科技

科技

无需改变基因 小麦增产20%

近日，英国牛津大学发布公告称，该校化学研究实验室与英国洛桑研究所联手人工合成出天然糖分——海藻糖-6-磷酸（T6P）的前体，并证明这些分子能将麦粒大小和淀粉含量均增加20%。这一全新化学运用可提高几乎所有农作物产量并增强抗旱能力，有助于应对人口增长和气候变暖导致的全球性粮食危机。

发表在《自然》杂志上的研究论文详细描述了这种首次利用化学技术调控植物内糖分吸收的全新方法。天然糖分T6P在调控小麦对蔗糖吸收中起着重要作用，而蔗糖又对麦粒发育至关重要，麦粒吸收T6P越多，产量越高。

研究人员在小麦开花后向其喷洒不同浓度的T6P溶液（0.1到10毫摩尔每升），大约每5天喷洒一次，成熟后对麦粒进行称重和分析后发现，麦粒大小和其内淀粉与蛋白质含量都提高了20%。他们还通过实验证明，T6P前体分子能增强小麦抗旱能力。

研究人员表示，几乎所有农作物和植物都有相同的T6P机理，因此新化学技术能广泛用来提高各种农作物产量。转基因技术在提高农作物产量和性能方面引领了一场“绿色革命”，但其安全性频频遭受质疑。研究人员下一步会开展T6P的田间试验，进一步认识T6P的规模化运用及不同环境下的效果。

（科技日报）

山东首次育成中抗赤霉病小麦品种

从山东省农作物品种审定委员会获悉，该委员会近期审定通过的7个小麦品种正式获得上市销售资格。令人欣喜的是，这7个品种中包括两个中抗赤霉病小麦品种——太麦198和齐民7号。这两个品种的选育成功，对于山东乃至黄淮海麦区品种选育都有突破性意义。

（中国农业新闻网）

玉米籽粒发育研究取得新突破

近日，中国农业科学院作物科学研究所玉米分子生物学创新小组在玉米籽粒发育研究方面取得了新突破，阐明了UBL1基因在玉米发育中的关键作用及其调控机制。

从基因层面上研究玉米籽粒发育，不仅有助于我们认识其发育的分子机制，而且有可能为玉米分子改良提供新的方法和途径。基因表达调控在生物体发育过程中具有至关重要的作用，其调控过程主要有转录水平调控和转录后水平调控。到目前为止，在植物中转录后水平调控的相关研究报道还较少。

王国英研究员科研团队发现玉米UBL1基因影响mRNA转录后的剪接，在玉米籽粒和幼苗发育中发挥着关键作用。研究表明UBL1基因具有核酸外切酶的活性，负责细胞内剪接体复合物的重要组分U6snRNA的修饰，功能缺失导致其总量减少及部分3’末端修饰异常，从而造成mRNA的剪接障碍。转录组测序分析进一步证实了功能缺失突变体中部分基因存在内含子滞留。研究成果对揭示玉米籽粒发育和产量形成的分子基础具有重要意义。

（农民日报）

中国农科院作科所成功实现植物基因高效率单碱基定点替换

近日，中国农业科学院作物科学研究所农作物转基因技术与应用创新团队成功在水稻中实现靶标基因高效单碱基定点替换。该研究对开展重要农艺性状的功能基因鉴定、复杂农艺性状的调控网络解析和新种质创制，加快农作物遗传改良进程具有重要意义。相关研究成果于2016年12月9日在线发表在Cell子刊《分子植物（Molecular Plant）》杂志上。

这是继该团队在《分子植物》上报道利用CRISPR/ Cas9介导的基因组定点重组体系，将ALS基因两个氨基酸位点定点替换，获得大量抗磺酰脲类除草剂水稻后，发表的又一项重要研究进展。

