前沿

科研揭示番茄紫色果实形成的分子机理

本刊讯（记者 王雯慧）近日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所（以下简称蔬菜所）与华南农业大学开展合作研究，揭示了番茄紫色果实形成的分子遗传基础以及果实表皮中花青素生物合成的分子调控网络，为番茄高品质分子设计育种奠定了基础。

据悉，花青素是目前所发现的清除人体内自由基最有效的天然抗氧化剂，具有抗衰老、抗辐射、抗过敏、增进视力、改善睡眠、预防癌症、预防心脑血管疾病等功效。花青素广泛存在于植物中。普通栽培番茄植株一般含有一定数量的花青素，然而果实通常不产生花青素。但是某些野生种番茄含有Aft、Abg或atv等遗传位点，其果实与紫色茄子相似，因表皮能产生花青素而呈紫色。国外育种者通过传统育种手段将上述遗传位点转育到普通栽培番茄中，已经培育出高花青素的紫果番茄品种。然而，这些遗传位点具体的分子遗传机制尚不清楚。

据中国农业科学院蔬菜所黄泽军副研究员介绍，该所科研团队从美国引进的高花青素紫果番茄品种Indigo Rose为试验材料，利用分子遗传学研究手段，将atv位点精细定位到番茄7号染色体上约5.0 kb的区间内。本研究提出了一个番茄果实表皮中花青素生物合成的基因调控网络模型。

本研究得到中国农科院科技创新工程、国家大宗蔬菜产业技术体系和广州科技计划重点项目的资助。

西农大科研团队首创小麦赤霉病智能预报

赤霉病是小麦最主要的病害，不仅会引致小麦减产、种用价值降低，还会威胁人畜健康和生命安全。小麦赤霉病的预测预报是一个世界性难题，一直存在预测难度大、预报准确率低等问题。 西北农林科技大学植物保护学院胡小平教授率领的科研团队解决了这个世界难题。他们研制的小麦赤霉病预报器，不仅实现了预报自动化，而且准确率达到90%以上。12月24日，以中国工程院院士康振生、陈剑平为组长的10人专家组对该研究项目进行了考察评价，并一致认为，小麦赤霉病自动化预报技术及实时监测预警系统处于国际领先水平。

小麦赤霉病自动监测预报器以太阳能为动力，实现了无人值守。每年3月，农技人员去田间调查赤霉病初始菌源量，随后只需在手机或电脑上输入小麦抽穗始期、品种类型等相关信息，就可以随时随地“掌握病情”。当监测结果超过防治指标时，系统会自动将警报发到相关负责人手机上。

我国首次发现西方蜜蜂的原生种群

本刊讯（记者 王雯慧）近日，由中国农业科学院蜜蜂研究所石巍研究团队主导发现的“西域黑蜂”遗传资源通过国家畜禽遗传资源委员会鉴定。这是我国首个通过国家审定的蜜蜂遗传资源。

西域黑蜂来源于天山东部地区，至今已有1700多年的历史。其蜂蜜一直是当地哈萨克少数民族牧民重要的糖类、热量来源，更是宗教祭祀活动中必不可少的祭品。蜂群具有采集力强、分蜂性弱、抗低温和抗病虫害能力强等特点，适合在全国大部分地区饲养和应用，特别是长江以北等蜜粉资源分布集中、面积大、冬季长的区域。同时也可以作为优良育种素材，培育适应大规模农作物授粉、绿色抗病、繁殖力快的蜜蜂新品种。

西域黑蜂由中国农科院蜜蜂所、新疆维吾尔自治区蜂业技术管理总站发现。石巍研究团队从2006年起，历经11年时间，经过野外采集与初步鉴定、野外自然交尾、扩繁和基因组学分析等，最终明确了西域黑蜂是我国特有的蜜蜂遗传资源。这是我国首次发现西方蜜蜂的原生种群，结束了我国没有西方蜜蜂的历史。西域黑蜂的发现和应用，将有效缓解我国西方蜜蜂依赖进口的现状，加速培育适合我国生态环境的蜜蜂新品种进程。

新技术有望让水稻实现高锰低镉

中国农业科学院近日宣布，中国水稻研究所种质创新课题组研究发现了一个控制水稻籽粒锰积累的主效数量性状位点（QTL），并由此创制了高锰低镉水稻的优良育种材料，使高锰低镉水稻不再是育种家的梦想。相关研究成果新近在线发表于《科学报告》上。

该课题组首席专家钱前研究员介绍，锰作为一种重要的矿物质微量元素，在人类日常饮食中往往摄入不足；而水稻籽粒的锰含量虽然可以通过生物强化作用增加，但有害重金属镉含量也同时上升。这成为水稻育种领域一大难题，迄今未见有高锰低镉籽粒水稻种质材料的报道。

课题组研究人员利用低锰籼稻品种93-11和高锰品种培矮64s为亲本的重组自交系，结合高密度遗传图谱，在水稻第7号染色体短臂上检测到一个代号为qGMN7.1的控制籽粒锰含量的主效数量性状位点。qGMN7.1中包含一个调控锰镉吸收的基因（OsNRAMP5），启动基因表达的序列变异引起了转录水平的表达差异，导致籽粒锰浓度的变化。该研究表明，OsNRAMP5基因在调控水稻籽粒锰含量方面起了重要作用。以93-11为背景的qGMN7.1染色体片段代换系，其籽粒锰浓度显著上升，镉浓度显著下降，根系的锰吸收能力增强。

该项研究得到国家自然科学基金的资助。中国水稻研究所刘朝雷博士研究生为文章第一作者，钱前研究员和高振宇研究员为共同通讯作者。