環(huán)球

玉米基因組更詳細(xì)圖譜出爐

近日美國(guó)研究人員在《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版上發(fā)表論文稱，他們利用新一代測(cè)序技術(shù)對(duì)玉米自交系B73進(jìn)行測(cè)序，得到了新的、更詳細(xì)的基因組圖譜。

玉米是生物學(xué)研究中的重要模式植物。2009年，美國(guó)冷泉港實(shí)驗(yàn)室研究人員和愛荷華州立大學(xué)等機(jī)構(gòu)研究人員合作，完成了對(duì)玉米自交系B73的基因組序列的測(cè)定，轟動(dòng)一時(shí)。此次，冷泉港實(shí)驗(yàn)室研究人員和加州門洛帕克太平洋生物科學(xué)公司等機(jī)構(gòu)合作，使用單分子實(shí)時(shí)測(cè)序和高分辨率光學(xué)制圖技術(shù)，通過解讀長(zhǎng)測(cè)序，構(gòu)建了新的、更詳細(xì)的B73基因組圖譜。

通過比較新的B73系基因組圖譜與在不同氣侯條件下生長(zhǎng)的W22系和Ki11系基因組圖譜，研究發(fā)現(xiàn)，后兩個(gè)品系的基因組與B73的基因組差異巨大，平均只有35%的部分匹配一致。這種差異不僅表現(xiàn)在基因序列變化方面，還表現(xiàn)在基因表達(dá)的時(shí)間、位點(diǎn)以及表達(dá)水平方面。這表明，玉米基因組具有良好的表型可塑性，也意味著其環(huán)境適應(yīng)能力極強(qiáng)。

研究指出，卓越的表型可塑性意味著玉米可以使用更多的組合來(lái)適應(yīng)環(huán)境變化，玉米作為主要糧食作物，仍有巨大的潛力可挖。 （科技日?qǐng)?bào)）

美揭示大豆細(xì)胞膜自組裝分子機(jī)制

美國(guó)馬里蘭大學(xué)研究人員開發(fā)出一種新的計(jì)算模型，首次利用全原子力場(chǎng)模擬構(gòu)建了大豆細(xì)胞膜的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。這一成果對(duì)膜蛋白研究具有重要價(jià)值，有助于推動(dòng)生化藥劑、生物燃料等產(chǎn)品的開發(fā)。

過去大多數(shù)關(guān)于細(xì)胞膜建模的研究集中于酵母菌、大腸桿菌等單細(xì)胞微生物，而高級(jí)生物都具有由磷脂組成的雙分子層細(xì)胞膜。此次馬里蘭大學(xué)研究人員之所以選取大豆細(xì)胞膜作為研究對(duì)象，是因?yàn)槠浔粡V泛研究，有大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可用于驗(yàn)證計(jì)算模型的有效性。

研究人員表示，這是他們首次利用全原子脂質(zhì)力場(chǎng)來(lái)模擬大豆細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，這對(duì)于膜蛋白的研究具有重要價(jià)值，有助于推動(dòng)生化藥劑、生物燃料等產(chǎn)品的開發(fā)，同時(shí)，也有助于科學(xué)家更好地了解植物是如何感應(yīng)外部壓力的。 （科技日?qǐng)?bào)）

新研究揭示作物馴化過程

英國(guó)設(shè)菲爾德大學(xué)近日發(fā)布的一項(xiàng)研究顯示，野生植物被馴化成作物的過程可能沒有太多人類干預(yù)的因素。

設(shè)菲爾德大學(xué)學(xué)者領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)分析了多種主要農(nóng)作物的種子數(shù)據(jù)。據(jù)他們刊登在英國(guó)《進(jìn)化論快報(bào)》雜志上的報(bào)告介紹，這些農(nóng)作物的種子體積比他們的野生“近親”種子的體積要大，如玉米種子比野生種子大15倍，大豆種子比野生種子大7倍，小麥、大麥以及其他谷類作物種子也普遍大于野生種子。

證據(jù)顯示，多種作物的種子都受馴化影響而體積變大，“這意味著一些主要作物在早期種植過程中自身就已出現(xiàn)重大變化，且這種變化的發(fā)生并不在古人類種植者的預(yù)期中”。

這意味著無(wú)意識(shí)的選擇或許在人類開始種植作物的過程中扮演了更重要的角色，早期作物產(chǎn)出提升很可能是作物本身在田間進(jìn)化出來(lái)的能力，而不是人工培育所致。

（新華社）

新蛋白可殺滅玉米根蟲

美國(guó)《科學(xué)》雜志近日發(fā)表的一項(xiàng)新研究顯示，從土壤微生物中發(fā)現(xiàn)的一種蛋白可有效殺滅玉米主要害蟲之一——西方玉米根蟲。這為研制取代Bt殺蟲劑的抗玉米根蟲新農(nóng)藥鋪平道路。

Bt殺蟲劑是目前世界上應(yīng)用最為廣泛的微生物殺蟲劑，其中含有Bt蛋白，這種蛋白能夠殺蟲，但對(duì)人類卻沒有毒性，因此也廣泛應(yīng)用于轉(zhuǎn)基因作物。但研究人員近年來(lái)發(fā)現(xiàn)，一些害蟲已發(fā)展出對(duì)Bt蛋白的抗性，尋找新型微生物殺蟲劑勢(shì)在必行。

研究從抗西方玉米根蟲土壤中分離出微生物，然后從一種叫假單胞菌的細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)一種蛋白，并命名為IPD072Aa，實(shí)驗(yàn)顯示對(duì)玉米根蟲有殺蟲效果。

為了測(cè)試這種蛋白的殺玉米根蟲能力，研究人員培育出IPD072Aa轉(zhuǎn)基因玉米，然后在美國(guó)中西部5塊玉米地里混種這種轉(zhuǎn)基因玉米和普通玉米。結(jié)果顯示，IPD072Aa能保護(hù)玉米不受西方玉米根蟲的危害。在進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)中，研究人員觀察到，IPD072Aa轉(zhuǎn)基因玉米的根部同樣能抵抗對(duì)Bt蛋白有抗性的西方玉米根蟲的侵害。

（新華社）