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    生物技術前沿一周縱覽(11月22日)

    2014-07-08 18:02 | 作者: 基因農業網 | 標簽: 生物技術前沿一周縱覽

    發現水稻結實率相關基因

    水稻是最重要的糧食作物之一。穗粒數、結實率、穗數和粒重是決定水稻產量最重要的幾個因素。研究人員已經發現了一些與粒重、穗粒數和穗數相關的水稻基因,但尚沒有調控結實率的基因被確定。四川農業大學水稻研究所的研究人員通過對一份來自秈稻蜀恢202的雌性不育突變體進行研究,發現該不育性狀表現為花粉管生長受阻,受一對隱性基因控制,位于水稻第5染色體,命名為Pollen tube blocked 1(PTB1)。研究證實,PTB1的基因表達受到啟動子單體型和環境溫度的影響,通過控制花粉管生長調控水稻的結實率,這一研究發現對于培育新型水稻品種,提高水稻產量具有重要的意義。(Nature Communications

    四倍體小麥物種形成的機制解

    在植物進化過程中多倍體或全基因組復制是經常發生的,但是只有一小部分的全基因組復制能成功形成物種。其中新生多倍體建立的一個主要問題在于持續核型的不穩定性。東北師范大學、美國華盛頓大學和中科院遺傳與發育研究所的研究人員通過核型分析,解析了四個新合成的異源四倍體小麥,發現兩者具有持續核型穩定性,另兩個SbSbDD和AADD出現大量非整倍體和染色體重組,表明新形成的異源四倍體小麥具有與天然四倍體小麥類似的基因組組合。該成果能夠應用于植物育種,開發獨特的小麥品種。(PNAS

    “千種魚轉錄組計劃”啟動

    2013年11月19日,深圳國家基因庫宣布一項具有重要開創性意義的國際“千種魚轉錄組計劃”(1, 000 Fish Transcriptome,Fish T1K)正式啟動。該項目旨在解密魚類的起源、進化、生殖、發育、性別調控和免疫等問題,助力科研人員開發出新的技術及策略,以更好地應對魚類育種、疾病防控、海洋食品安全和生物多樣性保護等帶來的諸多挑戰。

    魚類是所有脊椎動物中種類最多的群體。但到目前為止,僅有約10種魚類的基因組被公開報道。此外,NCBI公共數據庫中,僅有80多種魚類轉錄組數據。目前,該項目已建立了包括國家基因庫、深圳華大基因研究院、美國喬治華盛頓大學、新加坡分子與細胞生物學研究所、美國國家自然歷史博物館、 加拿大圭爾夫大學、 中國水產科學研究院黃海水產研究所、昆明動物研究所、南海海洋研究所、中山大學等多家單位組成的國際一流的科研團隊,計劃在未來3-5年內完成約1000 種魚類轉錄組的測序、組裝工作, 并構建高質量的魚類轉錄組數據信息平臺。目前,Fish T1K項目正在向全球研究人員征集子項目研究方案和魚類資源樣本,特別邀請致力于研究有獨特適應性進化的魚類,以及有特殊經濟、醫學價值的魚類研究的科學家加入本研究計劃。(華大科技

    鱗翅目昆蟲線粒體的比較基因組研究

    鱗翅目昆蟲種類繁多,是農林業主要害蟲,也可作為傳粉媒介和經濟昆蟲。目前已有63種鱗翅目昆蟲的線粒體基因組序列被測定,研究人員通過比較分析現有的58條參考序列, 總結歸納鱗翅目線粒體基因組堿基組成、基因排列、tRNA 和rRNA基因、蛋白編碼基因、基因重疊區、基因間隔區的特點, 不但有助于了解鱗翅目線粒體基因組的基本特征, 而且可以為高級分類階元(科、目等)線粒體基因組的比較分析提供參考,同時構建了鱗翅目昆蟲系統發育樹, 發現其與傳統分類具有較好的一致性。這為鱗翅目昆蟲的進化研究奠定了基礎, 并提示線粒體比較基因組學在后基因組時代對于構建昆蟲系統發育關系有著巨大潛力,而且將有望為鱗翅目農林害蟲防治、經濟昆蟲種質資源的利用等提供新的思路和方法。(科學通報

    新品西紅柿不授粉也能結出果實

    植物有時不授粉也能結果,這種現象稱為單性結實。西紅柿中的單性結實現象還有助避免使用激素。日本筑波大學日前發布公告說,該校研究人員對所培育的1萬多種西紅柿變異體進行了分析,發現了幾種單性結實的品種。進一步研究顯示,其中一個品種的果實不會變得過于柔軟,不易破裂。研究小組將這種不用授粉也能結出漂亮果實的西紅柿品種命名為“夢幻快樂西紅柿”。 研究人員還確認了讓西紅柿具備這種性質的基因。甜瓜和茄子等植物也具有相同的基因,因此這項發現還有助于對其他蔬菜和水果進行品種改良。 (生物360

