研究闡明亞洲玉米螟和歐洲玉米螟同域下的基因滲透現(xiàn)象

日前，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所科研團(tuán)隊(duì)在稈野螟屬（Ostrinia）近緣種種群遺傳方面取得研究進(jìn)展，不僅首次在自然界中發(fā)現(xiàn)了亞洲玉米螟和歐洲玉米螟之間雜交個(gè)體，而且闡明了這兩種稈野螟屬近緣種的基因滲透現(xiàn)象。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在生態(tài)學(xué)、群體遺傳學(xué)領(lǐng)域期刊《分子生態(tài)（Molecular Ecology）》上。

生物學(xué)物種內(nèi)保持高的基因流以保持種群。空間和時(shí)間上的隨機(jī)基因流和適應(yīng)性變異積累可以導(dǎo)致新物種的形成。與之相反的假說(shuō)是不同物種之間存在著由雜交而形成的中間體（Continuum）?；驖B透現(xiàn)象的研究對(duì)進(jìn)化研究具有很大的幫助。

亞洲玉米螟（Ostriniafurnacalis）和歐洲玉米螟（O.nubilalis）是玉米上最重要的兩種害蟲(chóng)。亞洲玉米螟主要分布于亞洲東部和澳大利亞，歐洲玉米螟主要分布于中亞、歐洲、北非和北美。我國(guó)新疆伊犁地區(qū)為原始?xì)W洲玉米螟的發(fā)生區(qū)。在近幾十年里，亞洲玉米螟入侵到這一區(qū)域。這兩種害蟲(chóng)自從分化為不同的物種后首次在此相遇。伊犁地區(qū)是目前已知世界上唯一的兩種玉米螟混生區(qū)。這為研究近緣種的進(jìn)化提供了非常難得的機(jī)會(huì)。

植保所王振營(yíng)研究員領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)在新疆玉米上采集了11個(gè)地理種群的玉米螟越冬幼蟲(chóng)，采用高通量SNP和SSR測(cè)試及線粒體測(cè)序方法。根據(jù)SNP基因型數(shù)據(jù)結(jié)果這兩種玉米螟存在較高的遺傳多樣性；預(yù)測(cè)了伊犁地區(qū)基因滲透史。在混生區(qū)內(nèi)的亞洲玉米螟種群內(nèi)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)基因滲透的基因型。根據(jù)雜交個(gè)體和基因滲透史，可以確定伊犁地區(qū)為這兩種玉米螟的雜交地區(qū)；可以預(yù)測(cè)伴隨著基因在這兩個(gè)物種間滲透，適應(yīng)性特點(diǎn)也在這兩個(gè)物種間橫向傳播。本研究結(jié)果表明亞洲玉米螟和歐洲玉米螟這兩個(gè)生殖隔離的物種間存在著中間體，經(jīng)典的以信息素為基礎(chǔ)的區(qū)分這兩個(gè)物種的方法應(yīng)當(dāng)予以重新考慮。

（中國(guó)農(nóng)科院網(wǎng)）

國(guó)家首個(gè)獼猴桃科技創(chuàng)新聯(lián)盟在鄭成立

近日，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹(shù)研究所主辦的國(guó)家獼猴桃科技創(chuàng)新聯(lián)盟在鄭州正式成立，來(lái)自全國(guó)近200名農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新專家參加成立儀式。

我國(guó)獼猴桃種植面積和總產(chǎn)量均居世界第一，遠(yuǎn)超新西蘭，在世界獼猴桃產(chǎn)業(yè)中占有舉足輕重的地位。而河南省也是我國(guó)果品重點(diǎn)產(chǎn)區(qū)之一，水果栽培面積近800萬(wàn)畝，其中西峽獼猴桃更是我國(guó)對(duì)外出口的特優(yōu)水果之一。

據(jù)悉，國(guó)家獼猴桃科技創(chuàng)新聯(lián)盟牽頭單位中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹(shù)所承擔(dān)著中國(guó)農(nóng)科院“獼猴桃資源與育種”項(xiàng)目、河南省大宗水果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席專家項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)-新西蘭政府間獼猴桃合作等項(xiàng)目，具有充足的條件保障。聯(lián)盟成立后將建立“基礎(chǔ)研究+技術(shù)研發(fā)+試驗(yàn)示范+生產(chǎn)推廣”一條龍的科技創(chuàng)新平臺(tái)，突破我國(guó)獼猴桃產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵共性技術(shù)和重大科技問(wèn)題。

