前沿

早熟油菜來(lái)襲，將油菜生長(zhǎng)期縮短20天

本刊訊（編輯 王雯慧）油菜是我國(guó)重要的油料作物。1月初，在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)的油菜基地，油菜花期已提前到來(lái)。原來(lái)這是由官春云院士領(lǐng)銜的多熟制綜合技術(shù)集成研究與示范團(tuán)隊(duì)成功培育出的“早熟油菜”，讓頭一年10月份播種的油菜到來(lái)年4月20日就能成熟，將油菜生長(zhǎng)期縮短20天。

這縮短的20天，對(duì)湘南的農(nóng)民來(lái)說(shuō)意義非凡。曾有專家測(cè)算，在湖南，完整種完一輪“稻稻油（兩季水稻和一季油菜）”一般需要375天，因?yàn)橛筒伺c水稻生長(zhǎng)期之間的季節(jié)矛盾大，若在冬閑時(shí)節(jié)種油菜，會(huì)影響早稻生產(chǎn)。

為了讓農(nóng)民經(jīng)濟(jì)效益更大化，南方糧油作物協(xié)同創(chuàng)新中心由官春云院士領(lǐng)銜的多熟制綜合技術(shù)集成研究與示范團(tuán)隊(duì)，將早熟油菜品種選育作為重要技術(shù)攻關(guān)目標(biāo)。團(tuán)隊(duì)培育成功的早熟“湘油420”品種已經(jīng)在湖南6個(gè)縣分別建成了百畝示范田，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)民“多種一季油菜”的目標(biāo)。

據(jù)悉，早熟油菜品種雖然生育期縮短，但產(chǎn)量沒(méi)有下降，每畝可產(chǎn)約125公斤菜籽，含油量達(dá)42%—44%。按照每畝125公斤的產(chǎn)量計(jì)算，利用冬閑田種植油菜每畝可增收750元。

蘭州牧藥所紫花苜蓿航天誘變育種試驗(yàn)傳佳音

近日，從中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州畜牧與獸藥研究所獲悉,此前我國(guó)發(fā)射的神舟十一號(hào)飛船搭載著由蘭州牧藥所提供的紫花苜蓿試管苗，隨飛船進(jìn)入太空，在軌運(yùn)行33天后，試管苗成功返回地面,紫花苜蓿太空試管苗試驗(yàn)獲得成功。由太空返回的試管苗，在全控人工氣候條件下，經(jīng)過(guò)營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充、生長(zhǎng)節(jié)律分析記錄和適應(yīng)性觀察等煉苗過(guò)程，于2016年12月13日移栽于種植土壤，經(jīng)過(guò)兩周的適應(yīng)觀察，試管苗相繼長(zhǎng)出三個(gè)復(fù)葉，生長(zhǎng)狀態(tài)良好，標(biāo)志著此次太空試管苗搭載試驗(yàn)取得圓滿成功，為我國(guó)苜蓿航天誘變新品種選育和航天誘變機(jī)理研究提供了寶貴的試驗(yàn)材料。

據(jù)悉,從2009年始，由蘭州牧藥所執(zhí)行的牧草航天育種項(xiàng)目得到了中國(guó)農(nóng)科院、甘肅省科技廳等單位的連續(xù)支持，在蘭州牧藥所大洼山綜合試驗(yàn)基地創(chuàng)建了“牧草航天育種資源圃”。先后通過(guò)神舟3號(hào)、8號(hào)、10號(hào)、11號(hào)飛船和天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器、實(shí)踐十號(hào)返回式衛(wèi)星等太空飛行器6次搭載了8類牧草的33份種子材料，包括紫花苜蓿、燕麥、紅三葉、貓尾草、羊草、中間偃麥草、黃花磯松和沙拐棗等，為我國(guó)牧草航天育種工程構(gòu)建了重要的科研基礎(chǔ)平臺(tái)。以航天誘變?yōu)榛A(chǔ)，在黑龍江、內(nèi)蒙古和甘肅等省區(qū)的10個(gè)地區(qū)開展了苜蓿、燕麥和紅三葉航天育種試驗(yàn)研究，成功培育出多葉性狀的“航苜1號(hào)紫花苜?！毙缕贩N，并已大面積推廣應(yīng)用。目前，牧草航天誘變育種研究處于常態(tài)化穩(wěn)步推進(jìn)之中。（來(lái)源：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院）

科研人員揭秘荒漠植物梭梭“假死”成因

在廣袤的古爾班通古特沙漠，即便是抗旱能力極強(qiáng)的沙漠植被，也會(huì)在炎熱的夏季成片死亡。不過(guò)，中科院新疆生態(tài)與地理研究所科研人員近日發(fā)現(xiàn)，“沙漠之英”梭梭具備“假死”本領(lǐng)，表面看上去枝枯葉敗，根系卻仍能存活，只需一點(diǎn)水分，就可再次恢復(fù)活力。

中科院新疆生態(tài)與地理研究所研究員李彥帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)通過(guò)兩年多的實(shí)驗(yàn)，確定了梭梭在干旱死亡過(guò)程中水和碳的生理、形態(tài)指標(biāo)變化先后順序，量化了地上、地下組織在干旱環(huán)境下的存活時(shí)間，結(jié)果表明，梭梭具有優(yōu)先“投資”根系的生存策略。

