大刍草稀有等位基因促进玉米密植高产

密植是提高作物单位面积产量、促进粮食增产的重要途径之一。叶夹角是影响玉米(Zea mays)密植的关键因子。中国农业大学田丰课题组最近克隆了2个调控玉米叶夹角的数量性状位点(QTL)——UPA1和UPA2, 揭示了这2个位点的功能基因(brd1和ZmRAVL1)通过油菜素内酯(BR)信号通路调控叶夹角。UPA2位于ZmRAVL1上游9.5 kb, 可与DRL1蛋白结合。另一个影响玉米叶夹角的蛋白LG1可以激活ZmRAVL1的表达; DRL1蛋白与LG1蛋白直接互作抑制LG1对ZmRAVL1的激活表达。玉米祖先种大刍草(teosinte)的UPA2位点序列与DRL1蛋白结合能力更强, 导致大刍草ZmRAVL1的表达受到更强的抑制, 下调表达的ZmRAVL1进一步使下游基因brd1的表达下调, 进而降低叶环区的内源BR水平, 导致叶夹角变小。将大刍草的UPA2等位基因导入到玉米中或对玉米中ZmRAVL1进行基因编辑, 在密植条件下均可显著提高玉米产量。上述发现为高产玉米品种的分子育种改良提供了重要理论基础和基因资源。     

小麦根系特征对干旱胁迫的响应

干旱胁迫时, 小麦(Triticum aestivum)根系率先产生应激响应, 同时向地上部发出信号, 诱导地上部发生生理反应, 从而提高植株抗旱能力。根系构型包括平面几何性状和立体几何结构(即拓扑构型), 具有遗传稳定性和可塑性。干旱胁迫影响根系理化特性, 如根源化学信号、根系细胞酶类和根系渗透作用的响应。根系通过调整其解剖学结构和水分吸收动力等来适应干旱胁迫。该文从根系构型、理化特性和解剖学结构3个方面, 系统阐述了小麦根系特征对干旱胁迫的响应, 并探讨了其与干旱胁迫的关系和当前研究中存在的问题, 以期为相关研究提供参考。     

木犀科植物叶绿体基因组结构特征和系统发育关系

木犀科11属19个种叶绿体基因组的一般特征和变异特征的比较分析显示, 结果表明, 该科叶绿体基因组大小为154-165 kb, 其差异主要是大单拷贝(LSC)长度的差异所致。Jasminum属3个物种的叶绿体基因组长度与其余物种有较大差异, 该属clpP基因内含子和accD基因丢失。共线性分析表明, Jasminum属3个物种多个基因出现基因重排现象, 倒位可能是重排的主要原因。Jasminum属在IRb/SSC和SSC/IRa边界的基因均与其它物种不同; 重复序列与SSR数量检测结果表明, Jasminum属与其余物种在数量及重复长度上差异较大。基于CDS数据构建的系统发育树表明, Abeliophyllum distichum和Forsythia suspensa为木犀科中较早分化的类群。     

MIXED MODEL APPROACHES FOR ESTIMATING GENETIC VARIANCES AND COVARIANCES

The limitations of methods for analysis of variance(ANOVA)in estimating genetic variances are discussed. Among the three methods(maximum likelihood ML, restricted maximum likelihood REML, and minimum norm quadratic unbiased estimation MINQUE)for mixed linear models, MINQUE method is presented with formulae for estimating variance components and covariances components and for predicting genetic effects. Several genetic models, which cannot be appropriately analyzed by ANOVA methods, are introduced in forms of mixed linear models. Genetic models with independent random effects can be analyzed by MINQUE(1)method whieh is a MINQUE method with all prior values setting 1. MINQUE(1)method can give unbiased estimation for variance components and covariance components, and linear unbiased prediction (LUP) for genetic effects. There are more complicate genetic models for plant seeds which involve correlated random effects. MINQUE(0/1)method, which is a MINQUE method with all prior covariances setting 0 and all prior variances setting 1, is suitable for estimating variance and covariance components in these models. Mixed model approaches have advantage over ANOVA methods for the capacity of analyzing unbalanced data and complicated models. Some problems about estimation and hypothesis test by MINQUE method are discussed.     