同時(shí)，建立“科研單位+地方政府+龍頭企業(yè)+種植大戶”四位一體成果轉(zhuǎn)化平臺(tái)，破解我國(guó)獼猴桃產(chǎn)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化最后一公里難題。建立“標(biāo)準(zhǔn)化+品牌化+大數(shù)據(jù)+物聯(lián)網(wǎng)”現(xiàn)代化的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)體系，全面提升我國(guó)獼猴桃國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

國(guó)家獼猴桃科技創(chuàng)新聯(lián)盟理事長(zhǎng)、中國(guó)農(nóng)科院鄭州果樹(shù)所副所長(zhǎng)方金豹說(shuō)，聯(lián)盟將通過(guò)5～10年時(shí)間的聯(lián)合攻關(guān)，促使果品質(zhì)量達(dá)到進(jìn)口果水平，大幅減少化肥、農(nóng)藥的使用，安全性達(dá)到綠色果品標(biāo)準(zhǔn)；主栽品種具有潰瘍病抗性或耐受能力，潰瘍病、介殼蟲(chóng)等主要病蟲(chóng)害得到有效控制；在主要產(chǎn)區(qū)建立起示范推廣體系，核心技術(shù)得到大面積推廣，生產(chǎn)水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

（河南日?qǐng)?bào)）

水稻有望實(shí)現(xiàn)高錳低鎘

近日，中國(guó)水稻研究所種質(zhì)創(chuàng)新課題組研究發(fā)現(xiàn)了一個(gè)控制水稻籽粒錳積累的主效數(shù)量性狀位點(diǎn)（QTL），并且創(chuàng)制了高錳低鎘水稻的優(yōu)良育種材料。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《科學(xué)報(bào)告（Scientific Reports）》上。

（中國(guó)水稻信息網(wǎng)）

水稻條紋病毒通過(guò)干擾植物蛋白棕櫚?；焖俳⑶秩拘聶C(jī)制

近日，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)水稻條紋病毒（RSV）的生物學(xué)、編碼蛋白功能及病毒病防控研究，揭示水稻條紋病毒通過(guò)干擾植物蛋白棕櫚酰化快速建立侵染新機(jī)制，進(jìn)一步探索了RSV和寄主植物之間的博弈現(xiàn)象，并發(fā)現(xiàn)了該病毒具備在與植物共進(jìn)化過(guò)程中精巧地調(diào)控植物防御蛋白水平從而幫助其快速建立侵染的能力。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《分子植物（Molecular Plant）》上。

據(jù)悉，由水稻條紋病毒（RSV）引起的水稻條紋葉枯病是目前我國(guó)以及東亞地區(qū)粳稻生產(chǎn)上最嚴(yán)重的病毒病害之一，近幾十年在我國(guó)多次爆發(fā)流行。植保所周雪平研究團(tuán)隊(duì)首先利用iTRAQ蛋白質(zhì)譜結(jié)合病毒誘導(dǎo)的病毒沉默與CRISPR/Cas9體系成功鑒定了一個(gè)負(fù)調(diào)控RSV侵染的寄主因子NbREM1，NbREM1屬于remorin基因家族的Group1亞組。研究證實(shí)NbREM1通過(guò)調(diào)控細(xì)胞胞間連絲孔徑大小抑制RSV的細(xì)胞間移動(dòng)。利用蛋白定量質(zhì)譜手段發(fā)現(xiàn)NbREM1在病毒侵染的初期蛋白水平顯著下調(diào)，而轉(zhuǎn)錄本水平和對(duì)照相比并沒(méi)有顯著的差異，說(shuō)明RSV侵染可能影響Remorin的翻譯后修飾過(guò)程。

研究發(fā)現(xiàn)RSV侵染后能夠干擾Remorin蛋白的棕櫚?；揎?，深入研究顯示RSV編碼的運(yùn)動(dòng)蛋白NSvc4能夠結(jié)合Remorin C端棕櫚酰化修飾位點(diǎn)區(qū)域，干擾其棕櫚?；揎?，導(dǎo)致Remorin細(xì)胞膜定位減弱并在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)大量聚集，誘導(dǎo)細(xì)胞自噬并被降解。RSV侵染導(dǎo)致Remorin的降解，有利于病毒打開(kāi)胞間連絲快速進(jìn)行細(xì)胞間的移動(dòng)。

