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[前沿资讯] 西北农林科技大学等团队揭示棉子糖合成代谢途径调控植物抗旱能力 进入全文

基因农业网

近日,西北农林科技大学教授赵天永和中国农科院作物所研究员王国英团队研究揭示了通过调控棉子糖合成酶提高植物耐旱能力的新途径。玉米肌醇半乳糖苷合成酶(GOLS)和棉子糖合成酶(RAFS)是棉子糖合成的关键酶。已有研究发现,通过调控GOLS基因可以提高植物抗逆能力。而对于负责植物棉子糖合成的第二个关键酶基因RAFS的研究相对较少。该研究发现,玉米ZmRAFS基因的突变体缺少棉子糖,同时过量积累肌醇半乳糖苷,表现出对干旱胁迫更为敏感。在拟南芥中过量表达玉米ZmRAFS基因显著提高了转基因植株的耐旱性。检测结果表明,转ZmRAFS基因拟南芥种子中的棉子糖含量增加,而叶片中的棉子糖含量却降低了。造成这一结果的原因是叶片中合成的蔗糖被运往种子,蔗糖供应不足导致玉米RAFS不能合成棉子糖,而对其另一底物肌醇半乳糖苷进行水解产生肌醇。正是由于叶片中积累的肌醇提高了转基因植物的耐旱性。

[前沿资讯] 浙江大学科学家首次揭示基因成簇排列是水稻抗杂草的关键 进入全文

科学网

浙江大学农业与生物技术学院樊龙江教授团队联合日本科学家团队经过5年攻关,首次揭示了相关基因在基因组上成簇排列是水稻合成对抗稗草的“生化武器”稻壳素的关键,同时证实这样的基因成簇进化事件,通过趋同进化在植物界已独立发生了多次。相关成果发表在《美国科学院院报》上。为应对以稗草为主的稻田杂草,种植户会选择喷打除草剂,但这一做法会造成农药残留、污染土壤和生产成本增加。除了借用外力,水稻自身也进化出了稻壳素这一防御性的次生代谢产物,可通过根系分泌,抑制周边稗草等植物的生长。探究稻壳素的生成机制,对于未来水稻育种尤为重要。中日科学家基于已测序的100多个植物基因组序列大规模分析,发现目前在植物界中只有水稻、大灰藓以及稗草进化出了稻壳素基因簇。虽然一些植物也进化出稻壳素合成相关关键基因,但它们没有在基因组上紧密排列成簇,因此无法合成稻壳素。樊龙江说,基因簇在进化上有选择优势,防御抵御外来的影响,基因成簇似乎是合成稻壳素的必要条件。科研人员还发现,稻壳素的合成是物竞天择的独立进化事件。“也就是说,未来还可能发现具有稻壳素的其他植物。”樊龙江说。

[前沿资讯] 中国农大沈建忠团队发现一种新型广谱抗菌增效剂 进入全文

植物微生物最前线公众号

中国农业大学动物医学院沈建忠院士团队研究发现了一种新型广谱抗菌增效剂,能够恢复多重耐药革兰氏阴性菌对多种抗菌药物的敏感性,为合理用药和治疗多药耐药病原菌感染提供了新策略。抗菌药物的大规模、不合理使用加速了耐药性细菌的产生和传播,导致多种抗菌药物对细菌感染的疗效降低,甚至无效。为保障人类健康和畜牧业健康持续发展,开发有效的治疗方案和寻找新型抗菌药物或抗菌增效剂势在必行。新型抗菌药物及替代物的研发成本高昂,周期长;相较于新药开发,提高现有抗菌药物的疗效,成本相对较低,且安全高效,成为近年的研究热点。目前临床上常用的抗菌增效剂主要有两类,分别是上世纪七十年代和八十年代上市的磺胺增效剂和β-内酰胺酶抑制剂。这两类增效剂均只能增强某一类抗菌药物的治疗效果,但随着多重耐药菌特别是革兰氏阴性耐药菌的广泛流行,由于其作用机制的单一性已导致这两类增效剂在临床上的应用价值凸显不足。寻找新型广谱抗菌增效剂是提高现有抗菌药物疗效,延长其使用寿命的重要措施。在该研究中,首次报道了一种新型线性短链广谱抗菌增效剂SLAP-S25,可以提高多种临床常用抗菌药物如四环素、万古霉素、氧氟沙星、利福平和多粘菌素对多重耐药大肠杆菌以及其它耐药的革兰氏阴性菌的抗菌效果。研究表明SLAP-S25和多粘菌素联合应用恢复了10种不同的多粘菌素耐药革兰氏阴性菌对多粘菌素的敏感性,但对肺炎克雷伯菌则需采用SLAP-S25和其他种类抗菌药联用策略。同时,SLAP-S25和多粘菌素联合应用有效抑制了87株临床分离的多粘菌素耐药大肠杆菌的生长。此外,SLAP-S25不仅能恢复携带多粘菌素耐药基因mcr的革兰氏阴性菌对多粘菌素的敏感性,还能降低其用药量,为保障多粘菌素类药物作为抗革兰氏阴性菌感染的“最后一道防线”提供了新思路和技术支持。