（中国农业科学院网）

水稻基因组研究取得重要进展

近日，国际基因组研究权威刊物《基因组研究》在线刊登了福建省农科院与厦门大学合作的最新研究成果“全基因组范围内分析水稻选择性腺苷化位点的动态变化”。

该项成果主要研究了水稻发育过程中选择性多聚腺苷化（APA）动态变化以及对水稻产量性状关键基因表达调控的影响，为理解基因表达转录后调控提供崭新的认识，同时也对水稻基因组注释提供更加精确数据，从而可为水稻新品种选育提供重要信息和基因资源。

（福建省科技厅网）

耐盐小麦高产栽培试验示范项目通过验收

“耐盐小麦在墨玉县高产栽培的试验示范”项目由中国科学院新疆生态与地理研究所承担，其针对和田地区墨玉县土壤盐渍化问题，开展了耐盐小麦“新冬26号”和“新冬34号”高产栽培示范和推广。项目组以墨玉县加汗巴格乡为核心试验区，建立良种繁育基地，先后在喀尔赛镇、奎牙镇、扎瓦乡、阿克萨拉依乡、萨依巴格乡、芒来乡、阔依其乡、雅瓦乡等地建立了8个推广试验示范区，累计推广面积超过万亩，小麦增收150万公斤。

项目在墨玉县加汗巴格乡乡政府召开了验收会，并组织专家赴麦田进行了现场勘验，专家一致认为，该项目为盐碱地改良利用做出了创新性工作，有效提升了盐碱地生产力，促进了农民增收，希望该项目能够形成系统，从而在和田乃至新疆的盐碱地开展示范推广。

验收会结束后，召开了“核桃林下小麦种植技术示范与推广”项目研讨会，和田地区是新疆核桃的主产区之一，核桃林荫下经济作物的种植一直是困扰农业发展的瓶颈问题。探索适合核桃林下种植模式的小麦材料以及培育林荫下小麦新品系是当前的主要需求之一，新疆生地所专家任巍已在该乡开展了前期的引种试验工作。专家认为，下一步需要对筛选出的小麦材料进行进一步的试验论证。

（中国科学院新疆分院网）

中国农业科学院植物保护研究所揭示水稻程序性细胞死亡新机制

日前，中国农业科学院植物保护研究所王国梁科研团队通过图位克隆方法鉴定到一个负调控水稻程序性细胞死亡的DRP类蛋白（死亡抵抗蛋白），揭示了该蛋白通过调控水稻细胞色素c从线粒体的释放而控制细胞程序性死亡发生的新机制。相关成果于近日在线发表在国际期刊《科学公共图书馆—病原学》上。

据悉，动植物中普遍存在的程序性细胞死亡(Programmed Cell Death，PCD)是生物体自我调节细胞存亡的典型形式，在生长发育与生物或非生物胁迫过程中起重要作用。植物中假病斑突变是在没有外来病原物侵染情况下细胞自发形成的程序性细胞死亡，这种遗传学上的突变会带来抗性相关基因的诱导表达和植物对病虫害的抗性增强。

本研究对在水稻组织培养过程中得到的一个水稻假病斑突变体dj-lm进行了遗传、生化和细胞生物学分析。该突变体从苗期到水稻成熟全生育期均呈假病斑表型，植株的抗病性增强，并伴有明显的活性氧簇产生。利用图位克隆方法成功克隆了控制该假病斑表型的基因OsDRP1E，发现OsDRP1E的E409V点突变导致细胞死亡。进一步的功能分析表明，OsDRP1E的E409V突变影响其鸟苷三磷酸酶活性、线粒体定位的丢失和细胞色素c的不正常释放。

本研究首次在水稻中发现细胞色素c从线粒体释放调控程序性细胞死亡的现象，为进一步深入了解DRP类蛋白参与程序性细胞死亡分子机制与水稻抗病反应信号传导奠定了重要基础。

该研究以中国农业科学院植物保护研究所为第一完成单位，湖南农业大学联合培养博士研究生李智强和中国农业科学院植物保护研究所副研究员丁波是文章的共同第一作者，王国梁研究员与丁波副研究员为文章通讯作者，周雪平教授为文章的共同作者。该研究得到国家自然科学基金面上项目的资助。

（中国科学报）