大鼠肝癌和正常肝染色质非组蛋白(HAP_2)的双向凝胶电泳比较~*

利用等电点聚焦(IEF)和十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)的双向电泳以及高度灵敏的银染色相结合的方法,对大鼠肝癌和正常肝染色质非组蛋白进行了对比分析。结果指出,在两个样品中均可看到五百个左右的蛋白点。关于这些蛋白点的分布,正常肝在较大分子量和较高等电点区域有较高的相对百分率,而肝癌在较低分子量和较低等电点区域有较高的相对百分率。与正常肝制品比较,肝癌制品中出现了一些独有的蛋白质点子,而在正常肝中原有的一些点子却消失了。     

牡蛎礁生态系统的工程师

海鲜是全球超过30亿人的主要蛋白质来源,占人类饮食中动物蛋白的16%左右。目前,全球超过一半的海鲜来自水产养殖,水产养殖业每年产生的经济效益高达2435亿美元,已成为全球增长最快的食品生产方式(年增长约6%)。未来随着全球人口的增长,预计人类对海鲜的需求将翻倍增加,水产养殖业也将持续保持增长,成为未来海鲜供应的重要保障。     

从国家自然科学基金项目资助看植物科学态势

通过对2010-2015年度国家自然科学基金委员会生命科学部植物学学科资助的各类项目进行统计分析,总结了植物学学科资助的整体概况,详细分析了各类科学基金项目的资助特点、在不同分支学科和领域中的分布以及获资助排名前列的依托单位,并展望了我国未来植物学学科的发展趋势。     

花青素转录因子调控机制及代谢工程研究进展

花青素是广泛存在于植物中的一类重要的类黄酮化合物, 在植物生长发育和人类营养保健方面具有重要价值。花青素的生物合成途径已经解析得比较清楚, 但花青素的代谢调控网络还在不断完善。调控花青素生物合成的转录因子主要包括MYB、bHLH和WD40三大类, 这些转录因子通过激活或抑制CHS、ANS和DFR等花青素途径关键结构基因的表达水平, 进而决定花青素积累的部位与水平。该文结合国内外花青素生物合成与转录调控方面的研究进展, 简要介绍了花青素的生物合成途径, 归纳总结了模式植物中花青素代谢调控的分子机理, 尤其是MYB、bHLH和WD40三类主要转录因子的调控机理, 以及这些转录因子在观赏植物和水果等经济作物花青素代谢工程中的应用。该文将为系统阐明花青素的转录调控机制和利用代谢工程改良花青素的相关研究提供有益参考。     

SmGGPPS2对丹参酮合成的影响

香叶基香叶基焦磷酸合酶(GGPPS)是植物二萜类次生代谢物合成过程中的重要调控位点。在药用模式植物丹参(Salvia miltiorrhiza)中, GGPPS基因家族成员SmGGPPS2的生物学功能及其在丹参酮有效成分合成过程中的作用尚不明确。分别在丹参植株中过表达和RNA干涉SmGGPPS2基因, 并对转基因丹参中丹参酮含量和丹参酮合成相关基因表达量 以及转基因植物生理指标进行检测, 结果表明, 过表达SmGGPPS2株系中的丹参酮IIA和铁锈醇等脂溶性成分含量高于野生型; RNA干涉SmGGPPS2株系中的丹参酮IIA和铁锈醇等脂溶性成分含量均低于野生型。调节表达SmGGPPS2后, 丹参株系中SmHMGR1和SmCPS1等多个关键酶基因的表达都呈现明显的变化。此外, 调节表达SmGGPPS2还影响丹参植株抗性。以上结果表明, SmGGPPS2在丹参酮等萜类物质的合成中起重要的调控作用。