[前沿资讯] 农科院加工所揭示高油酸花生油预防代谢综合征作用机制 进入全文

中国农业科学院

近日,中国农业科学院农产品加工研究所植物蛋白结构与功能调控创新团队以高油酸花生油为研究对象,采用高糖高脂膳食诱导的大鼠代谢综合征模型,探究其预防代谢综合征的功能活性和作用机制。该研究为高油酸花生油防控代谢综合征等慢性代谢系统疾病提供了科学证据,对于消费者选择营养健康膳食油脂具有一定指导意义。据团队首席王强研究员介绍,代谢综合征是一种严重危害人类生活质量的慢性代谢系统疾病,其临床症状包括肥胖、高血糖、高血压、血脂异常、胰岛素抵抗等一系列代谢紊乱症候群。目前,中国成年人代谢综合征的患病率达到24.2%。随着人们饮食习惯和生活方式的改变,代谢综合征的流行趋势日益严峻。研究表明,高油酸花生油能够有效预防大鼠代谢综合征,抑制胰岛素抵抗和血脂异常,与模型组相比,高油酸花生油组胰岛素抵抗指数HOMA-IR降低了2.21(10.88、8.67),血液中总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白水平分别降低了0.56毫摩尔/升、1.76毫摩尔/升和0.18毫摩尔/升(15.47%、29.38%和32.14%),高密度脂蛋白和低密度脂蛋白比值提高了43.31%(1.27、1.82),肠道中双歧杆菌丰度提高了5.58倍;其潜在作用机制为抑制脂质代谢紊乱、降低血液风险因子,促进双歧杆菌等益生菌增殖、抑制毛螺菌科和布劳特氏菌属等有害菌的增殖、提高菌群多样性、抑制肠道紊乱。

[前沿资讯] 德国科学家研究发现微生物控制着免疫系统的健康 进入全文

生物谷

来自柏林医疗大学(CU)、柏林卫生研究所(BIH)和德国风湿病研究中心(DRFZ)的研究人员,与美因茨、伯尔尼、汉诺威和波恩的同事一起,展示了微生物如何帮助免疫系统对病原体做出反应。如果没有相关的介导因子,就不能释放,导致某些免疫细胞的代谢过程无法激活。根据发表在Cell杂志上的研究报告,这使得相关细胞没有必要的燃料来启动免疫反应。

[前沿资讯] 枯叶蛾科昆虫马尾松毛虫基因组首次解析 进入全文

科学网

中国林科院专家成功构建出包含30条染色体的马尾松毛虫高质量基因组,日前该成果在《分子生态资源》杂志在线发表。这是枯叶蛾科昆虫的首次基因组解析,将为马尾松毛虫和其他枯叶蛾科昆虫的功能和进化研究提供重要依据。马尾松毛虫是我国发生范围最广、危害面积最大的针叶林食叶害虫,其幼虫取食松针。虫害爆发期间连片松林在数日内被蚕食精光,远看枯黄、焦黑,如同火烧一般,被称为“不冒烟的森林火灾”。但从松毛虫内部分子机理探索其成灾机理目前还鲜有报道。该研究通过对马尾松毛虫的基因组进化、基因扩张收缩分析后发现,马尾松毛虫有2104个基因家族发生扩张,1900个基因家族发生收缩。扩增的基因家族中与外源化合物降解和解毒系统相关的基因显著富集。进一步分析发现,马尾松毛虫和欧洲重要针叶林食叶害虫松异舟蛾同样有细胞色素P450基因的扩张现象,表明马尾松毛虫P450基因,尤其是CYP3家族基因可能与松针抗性化合物的耐受性有关。

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