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    生物技術前沿一周縱覽(2015年3月20日)

    2015-03-20 08:57 | 作者: 基因農業網 | 標簽: 生物技術前沿一周縱覽

    植物內吞作用參與先天免疫的機制
     
    植物利用多個層次的抗病反應抵抗病原菌的入侵,包括表面受體激活的抗性(PTI)和胞內免疫受體激活的抗性(ETI)。內吞作用可將表面受體運輸到胞內進行降解和循環利用,在PTI反應中發揮重要作用。研究表明網格蛋白介導的內吞作用是植物主要的內吞方式。研究人員利用擬南芥與白粉菌互作的研究體系,通過生化、遺傳學和細胞學手段,克隆了擬南芥EDR4基因,解析了EDR4參與植物免疫的分子機制。該項工作揭示了EDR4調控植物抗病反應的作用機制,暗示EDR4可能作為銜接蛋白與網格蛋白形成復合體參與內吞作用,而EDR1可能是EDR4介導的內吞作用所運輸的貨物。EDR4通過調控EDR1的亞細胞定位影響植物的先天免疫反應。這項工作揭示了植物內吞參與先天免疫反應的機制,對于人們深入理解植物與病原菌互作的分子機理具有重要意義。(The Plant Cell
     
     
    狗牙根耐鎘性鑒定及其與SSR標記的關聯分析研究
     
    狗牙根[Cynodondactylon(L.) Pers.]是應用最廣泛的暖季型草坪草,具有根莖和種子兩種繁殖能力,生物量大,生長快,抗性強,最重要的是在中國鎘污染地區為常見優勢種。研究人員以前期收集的120份來自中國14個省份的野生狗牙根為材料,通過水培脅迫進行耐鎘性評價,同時利用SSR分子標記進行遺傳多樣性的評價,最終利用和耐鎘相關聯的表型數據對標記逐一進行回歸分析和關聯分析,計算等位基因位點對表型變異的解釋度。研究發現,中國野生狗牙根的耐鎘能力存在豐富的變異,且與生境地土壤污染狀況相關;中國野生狗牙根存在豐富的遺傳多樣性;聚類分析的結果也表明,生境地污染狀況和地理來源是影響聚類結果的主要因素。(Plant and Soil
     
     
    氮肥用量改變甘蔗土壤和根圍中的真菌菌落
     
    真菌在土壤中扮演分解者、植物共生體和病原體的角色。在根際真菌群構成可能是多種因素的選擇結果,包括有益或有害的復雜相互作用關系。利用培養真菌群落分析,研究人員調查了氮肥用量對土壤和田間種植甘蔗的根際真菌群落的影響。結果表明,氮肥的濃度強烈地改變真菌組合,但不改變土壤和根際真菌群體的類群豐富性。增加的氮肥料劑量對土壤碳循環有潛在的不利影響,并促進了真菌屬已知的致病特點,揭示了密集施肥所產生的負面影響。(Scientific Report
     
     
    利用植物氣孔頻度重建古大氣CO2濃度
     
    研究人員發現帽斗櫟(Quercus guyavifolia H. Lév.)的氣孔頻度與大氣CO2濃度呈正相關關系,該關系來源于兩個相互獨立的系列:第一個系列沿海拔梯度采集,因為大氣p CO2隨海拔升高而降低;第二個系列沿時間變化采集,采集了最近90年間標本館內歷史臘葉標本的樣品,因為近90年來大氣p CO2逐步增加。這兩個系列得出一致的結果:帽斗櫟的氣孔指數隨CO2濃度升高而升高。這一“反常”的正相關關系被應用于與帽斗櫟親緣關系最近的高山櫟組植物化石Q. preguyavaefolia中,重建了時代為晚上新世的兩個化石點的古大氣CO2濃度,結果與同一時期他人的重建結果基本一致。這說明氣孔頻度與大氣CO2濃度的正相關關系也是重建古大氣CO2濃度的一種可靠途徑,這一關系為古大氣CO2濃度重建提供了一個新的思路。(Annals of Botany
     
