環(huán)球

玉米基因組更詳細(xì)圖譜出爐

近日美國研究人員在《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版上發(fā)表論文稱，他們利用新一代測序技術(shù)對玉米自交系B73進(jìn)行測序，得到了新的、更詳細(xì)的基因組圖譜。

玉米是生物學(xué)研究中的重要模式植物。2009年，美國冷泉港實(shí)驗(yàn)室研究人員和愛荷華州立大學(xué)等機(jī)構(gòu)研究人員合作，完成了對玉米自交系B73的基因組序列的測定，轟動一時。此次，冷泉港實(shí)驗(yàn)室研究人員和加州門洛帕克太平洋生物科學(xué)公司等機(jī)構(gòu)合作，使用單分子實(shí)時測序和高分辨率光學(xué)制圖技術(shù)，通過解讀長測序，構(gòu)建了新的、更詳細(xì)的B73基因組圖譜。

通過比較新的B73系基因組圖譜與在不同氣侯條件下生長的W22系和Ki11系基因組圖譜，研究發(fā)現(xiàn)，后兩個品系的基因組與B73的基因組差異巨大，平均只有35%的部分匹配一致。這種差異不僅表現(xiàn)在基因序列變化方面，還表現(xiàn)在基因表達(dá)的時間、位點(diǎn)以及表達(dá)水平方面。這表明，玉米基因組具有良好的表型可塑性，也意味著其環(huán)境適應(yīng)能力極強(qiáng)。

研究指出，卓越的表型可塑性意味著玉米可以使用更多的組合來適應(yīng)環(huán)境變化，玉米作為主要糧食作物，仍有巨大的潛力可挖。 （科技日報(bào)）

美揭示大豆細(xì)胞膜自組裝分子機(jī)制

美國馬里蘭大學(xué)研究人員開發(fā)出一種新的計(jì)算模型，首次利用全原子力場模擬構(gòu)建了大豆細(xì)胞膜的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。這一成果對膜蛋白研究具有重要價值，有助于推動生化藥劑、生物燃料等產(chǎn)品的開發(fā)。

過去大多數(shù)關(guān)于細(xì)胞膜建模的研究集中于酵母菌、大腸桿菌等單細(xì)胞微生物，而高級生物都具有由磷脂組成的雙分子層細(xì)胞膜。此次馬里蘭大學(xué)研究人員之所以選取大豆細(xì)胞膜作為研究對象，是因?yàn)槠浔粡V泛研究，有大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可用于驗(yàn)證計(jì)算模型的有效性。

研究人員表示，這是他們首次利用全原子脂質(zhì)力場來模擬大豆細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，這對于膜蛋白的研究具有重要價值，有助于推動生化藥劑、生物燃料等產(chǎn)品的開發(fā)，同時，也有助于科學(xué)家更好地了解植物是如何感應(yīng)外部壓力的。 （科技日報(bào)）

新研究揭示作物馴化過程

英國設(shè)菲爾德大學(xué)近日發(fā)布的一項(xiàng)研究顯示，野生植物被馴化成作物的過程可能沒有太多人類干預(yù)的因素。

設(shè)菲爾德大學(xué)學(xué)者領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)分析了多種主要農(nóng)作物的種子數(shù)據(jù)。據(jù)他們刊登在英國《進(jìn)化論快報(bào)》雜志上的報(bào)告介紹，這些農(nóng)作物的種子體積比他們的野生“近親”種子的體積要大，如玉米種子比野生種子大15倍，大豆種子比野生種子大7倍，小麥、大麥以及其他谷類作物種子也普遍大于野生種子。

證據(jù)顯示，多種作物的種子都受馴化影響而體積變大，“這意味著一些主要作物在早期種植過程中自身就已出現(xiàn)重大變化，且這種變化的發(fā)生并不在古人類種植者的預(yù)期中”。

這意味著無意識的選擇或許在人類開始種植作物的過程中扮演了更重要的角色，早期作物產(chǎn)出提升很可能是作物本身在田間進(jìn)化出來的能力，而不是人工培育所致。

（新華社）

新蛋白可殺滅玉米根蟲

美國《科學(xué)》雜志近日發(fā)表的一項(xiàng)新研究顯示，從土壤微生物中發(fā)現(xiàn)的一種蛋白可有效殺滅玉米主要害蟲之一——西方玉米根蟲。這為研制取代Bt殺蟲劑的抗玉米根蟲新農(nóng)藥鋪平道路。

Bt殺蟲劑是目前世界上應(yīng)用最為廣泛的微生物殺蟲劑，其中含有Bt蛋白，這種蛋白能夠殺蟲，但對人類卻沒有毒性，因此也廣泛應(yīng)用于轉(zhuǎn)基因作物。但研究人員近年來發(fā)現(xiàn)，一些害蟲已發(fā)展出對Bt蛋白的抗性，尋找新型微生物殺蟲劑勢在必行。

研究從抗西方玉米根蟲土壤中分離出微生物，然后從一種叫假單胞菌的細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)一種蛋白，并命名為IPD072Aa，實(shí)驗(yàn)顯示對玉米根蟲有殺蟲效果。

為了測試這種蛋白的殺玉米根蟲能力，研究人員培育出IPD072Aa轉(zhuǎn)基因玉米，然后在美國中西部5塊玉米地里混種這種轉(zhuǎn)基因玉米和普通玉米。結(jié)果顯示，IPD072Aa能保護(hù)玉米不受西方玉米根蟲的危害。在進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)中，研究人員觀察到，IPD072Aa轉(zhuǎn)基因玉米的根部同樣能抵抗對Bt蛋白有抗性的西方玉米根蟲的侵害。

（新華社）