科技

我国完成小麦A基因组精细图谱绘制

中国科学院遗传与发育生物学研究所的科研团队日前完成了小麦A基因组的测序和染色体精细图谱的绘制，有望进一步推动栽培小麦的遗传改良。国际知名学术期刊《自然》于近日在线发表了这一研究成果。

从中科院遗传发育所获悉，科研团队绘制出了小麦A基因组7条染色体的分子图谱，注释出了41507个蛋白编码基因。该工作为国内外科研人员解析小麦基因组进化和驯化提供了高质量的基因组信息和一个全新的视角，将加速栽培小麦的遗传改良和分子设计育种，对提升小麦产业竞争力、保障粮食安全和农业提质增效与可持续发展将产生重要作用。据了解，生产上广泛种植的普通小麦是一个经两次自然杂交而形成的异源六倍体，含有A、B和D三个基因组，其基因组大而复杂，约为水稻基因组的40倍，且85%以上基因组DNA为重复序列，致使基因组测序研究进展缓慢。我国是世界上小麦生产和消费大国，常年种植的面积为2400万公顷左右，年产量近1.3亿吨。

（新华网）

我国在棉花基因组变异和纤维性状遗传领域取得重大进展

日前，中国农业科学院棉花研究所联合国内多家科研机构开展的亚洲棉和陆地棉2项研究成果同时在线发表于《自然遗传学（Nature Genetics）》。两项研究揭示了亚洲棉在中国的演化历史，并鉴定到大量与陆地棉纤维长度、纤维强度密切关联的主效QTL位点。

据悉，该研究成果标志着我国在棉花基因组变异和纤维性状遗传领域取得重大进展，棉花核心种质重要性状表型、基因组变异和分子标记鉴定以及新基因发掘跃居国际领先行列，为深化作物基因组研究提供了重要依据，为棉花重要性状定向育种提供了较为精准的标记和基因资源。

（中国生物技术信息网）

我国学者发现纳米材料抑制“水稻吸铅”机制

土壤中的铅被水稻根系吸收后，会在籽粒中富集，严重影响稻米品质和食品安全。近期，中科院固体物理研究所科研人员发现了纳米羟基磷灰石抑制铅离子迁移的机制，国际学术期刊《环境科学·纳米》日前发表了该成果。

如何减少铅从土壤到水稻的迁移，并降低其对人类健康的潜在威胁，一直是困扰科研人员的难题。纳米羟基磷灰石对铅具有较强的吸附能力，由于在纳米尺寸范围内，它拥有非常大的比表面积和高密度的活性位点，因此被广泛用于水体和土壤中铅污染的修复。但是，纳米羟基磷灰石在水稻体内的迁移转化过程及其在水稻根部对铅的抑制机制尚不清楚。

近期，中科院固体物理所环境与能源纳米材料中心研究团队深入研究发现，纳米羟基磷灰石进入水稻根部后可以作为阻挡层捕获铅，抑制其从根部向地上部的转运。其机制主要体现在通过水稻根细胞中存在的纳米羟基磷灰石与铅结合，并将铅转化为根细胞中的沉积物，一方面减少铅对根部正常生长的干扰，另一方面减少其地上部分的迁移，最终达到固定作用。

（新华网）

杂交水稻国家重点实验室在水稻抗飞虱研究方面取得重要进展

杂交水稻国家重点实验室何光存课题组最近在水稻抗褐飞虱研究方面取得重要进展。该项研究从水稻农家品种中鉴定和定位了抗稻飞虱基因Bph6，并应用图位克隆法成功分离了该基因。研究发现Bph6编码一种新的蛋白BPH6，该蛋白与胞泌复合体亚基Exo70E1相互作用，调控水稻细胞的分泌，Bph6能保持水稻细胞壁的稳定，阻碍褐飞虱取食。BPH6还可以调控水稻的激素信号途径，上调水稻体内防御基因的表达，促使植保素含量升高，从而对稻飞虱产生抗虫性。研究还发现Bph6基因起源于野生稻，对稻飞虱具有广谱抗性，是一个显性抗飞虱基因，在杂交水稻育种中具有重要的应用价值。