    “轉基因”納豆有望治療鉤蟲感染

    鉤蟲是一種嗜血性腸道寄生蟲,目前治療方法亟待改進。在11月13-17日于華盛頓召開的美國熱帶醫學與衛生年會上,美國研究人員公布了一種廉價療法,即用轉基因益生菌發酵而成的納豆來治療鉤蟲感染,動物實驗已表明其安全有效。研究人員發現,用于害蟲生物防治但對人體安全的蘇云金桿菌(BT)會產生一種晶體蛋白Cry5B,在動物實驗中具有非常好的抗鉤蟲效果。將該基因轉入一種益生菌納豆枯草芽孢桿菌中,轉基因的益生菌也會在發酵過程中生產Cry5B蛋白。納豆枯草芽孢桿菌被日本人用于發酵黃豆制作傳統食物納豆,這種轉基因菌和由它發酵的納豆對人類和動物是完全無害的,而且成本較低。研究人員把感染鉤蟲的倉鼠分成兩組各6只進行實驗,一組喂食“轉基因”納豆,另一組喂食沒有改造的納豆作為對照組。治療5天后發現,吃“轉基因”納豆的倉鼠體內鉤蟲全部清除干凈,而對照組倉鼠體內平均有40-50條鉤蟲。如果治療效果得到進一步驗證,將開始進行人體臨床試驗。(新華網)(EurekAlert!/AAAS

    The Scientist:最新基因組研究進展匯總

    1.中國紅陽品種獼猴桃全基因組測序:采用Illumina Hiseq2000測序方法,140?覆蓋度,利用包含4,301個SLAF標記的高密度遺傳圖譜輔助scaffold序列組裝到29個染色體上,最終結果獲得基因組大小為616.1Mb,包含39,040個基因,高雜合率(1.05%),scaffold N50為647K。(Nature Communications

    2. 褐色黃單胞菌褐色亞種Xanthomonas fuscans subsp. fuscans (Xff)基因組測序與比較基因組研究:該細菌是引起植物細菌性疫病的重要病原菌,可造成嚴重的產量和品種損失。比較基因組學分析顯示,XFF 4834 - R和其他黃單孢具有相同的核心特征,但該亞種基因組結構缺失了33kb,影響了鞭毛的生物合成,使菌株不具有運動型。該菌完整基因組的測序完成,揭示了XFF變種是從自然疫源中的分離的新變種,將有助于了解這種細菌的致病機理和演化歷史。(BMC Genomics

    3.白鱀豚的全基因組序列測定與分析:第一次通過新一代測序方法獲得較高測序深度的鯨類全基因組序列圖譜。通過比較基因組學分析發現白鱀豚具有較慢的分子鐘(molecular clock),基因組在氧化還原、鐵離子結合等基因發生了基因家族擴張,而嗅覺基因家族則出現收縮,同時一些色素相關基因則發生了假基因化。進一步研究則揭示了白鱀豚基因組在視覺、味覺、大腦發育以及回聲定位等功能基因方面都出現了選擇性適應進化。通過對白鱀豚基因組的初步分析,揭示了鯨類的次生性水生適應機制,并重建了該物種的種群歷史。(Nature Communications)

    4. Polynucleobacter necessarius完整基因組測序:P. necessarius包含有共生和自生兩類菌株,有助于進行不同生態環境下密切相關生物之間的比較。自生的P. necessarius是獨特的,它具有較小的基因組,可以靈活地減少代謝活動,并在淡水系統中具有極高豐度。研究對該菌的共生和自生菌中代謝和精簡基因組進行了比較分析。(PNAS

    5. 鯰魚Ictalurus punctatus全基因組及與四種模式動物的比對:鯰魚是美國一種重要的經濟魚類。本研究對鯰魚及四種模式動物進行了全基因組比較分析,四種模式動物包括斑馬魚、清鳉(medaka)、Tetraodon和stickleback。確定鯰魚基因組草圖共517 Mb,根據同源基因和同源染色體信息,其中62%已的錨定其遺傳連鎖圖譜,并確定大量保守區域。鯰魚與斑馬魚基因組相似性最高。這種全基因組比較圖譜可促進鯰魚全基因組的組裝和注釋,也有益于其他各種魚類物種的基因組研究。(BMC Genomics

    來源:基因農業網

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