本期《国际农业生物技术周报》精选

　　

玉米组织荧光标记
美国农业部农业研究局报告称，表达了绿色荧光蛋白（gfp）基因的转基因玉米将有助于研究植物的三个不同的组织：胚芽、胚乳和外层硬皮。gfp蛋白最先是从水母中分离得到的，目前它是动植物研究中一个有用的标记物。

在这项研究中，研究人员将gfp基因引入玉米中，并使它在不同转基因品系种子的三个主要部位进行表达。利用一个玉米组织荧光发射测量设备，研究人员对种子的不同部位进行解剖，在这一过程中利用荧光的基线水平来对不同组织进行区分。该项技术有助于各种组织鉴定，在过去组织鉴定是一个昂贵、耗时的过程。


核桃基因研究
对于育种专家而言，遗传标记已被证明是作物改良的一个有用工具。美国农业部农业研究局（ARS）和加州大学戴维斯分校的科学家已着手一项研究，旨在鉴定基因标记用以研究核桃树的基因组成。利用遗传标记方法，在幼苗时期便可鉴定核桃的饱满度、成熟及抗疾病等性能，从而能节省宝贵的时间，因为核桃树需要几年的时间才能结果上市。这些标记还将会在官方收集的1600多种核桃树基因组成鉴定方面发挥重要作用，目前这一项目由ARS遗传学家Mallikarjuna Aradhya管理。


CSREES再次给予经费进行小麦染色体测序
美国农业部州际研究、教育与推广局（CSREES）宣布再次给予堪萨斯州立大学（KSU）资金支持，用以完成小麦染色体3A物理图谱研究。CSREES称，追加的100万美元资金将帮助研究人员在2010年8月完成图谱绘制工作，获得染色体上的大约5400个基因。介时，科学家将能利用该图谱对穗发芽、铝毒、镰刀赤霉病和枯斑病等抗性基因，以及其它与产量、质量及人类健康相关性状基因进行分离和克隆。

CSREES曾于2006年授予堪萨斯州立大学Bikram Gill研究小组100万美元资助进行试点项目，研究利用cytogenetic stocks和染色体流式细胞仪对小麦进行基因物理图谱绘制和测序的新方法。


巴西批准两种新的转基因玉米品种
巴西国家生物安全委员会（CTNBio）近日批准孟山都的Roundup Ready 2玉米和Syngenta公司的GA21玉米在该国进行商业化种植。两种转基因玉米均对除草剂草甘膦具有抗性。随后国家生物安全理事会（CNBS）和农业部可能会就某些社会和经济因素进行审查。

Roundup Ready 2和GA21连同其它三种转基因玉米于2007年通过CTNBio审核。生物安全委员会还在上个月批准拜耳公司的转基因棉花进行商业化种植。在CTNBio的决策委员中，有16票赞成，3票反对，1票弃权。



日本耐缺铁性水稻遗传修饰试验取得可喜结果
东京大学的科学家报告说，耐缺铁转基因水稻品系的田间试验进展顺利。试验表明，转基因方法增强水稻对铁缺乏的耐受性是可行的，并有助于提高石灰稻土条件下的农业生产力。铁缺乏症是降低植物生长速度和作物产量的一种普遍农业问题。

转基因方法用于生产带有源自大麦的麦根酸家族植物铁载体（MAs）生物合成相关基因的水稻植株。MAs是禾本科植物分泌的螯合剂，帮助根部吸收铁质。引入水稻品种Tsukinohikari的MAs相关基因包括HvNAS1， HvNAAT一A， HvNAAT -B和/或IDS3。

研究小组报告说，每次转基因稳定遗传至少三代，而且经检测，对环境没有任何有害影响。田间试验在日本宫城的东北大学田间科学中心稻田隔离区进行。



植物长寿的秘密：茉莉酸和微小RNA
位于蒂宾根的马普发育生物学研究所的科学家证实，某些小的基因片段，即所谓的微小核糖核酸（miRNA），可以调节植物的生长和衰老过程。这些小RNA抑制调节产生茉莉酸（JA）的某些转录因子，JA是植物衰老进程中的一种重要激素。他们的研究成果刊登在近期的《PLoS Biology》杂志上。

