环球

2011-08-15 00:42
种业导刊 2011年12期
关键词:棉籽支链淀粉

实验室检测可以准确鉴定田间B T作物潜在风险

美国农业部农业研究局(USDA-ARS)的一项研究结果显示,转基因抗虫(Bt)作物的潜在风险可通过严格控制的实验室检测来评估,并且节省了时间和成本。与Santa Clara大学合作,ARS用大规模分析法对比了所有现有的关于非靶标影响的实验室与田间研究。

对于针对鳞翅类害虫的Cry蛋白,科学家发现实验室研究准确地预测了田间非靶标鳞翅类昆虫的减少数量。对于食肉动物,实验室研究预测的减少数量并未在田间试验中灵验,因此属于“生态风险评估过高”。

“我们的研究结果表明转基因抗虫作物影响的实验室研究结果与田间研究一致,或比田间研究更保守”,研究者在新一期Biology Letters上发表文章称。

(生物谷)

德国培育出新型转基因土豆只含有支链淀粉

德国弗劳恩霍夫学会近日发表公报说,他们培育出了一种只含有支链淀粉的超级土豆,可望为以支链淀粉为原料的相关产业节省生产成本。

普通土豆中含有两种淀粉——支链淀粉和直链淀粉。支链淀粉在食品工业、造纸业和纺织业等产业中有广泛的用途。按照传统方法,工业上要使用支链淀粉,必须要将土豆中的支链淀粉与直链淀粉分离,既消耗能源,又浪费资金。在德国,仅造纸业和黏合剂产业每年就需要50万吨高纯度的支链淀粉。

弗劳恩霍夫学会的研究人员通过应用“定向诱导基因组局部突变技术”,获得了这一新品种。这种土豆外形与普通土豆一样,但其遗传基因中只有负责产生支链淀粉的基因是活跃的,而产生直链淀粉的基因表达则被抑制。

(新华网)

国外科学家发现决定植物种子大小的关键基因

来自英国诺维奇约翰英纳斯中心和德国弗莱堡大学的科学家发现了决定植物种子大小的基因,这可能导致改良作物新方法的诞生。

在现代农业中提高作物种子或籽粒大小在作物改良中很关键。随着世界人口的增长,进一步提高作物产量是农业研究的主要目标。

在生物技术和生物科学研究理事会(BBSRC)的资金支持下,Michael Lenhard发现了在模型植物拟南芥中决定整体种子大小的基因,目前正在研究可用于作物的改良的办法。

美国国家科学院院刊发表了约翰英纳斯中心研究小组的新发现,表明该基因以生长中的种子为基础起作用,它产生一个尚未确定的动态生长信号决定最终的种子大小。如果该基因处于关闭状态,就生产小种子;如果这种基因被打开,就产生体积和重量都大1/3的种子。

这是第一次观察到的这样的种子大小的相互影响,这个基因在植物发展中非常重要。在这项研究应用于作物之前还需要做很多的工作。在实验植物中使种子增大的效果之一是减少了生产的种子总数,所以没有整体产量的增加。与此同时,科学家们却注意到较大种子相对含油量的增加,因此目前正在调查在这种油料种子中改变基因产生的影响。

解开这个基因在确定种子大小方面所起作用之迷,对增加作物产量,确保粮食安全有重要意义。

(天津农业科技信息网)

德国培育出抗盐碱性高产玉米

德国吉森大学植物营养学研究所近日发表公报说,该所研究人员用传统育种方法杂交培育出一种在盐碱地上也能高产的玉米新品种。

以往研究表明,不同品种的玉米耐盐碱能力各异,吉森大学研究人员选取了多个具有较强耐盐碱特性的玉米品种,并将这些品种的玉米进行杂交,最终培育出了这种博采众家之长的耐盐碱玉米新品种。据介绍,这种玉米的抗盐碱能力很强,且产量高。

(新华网)

澳大利亚研究人员开发耐旱小麦

由澳大利亚国立大学的Gonzalo Estavillo和Barry Pogson领导的一个国际研究团队成功地在拟南芥中找到了能使作物在干旱条件下存活的基因。Estavillo及同事是在研究几种对光照具有不同响应的变异品种时发现这一基因的,定名为SAL1,植物发生SAL1基因变异后可以在缺水条件下存活更长时间。研究人员称他们现在正尝试将这一变异特征引入到农业种植的重要小麦品种中。