     
    甲殼動物MF如何在昆蟲中發揮保幼激素JH功能
     
    昆蟲的變態發育受蛻皮激素(20E)和保幼激素(JH)的協同調控。甲基法尼酯(MF)是JH III的前體,較JH III少一個環氧基團。MF被認為是甲殼動物的JH,但在昆蟲中是否具有JH作用一直沒有定論。研究人員證明果蠅中MF以兩種形式發揮JH功能,調控果蠅的變態發育:一方面直接與JH受體Met結合誘導Kr-h1表達,另一方面在周邊組織中轉化為JHB3等活性更高的JH形式。推斷MF作為一種古老的JH在昆蟲中保持下來,但功能已經弱化,而在昆蟲中不同的JH是在自然選擇下逐步進化而來。(PLoS Genetics
     
     
    胰島素在褐飛虱短長翅轉變中的作用
     
    亞洲水稻每年都面對著來自褐飛虱(brown planthopper)的巨大威脅。當稻田條件好時,幼飛虱會發育為短翅成蟲,不能飛而多產的繁殖者。但在秋天隨著白天變短,氣溫開始下降,會有更多的飛虱若蟲發育為能夠飛行的長翅飛虱,并最終飛離入侵新的稻田。然而,白日變短及氣溫下降是如何觸發飛虱從短翅轉變為長翅的仍然未知。研究人員采用了RNA干擾(RNAi)技術來沉默編碼兩種不同胰島素受體的基因,并檢測了對于動物翅膀的影響。當研究人員沉默第一個胰島素受體時,會出現短翅成蟲。沉默第二個受體則會生成長翅成蟲。進一步的研究揭示,長翅是默認設計。但當飛虱響應氣溫或日長變化分泌一種特殊的胰島素時,在發育翅膀中第二種胰島素受體會失活第一種受體,導致生成短翅成蟲。(Nature
     
     
    傳統中藥淫羊藿甙局部給藥可促進周圍神經再生及功能恢復
     
    一項研究進一步明確單體淫羊藿甙局部給藥對周圍神經再生的修復效果。實驗用聚乳酸-羥基乙酸共聚物生物套管套接大鼠右側坐骨神經5mm缺損,然后向套接間隙內分別注入生理鹽水、神經生長因子水溶液、淫羊藿甙混懸液、神經生長因子緩釋微球混懸液。12周后,與神經生長因子水溶液和生理鹽水治療的大鼠相比,淫羊藿甙混懸液治療的大鼠坐骨神經功能指數、小腿三頭肌肌肉濕質量恢復率、三頭肌肌肉組織形態未見明顯變化,而坐骨神經傳導速度及有髓神經纖維數量明顯增加,且效果與神經生長因子緩釋微球接近。說明淫羊藿甙局部應用與促神經再生的神經生長因子作用一樣能促進周圍神經再生。(Neural Regeneration Research
     
     
    研究人員發現快速代謝砒霜的基因
     
    在阿根廷北部的一個村莊,飲用水中含有高濃度的砷,大約比世界衛生組織建議限量(每公升10微克砷)高出20倍。但居住在那里的人們似乎適應了這一切。此外,距今約有7000年的木乃伊也表現出較高的砷含量。瑞典的研究人員也發現,居住在安第斯山脈的人們擁有一個遺傳變異,似乎能快速代謝砷這種劇毒的化合物。大約四分之一人口的AS3MT基因攜帶了突變。AS3MT基因編碼砷甲基轉移酶,將砷處理成毒性較低的形式。這種砷保護性突變也存在世界上的許多人群中。不過在安第斯山的人群中,它們以更高的頻率存在??茖W家們也不清楚這種遺傳改變如何起作用,推測是因為肝臟中產生了更多的AS3MT,更多金屬被中和,并隨尿液排出。(Molecular Biology and Evolution
     
     

    來源:基因農業網

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