《科學》刊發(fā)世界首份優(yōu)勢土壤細菌地圖

最新一期《科學》（Science）期刊登載了由歐盟研究理事會（ERC）資助者、西班牙胡安·卡洛斯大學費爾南德麥斯特雷（Fernando T. Maestre）等人合作完成的報告《全球優(yōu)勢土壤細菌地圖》（A global atlas of the dominant bacteria found in soil）。

該項研究分析了來自六大洲237個地區(qū)的土壤，發(fā)現只有2%的、約500個細菌種群一直占據著世界范圍內土壤細菌群的近半數；盡管細菌種類極其豐富，但能在世界各地土壤中富集的細菌種類相對偏少。研究人員將這些優(yōu)勢細菌種類歸入其生態(tài)類群，建立了世界第一份土壤細菌群落地圖。

這一成果把極其豐富的細菌種群數量減少到“最受歡迎”的程度，為今后研究人員開展旨在更好理解土壤微生物及其對生態(tài)系統(tǒng)的作用相關基因和養(yǎng)殖研究提供幫助。

（基因農業(yè)網）

中科院遺傳發(fā)育所發(fā)現水稻氮高效利用關鍵基因

中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所研究員儲成才（儲成才科學網博客）研究組在水稻氮高效利用領域的研究取得了新突破，該成果為培育兼具高產與早熟優(yōu)點的水稻品種提供了解決方案，相關研究近日在線發(fā)表在《植物細胞》雜志中，并被該刊作為該期精品論文推送。

研究人員在前期研究硝酸鹽轉運蛋白基因的基礎上，對其同源基因的功能進行了進一步探索。研究顯示，這種同源基因主要定位于液泡膜，受銨鹽誘導，參與水稻對細胞內硝酸鹽及銨鹽利用的調節(jié)。由于硝態(tài)氮和銨態(tài)氮是植物利用氮的兩種主要形式，尤其銨態(tài)氮，是水稻的主要利用方式。因此該基因的這種功能分化對水稻環(huán)境適應性具有重要意義。

數年來，中科院遺傳發(fā)育所及其所屬三個國家重點實驗室的水稻氮高效研究團隊獲得了系統(tǒng)性的重要成果，在國際相關領域引起了廣泛關注。

（ 中國創(chuàng)新網）

中科院遺傳發(fā)育所發(fā)現水稻既優(yōu)質又高產的基因

中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所研究員傅向東課題組近日在《自然—通訊》網絡版發(fā)表報告說，他們發(fā)現了一個可以讓稻米品質和產量“協同提高”的關鍵基因，厘清了植物細胞G蛋白信號轉導途徑調控種子大小作用的全新分子機制，應用到新品種水稻培育中，有望讓水稻好吃又高產。

傅向東團隊從長粒型美國粳稻品種L204中成功分離并克隆了一個控制水稻產量和品質的重要基因OsMADS1。這個基因的突變可以讓稻米變得更為細長，減少堊白率和堊白面積，提高稻米在外觀、口感等多方面的品質。

研究人員進一步篩選并鑒定出具有育種利用價值的一個優(yōu)異等位變異類型lgy3，它可以把優(yōu)質和高產這兩個優(yōu)異性狀結合起來。研究發(fā)現，在我國大面積種植的高產水稻品種中不含這種基因的變異類型。在安徽省的三年田間試驗顯示，將這個新的等位基因lgy3引入高產雜交水稻后，在顯著提升稻米品質的基礎上還可使其產量增加7%以上。

（科學網）

川農大“水稻抗癌秘方”成果入選2017年“中國生命科學十大進展”

日前，中國科協公布了2017年“中國生命科學十大進展”評選結果，四川農業(yè)大學水稻所陳學偉研究員的成果“水稻新型廣譜抗病遺傳基礎發(fā)現與機制解析”入選，也是四川省唯一入選的科研項目。

四川農業(yè)大學陳學偉研究組利用大數據分析，結合分子生物技術手段鑒定并克隆了抗病遺傳基因位點Bsr-d1，揭示了該位點具有抗譜廣、抗性持久、對水稻產量性狀無明顯影響等特征。該研究成果一方面極大地豐富了水稻免疫反應和抗病分子的理論基礎，另一方面為培育廣譜持久抗稻瘟病的水稻新品種提供了關鍵抗性基因。同時，也為小麥、玉米等糧食作物相關新型抗病機理的基礎和應用研究提供了重要借鑒。

（中國科技網）

中國科學家發(fā)現水稻控“毒”新機制 有助防控“鎘大米”

