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    生物技術前沿一周縱覽(2020年4月26日)

    2020-04-27 23:13 | 作者: 基因農業網 | 標簽: 生物技術前沿一周縱覽

    揭示豆科根瘤與非豆科植物放線菌根瘤的進化關系
    固氮根瘤共生代表了自然界的一種最有效的生物過程,豆科和山豆麻屬(大麻科)植物可以與根瘤菌形成豆科根瘤,非豆科植物與Frankia屬的放線菌形成放線菌根瘤。近日,科學家研究了豆科根瘤和放線菌根瘤的形成差異哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,并揭示了這兩種類型根瘤的進化關系。研究表明哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,放線菌根瘤和豆科根瘤的差異主要在維管系統的起源,并且它們具有共同的進化起源。該研究發現豆科植物中共轉錄調節因子的編碼基因NODULE ROOT1(MtNOOT1)的同源突變可以將豆科類根瘤轉變為放線菌型(主要在與維管系統起源的變化)。進一步研究表明,豆科根瘤是基于放線菌根瘤進一步演化來的。此外哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,該研究還表明紫花苜蓿中的MtNOOT1可以抑制根瘤原基發育早期中柱鞘衍生細胞的細胞分裂??傊?,該研究表明豆科根瘤和放線菌根瘤具有共同的進化起源并且通過NOOT1的同源突變可以將豆科根瘤的發育類型變為放線菌類型哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。(The Plant Cell

    發現植物向重力性與向光性調控的新機制
    植物生長時刻受到周圍環境的影響哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,正確地對重力與光信號做出向性反應是植物順利存活的重要保證。近日,科學家研究揭示了Small Auxin Up RNA (SAUR) 家族基因的不對稱表達在植物向重力性與向光性中的作用機制,完善了植物向性調控中生長素下游的信號通路。研究人員首先通過大豆的組學分析,鑒定到一組重力刺激后在大豆胚軸兩側不對稱分布的SAUR基因,研究證實擬南芥中SAUR19亞家族基因的不對稱表達對于植物向重力性與向光性均是必需的。進一步研究表明哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,SAUR19亞家族基因的不對稱表達依賴于轉錄因子ARF7與ARF19的作用??偨Y起來,重力或光引起的生長素的不對稱分布可通過轉錄因子ARF7與ARF19激活SAUR19亞家族基因的不對稱表達,調控胚軸兩側細胞的不對稱伸長哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,進而調控植物胚軸的負向重力性以及向光性生長哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。研究人員此前還發現了光在子葉和胚軸中差異性調控一類SAUR基因的表達從而形成對這兩者生長的相反調控。這些工作共同闡明了SAUR 家族基因的器官或組織特異性表達在植物應對環境變化中發揮的關鍵作用。(Cell Reports

    揭示糖-ABA信號途徑調控新機制
    作為光合作用的產物,糖不僅為生命活動提供了物質基礎和能量載體,而且生物體內糖豐度可以通過糖分子等介導的多個信號途徑調控其生長發育。近日哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,科學家研究闡明了擬南芥NAC家族轉錄因子ANAC060負調控糖-ABA級聯信號途徑的分子機理,完善了ABA信號途徑的核心轉錄因子ABI5的調控網絡。該研究通過染色質免疫沉淀測序(ChIP-seq),在全基因組水平上,鑒定出2960個ANAC060結合位點,在這些位點中發現了G-box元件的高度富集,表明ANAC060主要通過結合G-box元件調控下游基因的表達。進一步分析發現,2960個結合位點關聯到3282個靶基因哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,生物和非生物脅迫響應的基因得到富集,研究表明ANAC060在糖-ABA級聯途徑中起衰減作用??茖W家進一步研究發現了ABA信號的核心轉錄因子ABI5哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,研究結果表明,ANAC060特異地結合到ABI5啟動子的G-box元件上并抑制ABI5的表達。遺傳分析結果表明,ANAC060對ABI5的抑制作用降低了糖和ABA的敏感性??傊?,ANAC060抑制植物糖-ABA級聯途徑的分子機理是ANAC060直接負調控ABI5的表達。(The Plant Journal

