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    生物技術前沿一周縱覽(2020年5月17日)

    2020-05-19 17:15 | 作者: 基因農業網 | 標簽: 生物技術前沿一周縱覽

    揭示乙烯和生長素信號互作調控番木瓜果實采后成熟的機制
    番木瓜屬于呼吸躍變型果實,果實采后在常溫下迅速轉黃、軟化并完成后熟,貯藏期較短,限制了番木瓜產業的發展。近日,科學家研究揭示了生長素響應因子CpARF2和乙烯信號途徑轉錄因子CpEIL1互作調控番木瓜果實采后成熟的分子機理,為番木瓜果實采后成熟的調控提供了理論基礎。該研究鑒定了一個受果實采后成熟及外施乙烯誘導的生長素響應因子CpARF2哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。在番木瓜果實中用農桿菌介導的瞬時表達系統沉默或過表達CpARF2發現其能夠正調控果實的成熟。在番茄中異源超量表達CpARF2也具有加速果實成熟的作用。通過酵母雙雜交、GST Pull-down、BiFC和LCI等技術證明CpARF2和乙烯信號途徑一個重要轉錄因子CpEIL1互作。CpARF2通過增強CpEIL1蛋白與下游靶基因(CpACS1、CpACO1、CpXTH12和CpPE51)啟動子的結合,且CpARF2和CpEIL1互作能夠激活CpACS1、CpACO1、CpXTH12和CpPE51啟動子的活性。研究還發現CpEBF1能夠通過泛素-26S蛋白酶體系統降解CpEIL1,但是CpARF2能夠減弱CpEBF1-CpEIL1的互作以及CpEBF1對CpEIL1的泛素化降解,從而穩定了CpEIL1,最終促進果實的成熟。(The Plant Journal

    揭示鉀營養通過調控葉片超微結構協調作物葉面積和光合速率同步增加的機制

    鉀是植物生長所必需的大量元素之一,油菜對缺鉀敏感,生產中缺鉀脅迫可導致油菜籽減產10-20%。近日,科學家研究揭示了鉀營養通過調控葉片超微結構協調作物葉面積和光合速率同步增加的機制。研究團隊從葉肉細胞形貌和光合能力兩方面分析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,在缺鉀早期,葉肉細胞形貌并無變化,但由于油菜葉片變厚,葉肉細胞縱向方向上面積增加限制了橫向的變化,從而導致葉面積擴張受阻。隨著葉片生長,缺鉀脅迫下葉肉細胞擴增提前哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,細胞膨大擠壓導致細胞空隙降低,葉肉細胞和葉綠體面向細胞空隙的面積降低哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,葉肉導度顯著降低。同時由于缺鉀脅迫進一步增加,葉綠體加速解體,相鄰葉綠體之間的距離增加,葉綠體面向細胞空隙的面積大幅度降低,增加了CO2的葉肉傳輸阻力,最終影響葉片光合速率哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。鉀以離子形態存在于植物體內哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,其在液泡、細胞質和葉綠體中的再分配引起了缺鉀時葉肉細胞面積變化早于葉綠體形貌的變化的情況,從而使得葉面積的降低先于光合速率的改變。(New Phytologist

    病原菌對宿主識別過程中的信號傳導機制
    植物根系與土壤微生物之間存在根際相互作用,有益微生物與宿主根系之間相互作用的啟動需要宿主-微生物之間的信號傳導。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,研究人員以禾谷鐮孢菌(Fg)與單子葉模式植物二穗短柄草(Bd)的相互作用為模型哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,揭示了病原微生物在與宿主根系接觸之前識別宿主特異性信號分子的過程。研究發現,Fg與宿主物理接觸之前的內源性NO的產生是由具有生物活性的宿主衍生信號激發的哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。進一步的研究在Fg中鑒定了兩個NO產生的調控因子,FgANK1(ankyrin-repeat containing protein)和FgZC1( zinc finger transcription factor)。這兩種蛋白存在物理相互作用,并且是Fg的NO產生和致病毒力所必需的。當不存在宿主信號時,FgANK1定位在細胞質中,并且無NO的產生和病原菌毒力,而感受到宿主信號后,FgANK1易位至細胞核并與FgZC1發生相互作用,以調控NO信號傳導及宿主識別后的轉錄反應哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。研究結果為土壤病原菌的宿主識別機制提供了新見解,并有助于未來病原菌防控策略的開發。(PNAS