Detlef Weigel和他的同事调查了TCP家族转录因子对模式植物拟南芥生长和衰老的影响。以往证明对于限制叶片生长非常重要的TCPs是受小RNA miR319调节的。科学家们发现，植物中miR319的数量越高，产生的茉莉酸量越少，植物的生长期因此也越长。由于miRNA的数量可以由遗传方法控制，因此将来有可能培育出寿命更长、生长更快的植物。


科学家发现玉米穗发育的关键基因

美国冷泉港实验室的David Jackson及其同事鉴定出一个在控制玉米植株发育中发挥关键作用的基因。研究人员发现，名为spi1的基因（稀疏花序）参与了玉米植物生长素的合成。众所周知，生长素可以控制植物器官发育和顶端优势。

科学家们发现，spi1的表达沉默会导致植物器官发育迟缓、有缺陷。植物器官初期被称为分生组织，是一种类似于动物体内干细胞的未分化细胞。据了解，分生组织产生于各种细胞合成生长素的相互作用以及它们之间的活动。

“我们的研究表明，玉米中的spi1在生长素合成中起主导作用，在植物科学家所称的花序发育中也至关重要--种子植物借助这一过程中的发芽来支持植物的开花，” Jackson说。


　
研究人员发现调节植物疾病反应的一种蛋白质
加州大学戴维斯分校的科学家们发现水稻中的一种蛋白质，这种蛋白质在调节植物抵抗传染病上发挥重要作用。加州大学戴维斯分校水稻遗传学家Pamela Ronald与其同事几十年来一直在努力研究水稻植株如何应对环境。他们发现有一种病原体识别受体（XA21），控制植物内在免疫反应。发表于《PLoS Biology》的一篇文章中，研究人员鉴定了病原体识别受体XA21的负调节蛋白，将其命名为XB15 。负调节蛋白防止植物的免疫反应过度，并确保只有当真正需要时才会对病原体进行免疫防卫。

携带变异XB15蛋白的水稻植株被证实增强了对白叶枯病的抵抗力。科学家们还发现，如果携带XA21抗病基因的水稻植株中过多产生这种蛋白，可能会损害植物抵御疾病的能力。

这一发现可能会为培育更强壮、更高产的水稻植株铺平道路，以更好地满足世界各地对大米的需求。


研究：蜜蜂可以成为转基因逃逸的媒介
内罗毕发展研究所的科学家报告说，蜜蜂可能成为转基因作物向几千米之外的野生亲缘种逃逸的媒介。该研究小组利用昆虫传粉豇豆和无线电跟踪的木蜂Xylocopa flavorufa确定传粉行为及长途的花粉流动所蕴涵的意义。根据美国科学院院报（PNAS）发表的论文，研究起因是非洲即将释放的抗虫遗传修饰豇豆。

结果表明，木蜂的飞行范围是7.2公里左右。科学家们还发现，木蜂通常在一次觅食往返过程中（从出巢到返巢）访问两片野生豇豆枝叶和豇豆地。然而，结果表明花粉的运动超过几百米的概率很低。文章的共同作者Remy S. Pasquet说，由于无法保证试验田周围没有野生豇豆或杂草植物，通过地理距离严格隔离转基因植物可能是行不通的。


　
转基因水稻表达抗高血压蛋白
高血压是导致心血管疾病和脑中风的首要元凶，它困扰着世界上约10亿人。血管紧张素转换酶（ACE）是一个高血压病的一个关键酶;研究表明，抑制ACE的产生将使血压降低。东京大学科学家开发出了积累高水平的烟碱酰胺合成酶（NA）的转基因水稻植株，NA是ACE的有效抑制剂。他们的研究成果刊登在近期《植物生物技术》杂志上。
科学家们发现，转基因水稻中的NA，对ACE抑制活性非常强大，即使与商用降血压多肽相比。
转基因水稻不仅可以作为一种改善人类健康的新型功能性食品，也可以减少公众对转基因作物食品的疑虑。选择标记基因的抗菌性已通过Cre/loxP DNA切除系统被删除。此外，转基因水稻与闭花受精突变型（关闭自花授粉）杂交，防止通过花粉扩散发生基因转移。