    科學家厘清所有五個異源四倍體棉花起源
    主要的栽培棉花為異源四倍體,其形成經歷了復雜的雜交哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金、多倍體化和馴化過程哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。近日,科學家研究繪制了所有五個異源四倍體棉花種的高精度參考基因組圖譜哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,為探究多倍體植物基因組演化規律提供了重要參考依據。研究人員綜合利用二代(Illumina)和三代(Pacbio)測序、染色質高級結構捕獲(HiC)技術,構建了所有五種異源四倍體棉花的高精度參考基因組哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。這項最新的研究發現,這五個種的形成是單一起源,并歷經了20-60萬年的自然演化,逐漸形成五個棉花種。該研究還發現哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,不同棉種在150萬年的雜交、多倍化和進化過程中,基因數量和排列結構并沒有非常顯著的變化。另外哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,雖然陸地棉和海島棉是獨立馴化哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,但馴化促使兩種栽培棉花的纖維發育基因共表達網絡趨向一致。該研究表明,種間雜交可以重新激活基因重組率,進而提高棉花育種的效率。該研究成果首次揭示了五個多倍體棉花進化和馴化的遺傳和表觀遺傳規律,同時為通過種間雜交哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金、表觀遺傳育種和基因編輯改良棉花提供了理論支撐和特有的基因組資源。(Nature Genetics

    揭示菌根起源基因在早期陸生植物適應性進化中的重要作用
    菌根共生是一種古老而廣泛存在于陸生植物與真菌之間的互惠共生關系,對綠色植物從水生到陸生的演化歷程具有重要促進作用。近日哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,科學家研究發現了菌根類真菌起源的PpMACRO2基因在早期陸生植物適應性進化中的作用。該研究以小立碗蘚Phycomitrella patens為實驗材料,通過沉默及過量表達PpMACRO2基因,發現苔蘚植物三維生長的主要形態配子體在大小和數量方面均發生顯著變化;GFP及GUS雙標簽的遺傳材料PpMACRO2表達結果顯示其參與干細胞及配子體的發育哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。研究表明,PpMACRO2影響表觀修飾及發育相關的轉錄因子AP2和Homeobox的表達。該研究揭示了從菌根類真菌轉移來的PpMACRO2基因通過ADP-核糖基化作用影響其它類型的表觀修飾機制(甲基化、乙?哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金;?,進而調控與發育相關的轉錄因子AP2和Homeobox,最終參與干細胞及三維生長的配子體發育。該研究結果也表明菌根類真菌與植物之間的基因轉移在陸生植物重要性狀起源和演化方面發揮了重要作用。(Nature Communications

    揭示花粉發育新機理
    花粉發育是被子植物生殖繁衍的前提。近日,科學家研究揭示了擬南芥兩種Sar1亞型介導孢子體及配子體控制花粉發育的分子機理哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,證明差異性表達譜可能是造成Sar1亞型間功能差異性的一個主要因素。該研究利用基因組編輯技術創制Sar1b突變體,發現Sar1b突變導致孢子體雄性不育。利用絨氈層細胞特異性的啟動子驅動Sar1b部分回補sar1b突變體雄性不育表型,暗示其在絨氈層中的表達對于孢子體控制的花粉發育至關重要。與之相符,Sar1c在絨氈層細胞中表達極低哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,但外源表達Sar1c可以回補sar1b突變體雄性不育表型。這些結果暗示Sar1b與Sar1c亞型功能可互換哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,其在孢子體控制花粉發育中的差異由表達差異所致。此外,Sar1b和Sar1c都在發育中的小孢子中表達哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,Sar1b和Sar1c雙突變花粉敗育,造成配子體型雄性不育。(Plant Physiology

    光信號和獨腳金內酯協同調控植物分枝的分子機制
    分枝(分蘗)數目是影響植株株型哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金、產量和生物量的關鍵因素。近日,科學家研究揭示了植物通過耦合光敏色素信號途徑與獨腳金內酯信號途徑協同調控植物分枝的分子機制哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。在本研究中,研究人員發現miR156-SPL分子模塊的兩個重要成員,SPL9和SPL15蛋白哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,可以直接激活下游分枝關鍵負調控因子BRC1的轉錄,從而抑制植株分枝的產生;光敏色素A (phyA) 信號通路中的兩個重要信號傳導因子FHY3/FAR1和獨腳金內酯信號途徑重要因子SMXL6/7/8都可以與SPL9/15兩個蛋白互作,并抑制SPL9/15對BRC1的轉錄調控哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,從而促進植株分枝的產生。此外,研究還發現FHY3和FAR1能直接促進SMXL6和SMXL7的轉錄哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。在遮蔭或密植栽培條件下哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,FHY3和FAR1蛋白水平下降哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,引起SMXL6和SMXL7的轉錄本和蛋白水平下降,使SPL9/15蛋白被釋放出來,導致其下游基因BRC1的轉錄水平升高,從而抑制了植株分枝的產生。該研究首次從蛋白互作層面闡明了調控植物密植栽培條件下分枝發生的分子機制,完善了植物避蔭反應的調控機理,可為耐密植作物新品種的培育提供理論指導哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。(Nature Communications

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