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[前沿资讯] 中国科学院专家研究发现沉默转基因的激活不依赖于拷贝数和DNA过甲基化的变化 进入全文

生物谷

转基因表达的稳定性在种苗商业化生产中具有重要作用,然而基因沉默现象影响着这种稳定性的产生与维持。华南植物园博士生魏俊杰等人在研究员区永祥的指导下,将该转基因材料与野生型烟草进行了回交并分析了后代的基因表达情况。研究发现,在一些植株回交的后代中依然存在着基因沉默现象,而在另一些植株回交的后代中,定点整合拷贝中的转基因却发生了不同程度的表达激活。意外的是,这种活化现象不但存在于含单拷贝(S)的植株中而且发生在含双拷贝(RS)的植株中(图1)。与预期不同,沉默转基因的活化与拷贝数的变化并无密切的关联性。DNA甲基化的数据表明,基因表达良好的对照株系23.C.4(含有单个定点插入拷贝(S)而且转基因表达情况良好的株系)与基因发生沉默的株系23.C.7在转基因甲基化的程度上存在着明显差异,所以他们尝试从DNA 甲基化的角度去寻找答案。然而,分析结果却说明,在基因激活程度不同的植株之间,DNA过甲基化的水平和模式并没有明显的差异。由此可见,虽然DNA甲基化参与了基因沉默,但是并不涉及沉默基因的激活。综上所述,该研究表明转基因植株的基因沉默状态可以通过回交得到一定程度上的激活,但是这种现象的出现并不依赖于转基因拷贝数和DNA过甲基化的变化,而确切的激活机制有待进一步探索。

[前沿资讯] 江苏省耐盐水稻新品种选育及配套栽培技术研究取得良好进展 进入全文

江苏省科学技术厅

近日,江苏省科技厅组织中国工程院陈温福院士、胡培松院士等9位专家对国家科技支撑计划项目“耐盐水稻新品种选育及配套栽培技术研究”系列课题进行了验收,专家组一致认为该项目为沿海滩涂和内陆盐碱地提供了水稻品种和技术支撑,对沿海滩涂资源综合利用,保障国家粮食安全具有重大意义。截至目前,项目累计收集各类水稻种质资源近2万份,筛选耐盐种质1600余份,获得水稻耐盐新基因11个,建成水稻耐盐种质资源数据库1个;利用分子标记辅助选择技术、基因编辑技术与常规育种相结合的方法创制各种耐盐新种质,育成并审定通过适宜不同生态区的耐盐新品种11个;构建了“耕、晒、泡、旋、排”和增施有机肥、绿肥轮作等快速高效脱盐培肥技术体系,形成2‰-3‰的盐碱地上亩产600公斤以上,3‰-6‰盐碱地亩产450公斤以上的栽培模式。项目成果在江苏、山东、吉林含盐量3‰左右改良沿海滩涂和内陆盐碱地大面积应用,亩产量超过400公斤,主要品质达国标3级以上,社会经济效益显著。

[前沿资讯] 利用基因编辑技术改良水稻品质方面取得进展 进入全文

中国科学院

      近年来,人们对稻米品质的要求越来越高,口感好、食味佳的长粒香米更易受到消费者青睐。传统的育种主要是通过杂交和回交选育,试验周期漫长。与传统育种相比,通过基因编辑技术,可以针对多个品质性状,高效而快速的改良稻米品质,加速优质水稻品种的选育进程。稻米食味品质主要由直链淀粉含量决定,适当的降低直链淀粉含量,可以显著提高食味品质,水稻直链淀粉由Wx编码的淀粉颗粒结合淀粉合成酶控制,在自然界中,天然的低直链淀粉基因资源非常少,需要创造新的低直链淀粉种质资源。研究人员利用CBEs碱基编辑器,针对Wx基因构建三个不同靶点的碱基编辑载体PBE-TS1、PBE-TS2和PBE-TS3,转入粳稻品种日本晴中,获得了Wxm5等7个突变体,其表观直链淀粉含量均低于日本晴,连续分布于1.4%-11.9%之间,其中靶位点TS2创造的Wxm6、Wxm7和Wxm10材料的直链淀粉含量降低2-4%,但稻米几乎完全透明,不影响稻米的外观品质。在此基础上,研究人员对黑龙江省种植面积最大的粳稻品种绥粳18等材料的TS2位点进行碱基编辑,所获得的多个编辑材料,直链淀粉含量都下降大约2-4%,说明即使遗传背景不同,相同基因型突变体表观直链淀粉含量变化趋势是一致的。综上所述,该研究通过对基因编码区的单碱基编辑成功实现了直链淀粉含量的连续变异,为精准、快速改良水稻品质提供了新思路。此外,针对东北稻米市场对长粒香米的迫切需求,利用基因编辑技术同时编辑粒型基因(GS3和GS9)及香味基因Badh2三个靶基因,在一年之内,可将普通圆粒品种改良为长粒香型品种,加快了长粒香米的育种进程。

