13.9%、叶绿素a的含量增加7.1%，红光碳量子点作为转光剂形成的抗氧化农用膜在温室蔬菜栽培中具有明显增产潜力。

【关键词】蔬菜，温室栽培，增产

【摘要】　　8月13日，食品伙伴网讯，近日，中国农业科学院生物技术研究所作物代谢调控与营养强化团队与上海植物生理生态研究所、比利时根特大学开展合作研究，利用叶酸探针制备结合化学蛋白组学技术，实现了拟南芥中叶酸互作蛋白的系统分离，发现叶酸分子与植物碳代谢和氮代谢的密切关联，为深入解析叶酸调控植物生长发育功能机制奠定基础。该研究通过构建具有生物学活性的叶酸分子探针，结合亲和蛋白质组学技术共鉴定了51个叶酸互作蛋白，并从中筛选出16个高亲和力互作蛋白和14个低亲和力互作蛋白。研究显示，叶酸分子通过与这些蛋白的互作将一碳代谢、碳代谢和氮代谢三条代谢途径联结在一起。上述结果从蛋白组学角度开拓了对叶酸生物学功能的认识，并在植物中分离得到叶酸互作蛋白，明确了叶酸分子深入参与植物碳代谢和氮代谢过程，为深入探索叶酸在植物发育中的作用机理奠定基础。

【关键词】叶酸，碳代谢，氮代谢

【摘要】　　8月12日，人民日报讯，日前，国际学术期刊《细胞》在线发表了黄三文团队的研究成果，中国农业科学院深圳农业基因组研究所研究员黄三文带领科研团队，创新理论和方法培育杂交马铃薯，用二倍体育种替代四倍体育种，并用杂交种子繁殖替代薯块繁殖，这是我国“优薯计划”实施以来取得的重大突破。普通栽培马铃薯是依靠薯块进行无性繁殖的同源四倍体物种，由于四倍体遗传的复杂性，致使马铃薯的遗传改良进程缓慢。目前，二倍体育种已经成为全球马铃薯研究领域热点，但要实现二倍体杂交马铃薯育种，需克服两个关键障碍：自交不亲和与自交衰退。黄三文团队前期打破了马铃薯的自交不亲和并对马铃薯自交衰退的遗传基础进行了系统解析，在此基础上，凭借学科优势进行育种决策，培育出第一代杂交马铃薯品系“优薯1号”。小区试验显示，“优薯1号”产量接近3吨/亩，具有显著的产量杂种优势。“优薯1号”的成功选育证明了杂交马铃薯育种的可行性，使马铃薯遗传改良进入了快速迭代的轨道。

【关键词】马铃薯，杂交繁殖，二倍体育种

【摘要】　　8月4日，食品伙伴网讯，水稻籽粒大小决定稻米的产量和外观品质，并受多个数量性状位点（QTLs）的控制；其中，编码组蛋白乙酰化酶的GRAIN WEIGHT 6a（GW6a）是水稻籽粒大小和产量的正向调节因子。目前对于GW6a依赖的基因调控网络尚不清楚。在拟南芥中，泛素受体DA1通过调控细胞增殖期来控制种子和器官的大小，然而，尚不清楚DA1家族成员是否以及如何调控水稻籽粒大小。中国科学院植物研究所研究员宋献军研究组通过酵母双杂交筛选及验证实验发现GW6a与DA1的同源蛋白HDR3互作。水稻转基因实验证据暗示HDR3是一个水稻籽粒大小的正调控因子，也是一个具有泛素结合活性的泛素受体，能够增强GW6a的泛素化水平。进一步研究发现，HDR3对GW6a的泛素化修饰减缓了GW6a依赖26S蛋白酶体的蛋白降解，从而提高GW6a的酶活水平，增强后者对其下游靶基因的表达调控。此外，遗传关系分析显示，HDR3可能位于GW6a的上游，在同一遗传通路中发挥调控籽粒大小的功能，并通过与下游基因启动子的结合共同对其表达进行调控。该研究揭示出表观遗传分子模块HDR3-GW6a调控水稻籽粒大小的新机制，为深入探索作物种子大小的分子调控机理和遗传网络提供了新视角。

【关键词】水稻，籽粒大小，遗传调控

【摘要】　　7月15日，食品伙伴网讯，镉是我国土壤污染面积最广的重金属。小麦具有较强的镉富集能力，因此镉污染是我国小麦安全生产亟待解决的问题。当前我国缺少对低镉小麦的遗传机制与设计育种研究；而已经筛选到一些低镉小麦品种由于其遗传基础并不明确、产量和环境适应性与当前各地主栽品种存在差距，不具备大面积推广性。中国科学院遗传与发育生物研究所农业资源研究中心研究员李小方研究组与研究员李俊明研究组合作，系统表征了黄淮麦区近30年来育成的主栽品种及其衍生的优异品系苗期在镉胁迫下的表型变异，并应用该自然群体的SNP标记数据进行了全基因组关联分析，获得了若干镉积累相关表型的新颖标记，其中4个在全基因组范围具有显著性；进一步分析了镉转移系数关联标记在小麦群体中的分布，确定了5个低镉转移系数小麦品种。该研究为选育适于黄淮海地区的农艺性状优异的低镉小麦品种提供了分子与材料基础。

