德荷美韩研究人员合作开发出
一种快速分离抗性基因的方法
最近,德国、荷兰、美国及韩国的研究人员合作利用新一代转录组表达分析的RNA测序技术,开发出能够快速分离转录激活样效应蛋白(TALE)诱导的抗性(R)基因的新方法。该方法基于R基因与TALE具有一致的表达模式,不需要进行烦琐的图位克隆工作。
研究人员利用这种方法从辣椒中快速筛选出了只受TALE蛋白AvrBs4强烈诱导表达的候选基因Bs4C。该基因编码一个结构独特的R蛋白,并且其他茄科植物中Bs4C同源基因转录水平的表达也同样受严格调控。该方法由于无须遗传和基因组工具,可对大多数基因组未测序的农作物中R基因进行快速有效分离。(杨艳萍)
法国科研人员发现
一个染色体区域影响玉米开花时间
开花时间影响着植物的结构、生产力及产量等。玉米从播种到开花的时间长短不等。通过对一组商业化种植的玉米种子进行11代连续杂交,法国国家农业研究院(INRA)等机构的研究人员首先挑选出开花时间早、较晚和非常晚的植物。其中开花时间非常晚的植物表现出花转型延迟的特征,并且生长发育出较多的叶片和较高的植株。
随后,研究人员鉴定出玉米第6染色体上的一个区域表现出标记序列和结构的变化,并包含一个真核翻译起始因子eIF-4A。eIF-4A构成了参与模式植物拟南芥生长、发育和开花时间的基因家族的一部分。研究人员通过分析不同地理起源的317个玉米品系,证实了上述染色体区域能够影响开花时间、叶片数量和植株高度。但是,该区域遗传变异对上述不同性状的影响还取决于品系的地理起源。(董瑜)
早期地幔的冷凝结晶
或始于核幔边界或下地幔
近日,科学家指出,地球早期地幔的冷凝结晶可能始于核幔边界或下地幔。地球形成初期,地幔可能是一整体熔融或局部熔融的巨大的岩浆洋,其深度直达核幔边界。
尽管目前地幔的物质大多都是固态,但是一些科学家相信,超低速带(ULVZs)区域也许就是岩浆洋的残余或者是靠近核幔边界的局部熔融物的源头。
为理解早期地幔冷凝结晶的过程和当前地幔局部熔融物的源头是否是超低速带,科学家必须清楚在地球深处的极端条件下,不同矿物和熔融物的演变方式。
通过使用各种不同的技术手段,科研人员分析了0至161GPa压力下铁橄榄石的熔融过程,值得注意的是,该压力条件的上限已超过核幔边界处的压力值。基于测量的状态方程和其他硅酸盐的熔融方式,地球早期地幔的冷凝结晶可能始于核幔边界或下地幔。
但是基于当前研究,科研人员还不能确定超低速带是否就是引发地幔局部熔融物质的源头。然而,他们却证实了液态熔融物的成分组成范围。(刘学)
世界观察研究所新报告显示
全球粮食生产再创新高
世界观察研究所Nourishing the Planet计划的一项新研究提出,2012年,虽然面临极端气候条件,全球粮食生产预计仍将再创新高,达到24亿吨,比2011年增长1%。
而根据联合国粮农组织(FAO)的数据,用于饲料的粮食生产增长最快,比2011年增加了2.1%,直接用于人类消费的粮食比2011年增长1.1%。2012年全球玉米生产预计将达到9.16亿吨,比2011年增加4.1%;2012年,全球小麦生产预计降到6.75亿吨,比2011年降低3.6%;2011年全球水稻生产达到4.8亿吨,比2010年增加2.6%。据国际谷物协会(IGC)的统计,2011年,用于食品的粮食总量达到5.71亿吨,其中印度消费量8900万吨,中国消费量8700万吨,美国消费量2800万吨。
全球粮食市场受到美国干旱的极大影响,由于产量降低导致粮价已经开始上升,粮食价格波动将不可避免地影响全球粮食安全。全世界人口严重依赖小麦、玉米和水稻的粮食供应,而对谷类作物的依赖受到极端气候事件的威胁,尤其是干旱和洪水。根据联合国国际减灾战略组织、世界粮食计划署和国际乐施会的数据,到2015年,3.75亿人将受到气候变化有关灾害的影响。据FAO的数据,到2050年,10%~20%以上的世界人口将面临气候变化导致的饥饿,2400万以上的儿童面临营养不良。(邢颖)
美研究沉香醇作为燃料的潜力
美国南达科他州立大学(SDSU)的生物与分子生物学副教授Ruanbao Zhou开发了一种称为蓝细菌的遗传学修饰的蓝绿藻,用于生产一种称为沉香醇(linalool)的醇,沉香醇是一种拥有10个碳原子的长链醇,而乙醇仅有两个碳原子,沉香醇的能量密度几乎与汽油相当。
沉香醇通常用于香水,是一种存在于如薄荷等多种花和植物中的天然化合物。研究人员将从挪威云杉中分离的沉香醇生产基因插入到蓝绿藻基因组,进而蓝细菌就可以利用阳光、二氧化碳和水在生产淀粉和糖的同时也产生少量沉香醇。
他们的下一步目标是优化生产条件,增加沉香醇的产率,为此将尽量降低淀粉和糖生产的水平,使其仅能维系蓝细菌生长即可,将更多的细胞能量用于沉香醇生产。
Zhou设想蓝细菌工厂可以作为乙醇工厂的一种补充,快速生长的藻类生物质量可以在4小时实现翻番,利用大量二氧化碳,仅在美国南达科他州每秒即可捕获12.5吨二氧化碳。一旦沉香醇可以利用现有乙醇生产技术进行收获,该燃料将可用于交通运输工具。(陈云伟)
《中国科学报》 (2012-11-28 第2版 国际)