研究中選取了RSV的兩種自然寄主，單子葉寄主水稻和雙子葉寄主本氏煙，分別鑒定了兩種寄主植物對(duì)應(yīng)的Remorin蛋白，并發(fā)現(xiàn)RSV采用類似的手段干擾Remorin的棕櫚?；揎棽⑼ㄟ^(guò)自噬途徑降解該蛋白，減弱其對(duì)病毒細(xì)胞間移動(dòng)的抑制。

本研究揭示了RSV在和寄主博弈中進(jìn)化的一種抑制寄主防御的新策略。

（科學(xué)網(wǎng)）

研究發(fā)現(xiàn)生物鐘調(diào)控葉片衰老新機(jī)制

日前從中國(guó)科學(xué)院植物研究所獲悉，該所研究員王雷率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)以模式植物擬南芥為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)了植物生物鐘參與調(diào)控葉片衰老過(guò)程的有關(guān)機(jī)制。相關(guān)成果發(fā)表在最近的《分子植物》雜志上。

在擬南芥中，一個(gè)名叫“夜晚復(fù)合體”（Evening Complex）的組分是其生物鐘的核心組分，由3種蛋白復(fù)合而成。研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)“夜晚復(fù)合體”中任何組分發(fā)生突變，都會(huì)將葉片衰老過(guò)程提前。

進(jìn)一步研究表明，該過(guò)程同一種植物激素——茉莉酸的信號(hào)調(diào)控直接相關(guān)。茉莉酸信號(hào)能夠激活一個(gè)促進(jìn)葉片衰老的轉(zhuǎn)錄因子，而“夜晚復(fù)合體”則能夠抑制該轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)，從而在時(shí)間維度上精細(xì)調(diào)控茉莉酸誘導(dǎo)植物葉片衰老的進(jìn)程。

該研究揭示了生物鐘參與調(diào)控葉片衰老過(guò)程的有關(guān)機(jī)制，為進(jìn)一步理解生物鐘在植物生理調(diào)控中的作用提供證據(jù)。

（科學(xué)網(wǎng)）

研究發(fā)現(xiàn)水稻抗旱耐鹽生理調(diào)控機(jī)制

近期，中國(guó)水稻研究所水稻基因組模塊創(chuàng)制創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)揭示了水稻高親和鉀離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白參與水稻抗旱、耐鹽的作用機(jī)制。相關(guān)研究成果發(fā)表于《植物科學(xué)前沿》和《環(huán)境和實(shí)驗(yàn)植物學(xué)》。

干旱、高鹽等環(huán)境脅迫顯著抑制水稻的正常生長(zhǎng)并導(dǎo)致減產(chǎn)，水稻缺鉀會(huì)引起植株矮縮、莖稈細(xì)弱，嚴(yán)重的產(chǎn)生近似火燒狀的“鐵銹稻”等，水稻缺鉀還會(huì)進(jìn)一步降低其對(duì)逆境脅迫的耐受性。研究發(fā)現(xiàn)OsHAK1（超表達(dá)轉(zhuǎn)基因材料）在根系和地上部均受干旱、高鹽誘導(dǎo)上調(diào)表達(dá)；oshak1突變體在營(yíng)養(yǎng)和生殖生長(zhǎng)期均表現(xiàn)對(duì)干旱、鹽脅迫敏感，而過(guò)量表達(dá)OsHAK1可以促進(jìn)活性氧的清除、增強(qiáng)脅迫響應(yīng)相關(guān)基因的表達(dá)、提高水稻的抗旱、耐鹽性；OsHAK1的表達(dá)量與秈稻和粳稻品種間耐鹽性的差異成正相關(guān)；通過(guò)干旱誘導(dǎo)啟動(dòng)子（OsHAK1pro）特異啟動(dòng)根發(fā)育相關(guān)基因OsRAA1的表達(dá)，獲得在干旱逆境下根系生長(zhǎng)、鉀積累、單株產(chǎn)量和抗旱性均顯著提高的轉(zhuǎn)基因水稻。研究結(jié)果可為培育抗旱、耐鹽水稻新品種提供理論基礎(chǔ)。