科技

小麦控制籽粒大小基因功能研究取得新进展

西北农林科技大学生命科学学院赵惠贤教授团队在小麦控制籽粒大小基因克隆及功能研究方面中取得新进展：克隆得到位于小麦第7同源群染色体短臂上CYP78A家族的新基因TaCYP78A3；利用BSMVVIGS技术沉默TaCYP78A3基因在小麦籽粒中的表达，导致小麦种子大小降低11%（P<0.01）；通过转基因拟南芥过表达TaCYP78A3基因，导致拟南芥种子增大11%～47%（P<0.01）。进一步的细胞学观察和分子水平检测，揭示了小麦TaCYP78A3基因通过促进胚珠和种子表皮细胞增殖来影响种子大小的分子机制。该成果于近日在线发表于《The Plant Journal》。

（中国科学报）

Pib相关品种稻瘟病抗性丧失分子机制被阐明

近日，华南农业大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室潘庆华教授课题组在国际学术期刊Scientific Reports在线发表了学术论文，阐明Pib相关水稻品种稻瘟病抗性丧失的分子机制。

20世纪60年代由国际水稻研究所引进的稻瘟病抗病基因Pib是华南地区其后30年的主要抗源，育成了特青及特香占等多个骨干品种。但是，这些品种推广种植若干年后都出现了抗性丧失。

该课题组利用正、反向遗传学技术，克隆并确认了AvrPib的功能；通过群体遗传学技术，描述了该基因在我国不同稻作区稻瘟病菌群体中的遗传结构特征；通过比较基因组学技术，明确了该基因在不同稻瘟病菌群体中的等位性变异及其比例；通过进化生物学技术，验证了该基因在不同稻瘟病菌群体中的突变途径；通过基因表达技术，明确了该基因不同等位基因的表达方式。综上，该研究推断，发生于稻瘟病菌无毒基因AvrPib的转座子插入(81.7%)、部分缺失(11.1%)、完全缺失(6.7%)以及点突变(0.6%)是导致Pib相关水稻品种稻瘟病抗性丧失的主要原因。

（中国科学报）

浙江在水稻遗传重组研究领域取得进展

联会复合体是在真核生物减数分裂期在同源染色体之间形成的复杂蛋白结构。在多个模式生物中的研究表明，该结构蛋白的完全突变会导致遗传重组频率的降低。

中国水稻研究所王克剑研究团队对水稻联会复合体的弱等位突变体研究表明，联会复合体蛋白的部分突变可以将遗传重组频率平均提高至野生型中的1.8倍左右，其中在重组冷点处的提高幅度尤为明显。与此同时，在突变体中遗传干涉的强度与野生型相比也显著降低，该结果表明联会复合体这一真核生物保守蛋白结构极有可能参与遗传干涉现象的形成。前期研究表明在水稻中至少存在2类重组方式，其中一类有相互干涉（I型重组交换），而另一类则没有相互干涉（II型重组交换）。研究揭示在突变体中增加的遗传重组主要通过I型遗传重组途径形成。

相关研究成果于近期在线发表在《分子植物（Molecular Plant）》上

（科技部网）

逆境记忆如何增强冷季型草坪草耐高温能力被揭示

中国科学院武汉植物园博士胡涛在研究员傅金民的指导下，以耐热高羊茅（PI 574522）和热敏感高羊茅（PI 512315）为材料，利用建立的逆境驯化模式对植株进行前期处理。与直接暴露40℃高温处理组相比，逆境驯化后两个高羊茅种质材料耐热能力显著增强，表现为草坪质量增加，EL值降低。进一步研究发现，逆境驯化主要抑制了PSII反应中心（PSII RC）能量流传递和OJIP相的下降，增加了叶片中4个有机酸，8个糖类物质，5个氨基酸和一个有机酸的含量。另外，研究人员对从NCBI数据中克隆的29个受高温诱导的热激蛋白基因转录水平进行检测，发现1个低分子量（LMW-HSP）和1个高分子量（HMW-HSP）热激蛋白基因在第二次高温驯化后表现出比第一次高温驯化更高的转录水平，而去除逆境驯化表达水平能迅速恢复到初始水平，具有“转录记忆”，称为驯化基因。相关研究结果在植物学国际期刊《Frontiers in Plant Science》在线发表