科研試劑供應(yīng)商-齊一生物

雙色百合花形成的分子機理

研究人員運用代謝組學、比較轉(zhuǎn)錄組學和分子生物學相結(jié)合的手段對雙色百合花形成的分子機理進行了研究。雙色百合花的紫色部位的成色物質(zhì)主要成分為矢車菊素-3-蕓香糖苷。表達譜分析表明，花青素苷合成基因在花被片下部特異協(xié)同表達導致花青素苷特異地積累于花被片下部，而在花被片上部不表達。百合花被片中葉綠素含量逐漸下降的原因是，隨著花被片的發(fā)育，葉綠素合成相關(guān)結(jié)構(gòu)基因在花被片上下部的表達量均逐漸下降，而葉綠素降解相關(guān)結(jié)構(gòu)基因的表達量迅速上升。通過WGCNA分析，參與調(diào)控百合花被片中花青素苷合成通路以及葉綠素代謝通路的候選轉(zhuǎn)錄因子也得以鑒定。

小麥淀粉合成通路基因的遺傳效應(yīng)及育種選擇取得新進展

小麥的粒重是育種家關(guān)注的重要農(nóng)藝性狀之一，與產(chǎn)量直接相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)TaAGP大小亞基基因分別位于小麥第1及第7同源群，其中TaAGP-S1-7A和TaAGP-L-1B存在多個多態(tài)性位點，分別形成四種單元型。轉(zhuǎn)基因研究證明，優(yōu)異單元型與非優(yōu)異單元型間的效應(yīng)差異主要源于蛋白結(jié)合底物能力及啟動子驅(qū)動能力的差異。通過分析小麥二倍體及四倍體祖先種中的基因序列，發(fā)現(xiàn)對AGP-S1和AGP-L-1B的選擇作用主要發(fā)生在小麥六倍體化過程之后。結(jié)合該團隊對小麥蔗糖合酶（TaSus）的研究還發(fā)現(xiàn)，淀粉合成通路上的多個酶基因的優(yōu)異單元型在影響粒重效應(yīng)上以簡單加性效應(yīng)為主，這一發(fā)現(xiàn)為小麥高產(chǎn)分子輔助育種提供了理論基礎(chǔ)。

建立轉(zhuǎn)基因水稻非靶標效應(yīng)評價技術(shù)體系

評價轉(zhuǎn)基因抗蟲作物的非靶標效應(yīng)，首先要科學遴選合適的代表性節(jié)肢動物種，即指示種。研究人員歷經(jīng)6年的努力，系統(tǒng)梳理了我國中南部稻區(qū)常見節(jié)肢動物種類，明確了近1000種主要節(jié)肢動物的生物習性、種間營養(yǎng)關(guān)系及其發(fā)揮的生態(tài)功能，并通過酶聯(lián)免疫技術(shù)定量分析了Cry蛋白在Bt稻田節(jié)肢動物食物網(wǎng)中的分布和流動規(guī)律，zui終遴選并驗證了適用于轉(zhuǎn)基因水稻生態(tài)安全研究的節(jié)肢動物指示種。該工作為在實驗室條件下評價轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻的非靶標效應(yīng)奠定了科學基礎(chǔ)。

科學家建立zui準確的小麥基因組圖譜

小麥（Triticumaestivum）是在世界很多地方是主糧之一。小麥具有三個類似的其基因組的80%以上的重復序列，使其難以測序片段的全基因組片段。研究人員結(jié)合下一代測序技術(shù)與計算機算法以產(chǎn)生zui準確的地圖在小麥基因組中。鑒定出了超過10萬個基因，其中包括近23000株系或破碎先前在小麥基因組。

 解析蛇足石杉中參與石杉堿甲合成的關(guān)鍵基因

研究人員對蛇足石杉的不同組織 (根、莖、葉和孢子) 進行了全面的轉(zhuǎn)錄組分析，對參與石杉堿甲生物合成途徑中的五類功能基因進行了驗證和預(yù)測，得到了已被生化驗證功能的賴氨酸脫羧酶 (LDC)、銅胺氧化酶 (CAO) 和三型聚酮合酶 (PKS) 的各類多個全長基因。在此基礎(chǔ)上，基于化合物形成和修飾的化學原理認識，進一步解析了石松類生物堿骨架形成和修飾相關(guān)的關(guān)鍵功能基因小檗堿橋酶 (Berberine bridge enzyme (BBE)) 以及開環(huán)馬錢子苷合酶 (secologanin synthase (SLS))等細胞色素單加氧酶。該研究在豐富蛇足石杉功能基因組數(shù)據(jù)庫的同時，對石杉堿甲生物合成途徑解析提供了可靠的數(shù)據(jù)支持，為全面解析石杉堿甲的生物合成途徑開辟了道路。

氮沉降對植物養(yǎng)分穩(wěn)定性的影響

研究人員對年降水量和年均溫具有明顯差異的3個年份內(nèi)草地優(yōu)勢植物葉片氮磷元素含量和計量的年際間變化及其對氮沉降和火燒處理響應(yīng)在年際間的變動情況，同時探討了氮沉降和火燒處理對植物氮磷元素含量和計量穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果顯示，植物葉片的氮磷含量及其比例在不同年份間存在顯著差異，這種年際間的變化與降水量有明顯的關(guān)系。氮沉降和火燒對植物養(yǎng)分含量和計量比值的影響會因年份而異。氮素添加提高了植物氮素含量的年際間穩(wěn)定性，但是顯著降低了植物體內(nèi)磷含量和氮磷比值的年際間穩(wěn)定性。這項研究表明，植物養(yǎng)分狀況對實驗處理的響應(yīng)并不是一成不變的，不同年份間降水和溫度等自然條件的變化可能會影響其對實驗處理的響應(yīng)。氮沉降不僅會使得植物生長的養(yǎng)分限制條件發(fā)生轉(zhuǎn)變，使其生長由氮限制轉(zhuǎn)變?yōu)榱紫拗?，還可能導致植物體內(nèi)的磷含量和計量特征變得不穩(wěn)定。該項研究有助于我們從植物營養(yǎng)的角度闡釋氮沉降對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的影響機制。

科學家在解脂耶氏酵母中迭代整合途徑基因高產(chǎn)β-胡蘿卜素

β-胡蘿卜素是一種四萜類化合物，常作為色素或營養(yǎng)添加劑用于食品和動物營養(yǎng)，目前主要由化學合成或三孢不拉霉發(fā)酵生產(chǎn)。β-胡蘿卜素可由乙酰輔酶A（或丙酮酸和甘油醛-3-磷酸）經(jīng)12步生物合成，將相關(guān)基因?qū)脶劸平湍富虼竽c桿菌可獲得異源產(chǎn)β-胡蘿卜素細胞。解脂耶氏酵母作為一種產(chǎn)油酵母，乙酰輔酶A供應(yīng)充足，并能將高度疏水的萜類分子存儲在胞內(nèi)油滴中，具備高產(chǎn)β-胡蘿卜素的潛力。研究人員通過對β-胡蘿卜素異源合成途徑的11個編碼基因進行強啟動子替換和多輪拷貝數(shù)疊加，以優(yōu)化的培養(yǎng)基補料發(fā)酵可產(chǎn)4g/L的β-胡蘿卜素，產(chǎn)物絕大部分儲存在胞內(nèi)油滴中。此項研究表明解脂耶氏酵母是一種理想的可用于生產(chǎn)疏水性萜類化合物的細胞工廠。