科研試劑供應(yīng)商-齊一生物

雙色百合花形成的分子機(jī)理

研究人員運(yùn)用代謝組學(xué)、比較轉(zhuǎn)錄組學(xué)和分子生物學(xué)相結(jié)合的手段對(duì)雙色百合花形成的分子機(jī)理進(jìn)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(dá)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(dá)導(dǎo)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(dá)。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(dá)量均逐漸下降，而葉綠素降解相關(guān)結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)量迅速上升。通過(guò)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(jìn)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(gè)多態(tài)性位點(diǎn)，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(dòng)子驅(qū)動(dòng)能力的差異。通過(guò)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(duì)AGP-S1和AGP-L-1B的選擇作用主要發(fā)生在小麥六倍體化過(guò)程之后。結(jié)合該團(tuán)隊(duì)對(duì)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(gè)酶基因的優(yōu)異單元型在影響粒重效應(yīng)上以簡(jiǎn)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(biāo)效應(yīng)評(píng)價(jià)技術(shù)體系

評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)作物的非靶標(biāo)效應(yīng)，首先要科學(xué)遴選合適的代表性節(jié)肢動(dòng)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(guó)中南部稻區(qū)常見(jiàn)節(jié)肢動(dòng)物種類，明確了近1000種主要節(jié)肢動(dòng)物的生物習(xí)性、種間營(yíng)養(yǎng)關(guān)系及其發(fā)揮的生態(tài)功能，并通過(guò)酶聯(lián)免疫技術(shù)定量分析了Cry蛋白在Bt稻田節(jié)肢動(dòng)物食物網(wǎng)中的分布和流動(dòng)規(guī)律，zui終遴選并驗(yàn)證了適用于轉(zhuǎn)基因水稻生態(tài)安全研究的節(jié)肢動(dòng)物指示種。該工作為在實(shí)驗(yàn)室條件下評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)水稻的非靶標(biāo)效應(yīng)奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。

科學(xué)家建立zui準(zhǔn)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(gè)類似的其基因組的80%以上的重復(fù)序列，使其難以測(cè)序片段的全基因組片段。研究人員結(jié)合下一代測(cè)序技術(shù)與計(jì)算機(jī)算法以產(chǎn)生zui準(zhǔn)確的地圖在小麥基因組中。鑒定出了超過(guò)10萬(wàn)個(gè)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?jí)A甲合成的關(guān)鍵基因

研究人員對(duì)蛇足石杉的不同組織 (根、莖、葉和孢子) 進(jìn)行了全面的轉(zhuǎn)錄組分析，對(duì)參與石杉?jí)A甲生物合成途徑中的五類功能基因進(jìn)行了驗(yàn)證和預(yù)測(cè)，得到了已被生化驗(yàn)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(gè)全長(zhǎng)基因。在此基礎(chǔ)上，基于化合物形成和修飾的化學(xué)原理認(rèn)識(shí)，進(jìn)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(kāi)環(huán)馬錢子苷合酶 (secologanin synthase (SLS))等細(xì)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(kù)的同時(shí)，對(duì)石杉?jí)A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?jí)A甲的生物合成途徑開(kāi)辟了道路。

氮沉降對(duì)植物養(yǎng)分穩(wěn)定性的影響

研究人員對(duì)年降水量和年均溫具有明顯差異的3個(gè)年份內(nèi)草地優(yōu)勢(shì)植物葉片氮磷元素含量和計(jì)量的年際間變化及其對(duì)氮沉降和火燒處理響應(yīng)在年際間的變動(dòng)情況，同時(shí)探討了氮沉降和火燒處理對(duì)植物氮磷元素含量和計(jì)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(duì)植物養(yǎng)分含量和計(jì)量比值的影響會(huì)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(xiàng)研究表明，植物養(yǎng)分狀況對(duì)實(shí)驗(yàn)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(huì)影響其對(duì)實(shí)驗(yàn)處理的響應(yīng)。氮沉降不僅會(huì)使得植物生長(zhǎng)的養(yǎng)分限制條件發(fā)生轉(zhuǎn)變，使其生長(zhǎng)由氮限制轉(zhuǎn)變?yōu)榱紫拗疲€可能導(dǎo)致植物體內(nèi)的磷含量和計(jì)量特征變得不穩(wěn)定。該項(xiàng)研究有助于我們從植物營(yíng)養(yǎng)的角度闡釋氮沉降對(duì)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的影響機(jī)制。

科學(xué)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(yíng)養(yǎng)添加劑用于食品和動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)，目前主要由化學(xué)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(xì)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(chǔ)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(guò)對(duì)β-胡蘿卜素異源合成途徑的11個(gè)編碼基因進(jìn)行強(qiáng)啟動(dòng)子替換和多輪拷貝數(shù)疊加，以優(yōu)化的培養(yǎng)基補(bǔ)料發(fā)酵可產(chǎn)4g/L的β-胡蘿卜素，產(chǎn)物絕大部分儲(chǔ)存在胞內(nèi)油滴中。此項(xiàng)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(xì)胞工廠。