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[前沿资讯] 中国农科院取得一批经济与园艺作物科研新成果 进入全文

科学网

近3年来,中国农业科学院加快科技赶超引领步伐,在经济与园艺作物领域取得一批科研新成果,为助力乡村振兴提供了有力的科技支撑。这是记者日前从中国农科院举行的经济与园艺作物科技发展研讨会上了解到的情况。我国经济和园艺作物包括蔬菜、棉花、油料、麻类、水果、茶叶、烟草、特种经济作物等,种植面积仅次于粮食,总产值则位列第一。全国约3亿人直接或间接从事与其相关的生产活动。3年来,中国农科院的科研人员选育出一批在产量、品质、抗病虫性、抗逆性等性状达到或优于国外同类品种的水果、蔬菜、花卉、茶叶等新品种,改变了我国部分园艺作物品种过度依赖外国品种的局面。如,培育出中甘、中薯、中农、中白系列甘蓝、马铃薯、黄瓜、大白菜优质抗病新品种,早熟优质多抗马铃薯新品种选育与应用技术获得了2017年度国家科学技术进步奖二等奖。中国农科院的科研人员在科技扶贫、农业供给侧结构性改革等方面也发挥了关键作用。如,重大蔬菜害虫韭蛆绿色防控关键技术创新与应用研究获得了2019年度国家科学技术进步奖二等奖。这项研究创制了以日晒高温覆膜为核心的韭蛆绿色防控技术体系,已在韭菜主产区累计推广应用1537万亩次。中国农科院党组书记张合成表示,今后中国农科院经济和园艺学科将以提质增效为目标,定向培育优质安全、抗病抗逆、轻简化的新品种与配套栽培技术,推动物质和人力成本到2025年降低15%、到2035年降低25%。

[前沿资讯] 中国农业科学院科学家发现赖氨酸水平可引起瘤胃微生物代谢途径变化 进入全文

基因农业网

近日,中国农业科学院饲料研究所反刍动物饲料创新团队对犊牛日粮氨基酸需要量和平衡模式进行了系统性研究,发现赖氨酸缺乏对母犊牛瘤胃发酵功能和微生物区系组成具有调控作用,为反刍动物绿色养殖及饲料生产中合理使用氨基酸,降低日粮蛋白质水平提供了理论依据。相关研究成果在线发表于《应用微生物学与生物技术(Applied Microbiology and Biotechnology)》。据该团队首席科学家屠焰研究员介绍,我国蛋白质饲料资源较为缺乏,亟待养殖业优化日粮蛋白质中氨基酸的配比以降低对蛋白质饲料原料的需求,此外也可避免过多的氮排放造成的环境污染。因此,在拟定配方时,氨基酸平衡已经成为配制日粮时遵循的基础原则之一。赖氨酸一直被认为是动物多个不同生长阶段的第一或第二限制性氨基酸,赖氨酸的缺乏会严重影响动物的生长和生产性能。在反刍动物瘤胃中含有多种菌属可消耗赖氨酸用于氨气或微生物蛋白的合成,因此,日粮赖氨酸水平不同可通过调控瘤胃发酵和微生物区系的组成来影响日粮的消化和吸收。该团队基于早期瘤胃发育和调控对反刍动物培育的重要作用,评价了降低日粮赖氨酸水平对母犊牛瘤胃发酵和微生物合成的影响。在荷斯坦母犊牛采食赖氨酸扣除日粮90天后,取瘤胃液样品进行检测,发现两组牛瘤胃微生物组成存在差异,产生短链脂肪酸的菌属相对丰度显著减少,瘤胃液丁酸与产丁酸细菌UCG 010的相对丰度呈正相关。总之,日粮赖氨酸水平降低30%(过瘤胃保护赖氨酸)并未影响瘤胃发酵参数,但影响了瘤胃氨基酸代谢相关菌属的相对丰度,尤其对产生丁酸的菌属具有明显的调节作用。