【关键词】小麦，镉污染，低镉品种

【摘要】　　7月15日，食品伙伴网讯，近日，华南农业大学海洋学院秦启伟教授团队利用单细胞测序技术等手段破译了RGNNV感染石斑鱼中枢神经系统的细胞类型，揭示了病毒感染导致宿主细胞死亡机制。神经坏死病毒（Nervous Necrosis Virus，NNV）是最严重的海洋鱼类病毒性病原之一，在全球范围内可感染导致超过50种海水鱼类死亡，尤其对仔鱼和幼鱼危害很大，感染后一周内死亡率可达100%。NNV已成为世界范围内养殖鱼类最重要的威胁之一，且近年受感染的鱼类种类和受危害程度迅速增加，研究其致病机理和宿主的抵抗机制意义重大。NNV主要感染鱼类中枢神经系统和视网膜神经系统，而中枢神经系统细胞组成复杂且功能多样性，因此很难识别病毒靶向感染攻击的特定类型细胞。以石斑鱼为研究对象，通过原位杂交示踪发现RGNNV主要感染石斑鱼的中脑部位。对感染鱼和未感染鱼的中脑进行单细胞测序，鉴定出35种不同细胞亚型，包括28种神经元细胞和7种非神经元细胞类型。针对不同亚群细胞，通过双色荧光原位杂交发现RGNNV攻击的细胞类型为GLU1和GLU3神经细胞， 进一步对这两类细胞进行差异分析，发现与膜形成、裂解和转移的通路在感染组中显著富集，同时，胞质液泡形成和凋亡相关基因在这两类细胞中显著高表达，这可能是导致细胞死亡的原因。此外，针对非神经元细胞中的免疫细胞分析发现病毒感染后，石斑鱼脑中巨噬细胞数目显著增多，进一步分析发现，病毒感染后在中脑组织小神经胶质细胞向M1型巨噬细胞转化并产生炎症细胞因子，以减少病毒对神经组织的损伤。

【关键词】海水鱼，神经病毒，感染机制

【摘要】　　7月6日，食品伙伴网讯，近日，广东省农业科学院作物所科技人员在国际著名期刊《Plant Biotechnology Journal》在线发表花生单细胞基因表达研究成果，在国际上首次绘制了花生叶片单细胞基因表达图谱。花生是我国重要的油料经济作物，栽培种花生为异源四倍体豆科作物，开展花生功能基因表达研究具有重要意义。作物所花生团队在前期开展花生二倍体野生种、四倍体栽培种全基因组测序解研究结果的基础上，再利用单细胞测序技术（scRNA-seq）对花生叶片细胞的基因表达谱进行研究。单细胞测序转录组测序（Single-cell RNA sequencing）是近年来研究基因表达量的新方法，与传统的组织转录组测序（Tissue Bulk RNA sequencing）相比，可在单个细胞内研究基因表达之间的异质性问题。本研究建立了稳定的花生叶片原生质体细胞分离方法，并利用scRNA-seq技术捕获了6815个细胞，构建了第一张花生单细胞基因表达图谱。此外，对花生叶肉细胞与叶片细胞的拟时序发育轨迹进行了分析，并鉴定到了重要的转录因子AHL23。

【关键词】花生，基因表达，转录因子

【摘要】　　7月6日，食品伙伴网讯，水稻粒形是影响其产量的重要因素，也是重要的商品性状。不同地域的人们对米粒外形的喜好不同，因此调控水稻籽粒的长宽比成为育种目标之一。科学家前期研究发现，G蛋白信号对水稻籽粒长度有正调控作用，但其分子机理尚不清楚。中国科学院院士、中科院植物研究所研究员种康研究组与中科院院士、华中农业大学教授张启发团队、中科院遗传与发育生物学研究所研究员傅向东团队开展合作研究，发现E3泛素连接酶CLG1，能够泛素化G蛋白γ亚基GS3，并介导GS3通过内涵体途径降解，改变G蛋白信号，调控米粒长度。科研人员此前获得的T-DNA插入突变体clg1-1（Chang Li Geng1-1）具有长粒表型。图位克隆和转录分析发现，CLG1编码一个E3泛素连接酶，clg1-1中CLG1表达明显升高。进一步实验证明，CLG1能够通过K63-linked的泛素链对底物蛋白GS3进行修饰，被修饰的全长形式GS3-2能够被分选进入ESCRT复合体，最终在溶酶体/液泡中降解；而截短形式的GS3-4在细胞膜上滞留。分析不同品种基因组序列多态性，发现CLG1蛋白的Arg163Ser改变与核心种质的粒长性状显著相关，并且CLG1163S有更高的连接酶活性。上述结果揭示出一种内涵体降解途径调控粒形的新机制，CLG1-GS3模块为水稻分子设计育种提供了新的基因资源。

【关键词】水稻，籽粒形状，基因调控