近日，Nature Communications雜志在線發(fā)表了中科院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所龔繼明研究組的題為“防御素類似蛋白驅動的水稻鎘外排和分配”的研究論文。據悉，科學家新發(fā)現的這種控制水稻重金屬鎘積累的機制，有助防控鎘含量超標的“毒大米”。

龔繼明研究組與兄弟單位聯合，搜集了中國的代表性水稻品種并進行了大規(guī)模的篩選。通過10年的接力，研究組的黃婧博士和羅勁松博士最終克隆到了鎘積累的關鍵調控基因CAL1，而且發(fā)現了一種很有意思的機制：CAL1是一個分子量不大的植物蛋白，它在細胞內合成后，與鎘進行“特異結合”，并將鎘排除出細胞外，從而有效降低細胞內鎘的積累。

（基因農業(yè)網）

兩種飛機草入侵機制揭示生物防治有了依據

中國科學院西雙版納熱帶植物園科研人員通過深入研究，已成功揭示兩種入侵生物型飛機草的來源和遺傳變異機制。這項研究結果已最新發(fā)表在國際期刊《生物入侵》上。

在入侵地區(qū)分布著兩種在形態(tài)學上具有明顯差異的飛機草，一種分布在西非、中非、亞洲、西太平洋和大洋洲島嶼，被稱為亞洲西非生物型；另一種分布在南非地區(qū)，被稱為南非生物型。原產地飛機草遺傳多樣性高，但上述兩種入侵地飛機草遺傳多樣性極低，兩者基因型也不相同。綜合單倍型和微衛(wèi)星DNA的分析結果，研究人員確定亞洲西非生物型飛機草的來源很可能是西印度群島的特立尼達和多巴哥島嶼，南非生物型飛機草的來源很可能是古巴和牙買加。根據研究結果推測，強的入侵性和環(huán)境適應性，是這兩種飛機草成功擴散的主要原因。

這項研究結果為入侵地區(qū)飛機草生物防治天敵的引入提供了科學依據，也為飛機草入侵機制的研究提供了遺傳學基礎。

（科技日報）

深層土壤對氣候變化響應或存滯后效應

日前，浙江大學生命科學學院程磊教授實驗室提出了深層土壤對氣候變化響應存在滯后效應的設想。該成果以技術評論的形式，于近日刊登在國際學術期刊《科學》雜志上。

在陸地生態(tài)系統(tǒng)中，全球土壤有機碳作為地球系統(tǒng)中最大的活性碳庫，其碳儲量是大氣的三到四倍。土壤是否為氣候變暖的“減緩器”，這在科學界一直存在爭論。

浙大程磊實驗室研究認為，由于全球氣候系統(tǒng)處于動態(tài)變化之中，同時受土壤熱傳導率及土壤厚度等影響，導致底層土壤溫度變化相對于表層土壤存在滯后效應。他們提出通過一個廣義線性模型來計算并分析深層土壤二氧化碳產生的溫度敏感性，這將有助于更精確揭示深層土壤對氣候變化的響應強度，對于氣候變化模型將深層土壤納入考慮以預測未來氣候變化有著重要的指導意義。

（科技日報）

乙烯信號轉導新調控因子MHZ3的作用機制

乙烯在植物生長發(fā)育過程中以及環(huán)境應答反應中起著重要的調控作用。研究人員通過解析水稻乙烯不敏感突變體MHZ3，鑒定膜蛋白MHZ3及通過影響EIN2的N端跨膜區(qū)促進乙烯信號轉導的作用機制。MHZ3編碼一個內質網膜蛋白，其表達在轉錄和蛋白水平均受到乙烯誘導。遺傳分析發(fā)現，MHZ3在乙烯信號通路中特異地作用于OsEIN2。其功能缺失導致OsEIN2蛋白穩(wěn)定性降低，并阻礙乙烯誘導的OsEIN2蛋白積累；而MHZ3過量表達則顯著提高OsEIN2蛋白豐度。進一步研究發(fā)現，MHZ3與OsEIN2蛋白直接互作，其N端和C端都結合在OsEIN2 N端跨膜區(qū)Nramp-like結構域上。二者互作能夠有效抑制OsEIN2泛素化，是穩(wěn)定OsEIN2蛋白所必需的。綜上，乙烯誘導的MHZ3蛋白可通過結合OsEIN2 Nramplike結構域來抑制其泛素化從而穩(wěn)定OsEIN2蛋白以維持乙烯反應。

（中國科學院網）