Estavillo博士说:“我们这个项目的最终目标是开发耐旱节水的小麦品系,下一步的任务是利用分子生物学方法鉴定出那些缺乏SAL1基因表达的变异小麦,我们预计这个变异品种仍然保持绿色、膨润及光合作用活性,能在温和条件或适度缺水的情况下长出更多的叶子、花及种子。”他们还指出,由于这个变异的基础是缺少了某个基因,因此有可能不必采用转基因方法而创造出耐旱的小麦品种。

耐旱小麦作物在未来具有重要意义,根据气候模型预测,在未来50年里澳大利亚南部大面积的小麦种植区将变得异常干旱。

(生物谷)

美开发出可食用的转基因棉籽

上世纪50年代,科学家首次通过关闭产生棉籽酚的基因得到了不含棉籽酚的棉花,但是棉籽酚具有抵抗病虫害的功能,所以去除了棉籽酚的棉花饱受病虫害的袭击。

得克萨斯农业机械大学的分子生物学家科瑞提·罗素领导的科研团队使用RNA干扰技术,成功开发出了能降低棉籽酚含量而不降低产量的棉花品种。田间试验表明,棉花的产量非常稳定。而且新得到的棉籽中棉籽酚的含量也在安全水平之内,能够被人和家畜食用,预计十年内也将出现在面包、饼干和其他食物中,以增加这些食品的蛋白质含量。

美国农业部棉花基因和保护研究部的遗传学家朱迪·舍夫勒表示,对于这种转基因棉花,还需要很多安全方面的测试,也需要制定相应的监管守则,但他们对这项技术的前景持乐观态度。

(科学时报)

拮抗基因控制水稻生长

美国加州卡内基研究院的科学家与一些同事发现了一种植物固醇能促使两种基因相互对抗——一个基因抑制另一个基因从而确保水稻和实验植物拟南芥(Arabidopsis thaliana,芥菜的一种亲缘物种)的叶子正常生长。这些结果发表在了2009年12月15日出版的《植物细胞》杂志上。

论文的作者之一、卡内基研究院植物生物学系的Zhi-Yong Wang解释了这项研究:“我们知道这种固醇对于激活控制着拟南芥以及水稻的细胞生长的基因具有非常重要的作用。对这种固醇最敏感的反应之一是水稻的叶弯曲,这是由于叶片和叶鞘连接处的上层细胞的扩张造成的。我们希望确定这种固醇如何在水稻中发挥作用。我们发现了这种固醇影响两个基因编码(或制造)的蛋白质,后者把其它基因打开或关闭,它们被称为转录因子。在水稻中,当一个称为叶倾斜增加1基因(ILI1)被打开的时候,它导致了叶弯曲。有趣的是,我们发现了ILI1蛋白也与另一种称为IBH1的转录因子结合,并抑制其功能。当存在过多ILI1蛋白的时候,叶子过度弯曲,让植株变得粗浓。当IBH1浓度高的时候,连接处的细胞生长停滞,而水稻变得非常直,占据的空间更少。在正常的水稻植株中,ILI1和IBH1的平衡让生长得到控制。”

这一对基因提供了控制叶子角度的独特工具,这对于作物产量有重要作用,因为直立的叶片改善了光捕获而且能让水稻植株种植得更密集,从而获得每公顷的更高产量。

通过一系列实验,这组科学家确定了这种固醇如何与这些基因相互作用。他们发现了油菜素内酯相反地调控这些基因——ILI1被激活了,而IBH1被抑制了,因此,这种固醇改变了ILI1和IBH1的蛋白质产物的平衡,从而启动了细胞生长。

“看上去这种固醇导致了IBH1基因停止制造IBH1蛋白,与此同时增加了ILI1蛋白的生产,而这关闭了IBH1对细胞生长的抑制,这确保了细胞根据固醇的水平而生长到合适的长度,”Wang评论说。

这组科学家对芥菜进行了类似的实验,结果显示出固醇与芥菜基因以同样的方式相互作用。

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