[前沿资讯] 光信号调控水稻响应盐胁迫研究中取得进展 进入全文

中国科学院

      光信号在幼苗形态发生和转换中发挥着重要作用。种子在土壤中利用体内储藏的能量进行异养生长,并通过暗形态建成使幼苗快速伸长,破土见光后,便转换成光形态建成模式,伸长生长减缓,开始叶绿素合成和叶绿体发育,进入光合作用自养生长。水稻播种深度和育秧就涉及暗(光)形态建成所蕴涵的科学原理,水稻的中胚轴在土壤下快速伸长有利于水稻出苗,然而,这一过程在一些土壤逆境条件下(如盐碱)受到挑战。因此,探讨光信号对农作物幼苗的生长发育调控及对逆境的响应机制具有重要的科学意义,也对农业生产有着潜在的应用价值。   中国科学院植物研究所研究员林荣呈研究组长期开展光信号转导机制相关研究。研究人员对水稻光敏色素互作因子(PHYTOCHROME-INTERACTING FACTOR-LIKE,OsPIL)的功能和分子机理展开研究,发现分别过量表达6个OsPILs基因(OsPIL11-16)均能促进黑暗下水稻中胚轴的伸长,其中OsPIL14表现最为明显。而赤霉素信号转导核心抑制因子DELLA蛋白(SLENDER RICE1,SLR1)负调控水稻中胚轴伸长。进一步研究发现,OsPIL14与SLR1能相互作用,这种互作使SLR1抑制了OsPIL14对下游细胞伸长相关基因的转录激活能力。研究发现盐处理促进了OsPIL14蛋白的降解,增强了SLR1蛋白的稳定性。过量表达OsPIL14使水稻幼苗在黑暗中对盐具有较高的耐受性,并显著提高了盐胁迫下水稻覆土直播的出苗率。该研究揭示了水稻光敏色素互作因子OsPIL14整合光信号与赤霉素信号调控水稻在盐胁迫下生长的分子机制,对通过分子设计提高水稻直播出苗率和盐胁迫条件下的生长性能具有重要指导意义。

[前沿资讯] GPS isn't just for road trips anymore 进入全文

EurekAlert

When it comes to nifty farm gadgets and technology, there are many neat tools. Tractor guidance is definitely one of them, thanks to how it helps farmers better use their resources.Tractor guidance allows farmers to be more precise when using a tractor to perform tasks in the field. These tasks include planting, spraying herbicide, and applying fertilizer. But how does this precision turn into savings for a farmer?Amanda Ashworth of the United States Department of Agriculture's Agricultural Research Service and a team of researchers worked to find out. Their results point to benefits for small farms, many of which do not currently use this tool."Precision agriculture technologies improved the on-farm efficiencies by up to 20% based on our work," Ashworth says. "There is a lot of room for more adoption of the technology on small farms. This would possibly lead to economic and environmental savings."  

[前沿资讯] 农业农村部与阿里巴巴开展战略合作助力乡村振兴战略深入实施 进入全文

农业农村部

近日,农业农村部农村合作经济指导司与阿里巴巴集团签署战略合作协议,共同推进数字化在提高乡村治理水平、壮大农民合作社队伍、提升农业社会化服务能力方面的应用与发展,助力乡村振兴战略深入实施。根据战略合作协议,双方将围绕电子商务平台对接、普惠金融服务创新和数字化乡村治理等领域开展合作,重点推进数字农业、乡村治理平台和县域金融服务等项目建设,共同推进乡村治理、农民合作社和农业社会化服务组织的数字化应用实践。在电子商务平台对接方面,阿里巴巴将为农民合作社入驻“蜂耘农商”电子商务平台提供优惠,并择优对接优质采购商,拓展销售渠道,降低营销成本。同时帮助农民合作社改进种植、生产标准,实现生产与销售良性联动。在金融服务方面,蚂蚁金服集团网商银行面向各级农民合作社和社会化服务组织提供县域金融服务产品,开展“零抵押、免担保”的信贷服务。在数字化乡村治理方面,针对乡村组织特点和治理需求,利用钉钉平台产品及服务,以社会管理、公共服务、应急处置、乡风文明等内容为重点,为乡镇、村两级免费搭建数字化治理平台,逐步推进乡村治理数字化进程。  

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