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简化杂交稻制种解决方案问世

一项为解决在水稻杂交稻制种中不育系的包穗问题提供了很好解决方案的研究成果，近日在《植物细胞》杂志在线发表。

杂交水稻的制种过程需要两个亲本材料——雄性不育系和恢复系，然而水稻不育系常常具有“包穗”的特性，为杂交稻制种带来很大困难。水稻最上节间特异伸长突变体eui1的发现为育种家培育杂交水稻的高位茎节伸长不育系提供了可能，eui1具有解除不育系包穗的功效，因而，也被称为杂交水稻生产中除了不育系、保持系和恢复系外的第四遗传因子。

2006年中科院储成才研究组和上海生科院何祖华研究组同时克隆了EUI1基因，发现EUI1编码一个细胞色素P450单加氧酶，可使具生物活性的赤霉素失活。抑制EUI1表达可提高水稻内源赤霉素含量，从而增加其株高和穗颈长。中国科学院储成才研究组高少培博士进一步研究发现，HD-ZIP I类转录因子家族中的HOX12作为转录激活因子，可在植物体内与EUI1启动子直接结合并促进其表达，进而调控植物内源赤霉素的代谢和穗茎伸长。HOX12表达降低的植物中EUI1基因表达量也下降，活性赤霉素含量升高并从穗中向穗上部茎节中流动，导致穗茎中活性赤霉素含量增加，穗茎节变长。 （科技日报）

北大揭示植物幼苗感知土壤深度分子机制

日前，北京大学钟上威和邓兴旺课题组发现植物幼苗感应土壤中光照强度变化的核心功能蛋白，并揭示了出土过程中幼苗感知土壤深度变化而相应调整其生长发育的分子信号通路。相关成果发布于《现代生物学》。

该研究揭示了植物幼苗出土过程中感知土壤环境变化的核心功能基因与分子调控机理。研究成果加深了对幼苗出土这一自然现象的认识，也为农业生产中提高农作物幼苗出土存活效率提供了理论基础。

（中国科学报）

水稻基因组编辑范围大幅拓展

近期，中国水稻研究所水稻染色体工程及基因组编辑创新团队通过对Cas9蛋白进行定点修饰，将水稻基因组内可编辑范围拓展到现有的2倍以上。相关研究在《分子植物》在线发表。

近年来，CRISPR/Cas9系统以其简便、高效的技术特点，迅速成为植物中最为广泛使用的基因组编辑手段，为种质资源创制以及基因功能研究等工作提供了极大的便利。CRISPR/Cas9系统在基因组上的精准切割需要特异识别一段邻近核苷酸序列(PAM)。目前植物中最为广泛使用的SpCas9蛋白能够识别的PAM序列局限为经典的NGG序列，这严重限制了CRISPR/Cas9系统的可编辑范围。为突破这个限制，科学家们在动物及微生物中进行了不懈的尝试并获得了一定的进展，然而在植物中尚未有成功的案例报道。

该创新团队通过定点突变的方法对水稻中广泛使用的SpCas9蛋白进行了改造，获得了两种Cas9 变体。通过一系列的转基因实验证明，两种Cas9变体在水稻中分别可以识别NGA以及NGCG两种PAM序列。生物信息学分析表明Cas9变体的创制将使得CRISPR/Cas9系统在水稻中可编辑范围拓展到现有的2倍以上。此外，两种变体也可以同时对多基因进行有效的编辑，表明其与野生型Cas9一样具备巨大的应用潜力。因此，该工作为在水稻中进行更广泛的基因组编辑提供了新的可选工具。

（中国农业科学院网）

我国科技人员在国际上首次提出“环境型鉴定”概念

近日，中国农业科学院作物科学研究所玉米分子育种创新团队徐云碧博士在国际上首次提出了环境型(envirotype) 和环境型鉴定的概念，并对其原理进行了详细阐述。相关论文在线发表于国际知名期刊《理论与应用遗传学（Theor Appl Genet）》。

“环境型鉴定”概念的倡导，为作物育种在内的作物科学提供了解码环境影响的参考技术和途径。环境型鉴定与基因型鉴定和表现型鉴定一道，有望成为影响未来作物高效育种和生产的三大支撑技术，同时为数量遗传学和作物模拟等领域如何利用海量环境型信息提出了挑战。

（中国农业科学院网）