據(jù)李彥介紹，長(zhǎng)期對(duì)干旱的適應(yīng)性進(jìn)化結(jié)果使得梭梭從幼苗開始就具有“根保護(hù)”能力：在極度缺水的情況下并不會(huì)迅速死亡，它會(huì)犧牲地上的枝葉，降低碳需求，以滿足根系的碳消耗，保證根系存活，這是一種“假死”狀態(tài)。此時(shí)只需要一點(diǎn)點(diǎn)水分，就可以“驅(qū)動(dòng)”根系積累的碳水化合物，提供再次萌芽的能量。

實(shí)地觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，梭梭通過(guò)調(diào)控水、碳的分配，幼苗可以堅(jiān)持“假死”一兩個(gè)月，一般的成年植株可以跨年。這種策略使梭梭生命力極其頑強(qiáng)，研究發(fā)現(xiàn)，連續(xù)5年遮擋降水都沒(méi)有造成一些成年梭梭的最終死亡。李彥表示，干旱區(qū)很多年生木本植物都具有一定這樣的“復(fù)活”能力，梭梭最為典型。

這一研究的相關(guān)成果發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《植物生物學(xué)》上。

據(jù)介紹，古爾班通古特沙漠為我國(guó)第二大沙漠，近年來(lái)，在氣候變化和人類活動(dòng)影響下，沙漠南緣天然梭梭林分布面積減小，覆蓋度下降，尤其當(dāng)夏季干旱來(lái)臨，土壤水分有效性降低，梭梭幼苗死亡率升高。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)當(dāng)?shù)刂矘湓炝?、植被生態(tài)恢復(fù)具有指導(dǎo)意義。（來(lái)源：中國(guó)科技網(wǎng)）

上海生科院發(fā)現(xiàn)植物抗蟲調(diào)控新機(jī)制

本刊訊（編輯 王雯慧）植物固著生長(zhǎng)，演化出多種防御策略來(lái)抵御病蟲害，適應(yīng)干旱、高溫等環(huán)境變化。許多昆蟲以植物為食，蟲害給農(nóng)作物生產(chǎn)帶來(lái)巨大損失。然而過(guò)于活躍的防御反應(yīng)大量消耗能量，影響植物正常的生長(zhǎng)及繁衍。因此，生長(zhǎng)和防御是一個(gè)相互制約、此消彼長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程。植物從發(fā)芽、生長(zhǎng)到開花結(jié)實(shí)，可能遭遇不同種群不同密度的昆蟲侵襲。已知免疫衰老在動(dòng)物界普遍存在，即動(dòng)物在一生中免疫反應(yīng)經(jīng)歷了由旺盛到衰退的過(guò)程。一個(gè)重要的問(wèn)題是，植物的抗蟲能力是否受到生長(zhǎng)發(fā)育的影響，是否存在類似的免疫衰老現(xiàn)象？

1月9日，《自然-通訊》雜志發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所陳曉亞、毛穎波研究團(tuán)隊(duì)題為《茉莉素響應(yīng)衰減和植保素積累調(diào)控植物抗蟲性的動(dòng)態(tài)變化》的研究論文，報(bào)道了植物抗蟲防御反應(yīng)時(shí)序性變化及調(diào)控機(jī)制。

茉莉素是植物抵御昆蟲取食的重要激素。記者發(fā)現(xiàn)，在模式植物擬南芥成長(zhǎng)過(guò)程中，茉莉素信號(hào)由強(qiáng)變?nèi)?，但抗蟲性卻由弱變強(qiáng)。這種相反相成的抗性變化是如何調(diào)控的呢？毛穎波與王佳偉合作，發(fā)現(xiàn)微小核酸miR156影響植物中的茉莉素信號(hào)輸出和抗蟲反應(yīng)。已知miR156靶向的SPL是控制植物從幼年期向成年期過(guò)渡的關(guān)鍵因子。隨著植物的生長(zhǎng)miR156水平降低，SPL含量逐漸升高，促進(jìn)進(jìn)入生殖生長(zhǎng)期，開花結(jié)果。該研究發(fā)現(xiàn)，SPL能夠與JA途徑信號(hào)的多個(gè)JAZ蛋白結(jié)合，阻礙JAZ的泛素化降解，導(dǎo)致JA信號(hào)與抗蟲反應(yīng)衰減。同時(shí)，具有抗蟲作用的次生代謝化合物（如芥子糖苷）卻隨著植物的生長(zhǎng)而積累，不斷充實(shí)植物的組成性抗蟲能力。

該研究揭示了植物抗蟲防御能力動(dòng)態(tài)變化的一個(gè)重要規(guī)律。植物在幼年期次生代謝成分含量很低，抗蟲反應(yīng)依賴于快速靈敏的茉莉素信號(hào)途徑。隨著植物的生長(zhǎng)，一方面年齡因子miR156-SPL逐漸削弱茉莉素信號(hào)，另一方面防御化合物不斷積累，漸漸成為植物抗蟲的主要手段。這一發(fā)現(xiàn)不僅揭示了植物精妙的抗蟲機(jī)制，對(duì)設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理的農(nóng)田及森林蟲害防治策略也具有重要的指導(dǎo)意義。