    發現同時提高水稻產量和抗性的新途徑

    高產穩產是作物育種的長久目標,但由于作物產量和抗性往往具有一定的補償效應,如何在不利條件下保持高產是育種工作的重大挑戰。近日,科學家研究報道了同時促進水稻產量和抗性的新途徑哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。該研究首次發現,植物可通過調整細胞分裂素的空間分布對高鹽脅迫做出響應哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,從而提高對脅迫的適應性。通過操縱參與此過程的關鍵組分,不僅可發揮細胞分裂素促進生長發育的功能,還可大幅增強植物的耐逆性哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。與整體操縱激素的含量不同,操縱激素轉運體現了一種更經濟彈性的原則,并有望克服高產高抗之間的矛盾,因此在分子設計育種上具有巨大潛力哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。奠定在這一新的理論基礎上,研究人員發現,過表達AGO2或BG3均可通過改變細胞分裂素空間分布顯著增加水稻粒長和耐鹽性,從而例證了這一途徑的可行性。因此。該研究發現了優化細胞分裂素空間分布可同時提高水稻產量和抗性,為解決高產和高抗負相關難題提供了新的思路。(The Plant Cell

    發現細胞分裂素調控植株再生新機制
    植物器官修復和再生是適應外界環境,完成生命周期的一種生存方式。近日,研究團隊在植株再生調控機制上取得重要突破哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。該研究利用ARR1和ARR12單突變體和雙突變體離體苗再生能力鑒定發現,ARR12是離體苗再生的主要增強因子,而ARR1是該過程的抑制因子哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,抵消了ARR12的促進作用。證實了ARR12強烈激活干細胞調控因子基因CLAVATA3(CLV3)表達,ARR1通過與ARR12競爭結合CLV3啟動子間接抑制CLV3的表達,從而起到對離體苗再生的抑制作用。研究揭示了二者通過對CLV3和WUS表達的多重作用來實現對離體苗再生的精確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。另一方面,ARR1通過激活生長素信號通路的抑制因子基因INDOLE-3-ACETIC INDUCIBLE17(IAA17)來間接抑制WUS表達,從而抑制離體苗再生。該研究展示了B型ARR家族成員在離體苗再生中的多重功能及其拮抗關系,揭示了連接細胞分裂素信號、干細胞調控因子基因CLV3和生長素信號的新的分子途徑,并闡明了細胞分裂素調控離體苗再生的潛在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。(The Plant Cell

    發現影響谷物生長發育的病毒因子

    黃矮病對農業的危害大、影響廣,是影響全球糧食安全和谷物病害防治的重要目標之一哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。近日,科學家研究發現大麥黃矮病毒的BYDV 17K蛋白是影響谷物生長發育的主要病毒因子,這項發現對于深入了解黃矮病發病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,從而對防治黃矮病和開發更有效的防治手段具有重要意義哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。研究發現了BYDV 17K蛋白干擾細胞周期調控,導致抑制細胞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。利用遺傳工程技術,研究人員在擬南芥、煙草和宿主植物大麥中的研究表明BYDV 17K蛋白的確影響植物細胞成長,干擾植物根系發育并導致整個植物遲緩生長。這些現象在一定程度上類似由大麥黃矮病毒感染引發的黃矮病哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。研究人員表示,他們的研究提供了有利證據表明 BYDV 17K蛋白會影響大麥等谷物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。這對未來黃矮病發病機理的研究會起到指導性作用。同時,這將有助于科學家設計有效的靶向性病害防治手段,對于大麥黃矮病防治研究具有重要意義。(Science Advances

    BR生物合成調節低氮條件下根系的覓食反應

    植物在長期進化過程中,為了最大限度的從土壤中獲取有限的養分資源哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,會對養分的空間異質性產生各種可塑性反應,如根系發育和結構的可塑性。近日,研究人員進一步通過全基因組關聯研究(GWAS)探索了輕度缺氮條件下參與根系覓食反應的關鍵基因并揭示了BRs在該過程中的關鍵作用。研究發現,低氮會誘導DWF1的表達并且DWF1的非編碼變異導致轉錄變化從而引起根長的改變,這表明DWF1是參與輕度缺氮誘導的根系伸長反應的關鍵基因。該研究還發現,除DWF1外,低氮還上調了其他關鍵BR生物合成基因,包括CPD (CONSTITUTIVE PHOTOMORPHOGENIC DWARF)哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金、DWF4 (DWARF 4)和BR6OX2 (BRASSINOSTEROID-6-OXIDASE 2)。而這些基因的敲除同樣導致根系覓食反應的減弱哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,表明低氮通過調節BRs的生物合成刺激根系的伸長。此外,低N誘導的根系伸長與地上部氮含量相關,DWF1的過表達可以通過增加生物量提高地上部的氮積累哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金??傊?,該研究表明輕度缺氮會誘導BR生物合成基因的表達,從而有助于根系的覓食反應哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。DWF1有助于提高根系氮素吸收效率,為未來高效農業的分子育種提供了方向哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。(Plant Physiology

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