（科技部网）

基因组研究让水稻育种走向精准设计

由中国主导的国际间科研大协作项目“3000份水稻基因组研究”近日结出硕果，国际顶级学术期刊《自然》正式发表《3010份亚洲栽培稻基因组研究》。该研究针对水稻起源、分类和驯化规律进行了深入探讨，揭示了亚洲栽培稻的起源和群体基因组变异结构，剖析了水稻核心种质资源的基因组遗传多样性。

据了解，这一重大成果将推动水稻规模化基因发掘和水稻复杂性状分子改良，提升全球水稻基因组研究和分子育种水平，使水稻育种由传统的手工筛选走向基于大数据的精准设计。

该项目首席科学家、中国农科院作科所研究员黎志康表示，全球一共保留了78万份水稻种质资源，弄清核心种质资源的基因组的多样性，包括所有基因的等位基因及其各种各样的变异，能够为未来的水稻品种改良建立永久的、基于水稻功能基因组信息的数据库和应用平台。

他介绍，项目经严格的分层取样法，选取源于全球89个国家的3010份水稻种质，代表了78万份中95%以上的遗传多样性。研究成果相当于在水稻基因组中加进了2900万个标签，给基因育种提供了精确导向；恢复了籼稻、粳稻的命名；完成了对栽培稻最精细的种群分类；发现了丰富的基因组结构变异，包括易位、倒位、重复和缺失；确定了全球首个近于完整的、高质量的农作物——亚洲栽培稻的泛基因组。

（科技日报）

梨树花粉管中暗藏梨自交不亲和性的秘密

南京农业大学发现了梨自交不亲和性反应信号转导机制，解开了植物世界的进化筛选法则，国际著名学术期刊《植物细胞》在线发表了该研究成果。

该研究鉴定了自交不亲和性反应中S-RNase新的目标靶点，探明了花粉的应对策略，为深入了解梨自交不亲和性反应信号转导机制提供了全新的观点。

（中国生物技术信息网）

植物三萜萜代谢物多样性催化机制研究获突破

国家中药材产业技术体系花类药材岗位团队成员、河南省农科院芝麻研究中心博士谭政委对植物三萜代谢物多样性形成催化机制的研究取得突破，相关成果近日发表于《新植物学家》杂志。

目前从植物中发现的三萜类物质已超过两万种，其中很多有相当高的医学价值。在植物合成三萜代谢物的过程中，2，3—氧化鲨烯环化酶是形成代谢多样性的关键酶，能通过催化2，3—氧化鲨烯合成100多种构象和结构各不相同的三萜骨架，这些骨架在多种修饰酶的作用下形成结构和构象不同的三萜类物质。但2，3—氧化鲨烯环化酶如何利用相同的底物产生构象和结构各异的三萜类化合物的机制还不清楚。

谭政委发现，在籼稻中，该酶直系同源基因编码一个新的、多产物2，3—氧化鲨烯环化酶，它催化产生该酶合成一种新的椅式—半椅式—椅式构象的五环三萜籼稻醇和12种不同的三萜类化合物。

谭政委从46个多态性位点中鉴别出3个关键氨基酸位点，其对产物的构象和结构变化具有重要影响。进一步的药理学实验表明，籼稻醇对MDAMB-436、SUM149PT等乳腺癌细胞增殖都有明显的抑制作用。研究为今后利用合成生物学手段创制特定的三萜合酶奠定了基础。

（中国科学报）

中国种茶树全基因组密码破解

从安徽农业大学获悉，该校茶树生物学与资源利用国家重点实验室宛晓春教授研究团队，联合深圳华大基因等单位，破解了世界上分布最广的中国种茶树的全基因组信息，成果日前在线发表于《美国科学院院刊》上。研究团队以国家级茶树品种舒茶早（中国种）为材料，用二代和三代测序技术对其进行测序，采取杂合组装策略，获得覆盖基因组93%区域的高质量序列草图，注释出33932个高可行度的茶树基因。这一成果对促进山茶属植物的物种进化、茶叶风味物质形成机理、分子育种、茶树种质资源利用与保护的研究，以及茶文化的繁荣与传播等具有重要意义。

（科技日报）