[前沿资讯] 中国农科院基因组所团队成功获得“YE1-BE3- FNLS”高精度、高活性单碱基编辑工具 进入全文

农业农村部科技教育司

中国农科院基因组所团队成功获得“YE1-BE3-FNLS”高精度、高活性单碱基编辑工具,研究成果于2020年5月18日在《自然•方法》上在线发表。胞嘧啶碱基编辑器是将切口酶型Cas9蛋白与胞嘧啶脱氨酶融合在一起形成的,靶向DNA或RNA的靶位点中的C-T转化。研究团队根据胞嘧啶脱氨酶蛋白结构预测了基因编辑过程中产生脱靶效应的重要氨基酸,并在不影响催化活性的情况下突变相应的氨基酸。研究筛选出23个合理设计的胞嘧啶碱基编辑器变体,转染HEK293T细胞。结果表明,这些变体揭示了在预测的DNA结合位点的突变残基可以显著降低Cas9非依赖型的脱靶效应。为进一步提高胞嘧啶碱基编辑器变体YE1-BE3的编辑效率,研究学者又在该变体的基础上增加flag标签和核定位序列(FNLS)。最终得到一个胞嘧啶碱基编辑器变体YE1-BE3-FNLS,它在保持较高的目标编辑效率的同时,显著降低了基因编辑的脱靶效应。

[前沿资讯] 中国农业科学院生物所揭示苜蓿新型雄性不育性状形成机制 进入全文

中国农业科学院生物技术研究所

 近日,生物所作物高光效创新团队研究揭示了苜蓿高柱头外露率雄性不育性状形成的分子机制,为豆科牧草和作物雄性不育系创制提供了新思路。相关研究结果在线发表在《植物生理学(Plant Physiology)》上。     柱头外露(stigma exsertion)是发现于开花植物中重要的异交性状,高柱头外露率可以显著增加异花授粉机率,提高杂交制种产量,但目前关于柱头外露性状在具有复杂花型结构的苜蓿等豆科植物中的形成机制还不清楚。该研究工作首次发现ABCG家族转运蛋白通过影响蒺藜苜蓿花器官中蜡质和角质等长链脂肪酸的运输,导致雌雄蕊隔离,形成柱头外露型雄性不育材料的作用机制,为豆科牧草和作物的高柱头外露率不育系创制以及杂种优势利用育种提供理论基础和基因资源。

[前沿资讯] 中国农业科学院专家研究发现番茄4种新花青素成分 进入全文

科学网

近日,中国农业科学院蔬菜花卉研究所(以下简称蔬菜花卉所)功能基因创新团队通过对紫果番茄中花青素的研究,解析了番茄果实中花青素结构及主要修饰类型,并发现了番茄果实中4种新的花青素成分,为解析番茄果实花青素合成和代谢奠定了理论基础。蔬菜花卉所研究员崔霞介绍,花青素是一类对人体健康有益的抗氧化物质,具有一定的药用价值。在植物中,花青素可以提高植物抵抗逆境的能力。植物中花青素主要包括矢车菊素、天竺葵素、飞燕草素、芍药素、矮牵牛素和锦葵素等的衍生物。花青素的结构解析对其代谢途径研究具有重要意义。番茄是一种市场很受欢迎的果实,紫果番茄作为一种高抗氧化蔬菜,受到市场青睐,但是其花青素结构的解析一直欠缺。该研究建立了果实花青素快速定量方法,并在紫果番茄中检测到12种花青素,发现矮牵牛素衍生物和锦葵素衍生物为果皮中花青素主要成分,同时发现了番茄中4种新的花青素成分。

[前沿资讯] 中外团队揭秘黄瓜卷须背后的新型多功能转录因子 进入全文

基因农业网

株型改良已经给水稻、小麦和玉米等粮食作物带来了大幅增产。当科学家在田间的园艺作物中寻找增产答案的同时,他们的工作也为一些生物学基础问题提供了重要参考。2020年7月13日,《自然—植物》在线发表了中国农业科学院蔬菜花卉研究所、深圳农业基因组所和中科院生物物理所、加州大学戴维斯分校等6家单位的合作成果。他们发现,黄瓜卷须身份基因TEN是一个新型的多功能转录因子,能够结合在基因内部的增强子上,并通过乙酰化修饰组蛋白球体区域的赖氨酸,打开染色质,激活靶标基因。“这项研究通过黄瓜卷须这个特殊的‘透镜’,为解答结合到基因内部的转录因子如何调控基因表达这一基础科学问题提出了新的见解,是发育生物学和基因表达调控领域的一个重要突破。”中国科学院上海植物逆境生物学研究中心研究员朱健康评价说。

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