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行业资讯年国内植物领域迎来了 [复制链接]

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截止年0月22日,据我们小编统计以中国内地学校/研究所的老师为通讯作者的关于植物与农业领域的CNS文章,现已经发表了4篇CNS,分别为5篇Nature、4篇Science和5篇Cell。其中国内单位为第一完成单位有3篇CNS:中国科学院遗传发育所发表篇Nature、篇Science和2篇Cell等共计4篇;清华大学发表篇Nature;中国科学院植物研究所发表篇Cell;山东农业大学篇Science;福建农林大学篇Cell;南方科技大学篇Nature;中国科技大学篇Science;中国科学院西双版纳植物园篇Science;中国科学院分子植物卓越创新中心上海植物逆境生物学研究中心篇Cell。按照研究领域算,其中基础研究占8篇;结构生物学占篇,基因组学为2篇,生态学为2篇和综述篇(如下表所示)。此外,据我们小编统计,年国内发表的植物相关领域总共有0篇CNS论文,而年的数量达到2篇(中国在植物与农业领域共发表7篇Nature,4篇Science,篇Cell!),年的数量是4篇(中国植物与农业领域共发表5篇Nature,8篇Science,篇Cell!)。今年到目前为止与去年相持平。值得注意的是,利用拟南芥做基础研究的论文达到6篇,说明了拟南芥仍然是基础研究的重要对象!同时国内植物病*研究领域实现Science和Cell文章双双零突破,值得祝贺!.年2月7日,Science杂志在线发表了来自中国科学院遗传与发育生物学研究所傅向东课题组题为“Enhancedsustainablegreenrevolutionyieldvianitrogen-responsivechromatinmodulationinrice”的研究论文。该研究发现不仅深化了对赤霉素信号传导和植物氮素响应相互作用机制的理解,而且找到了一条在保证产量提高的同时,降低化肥投入、减少环境污染的育种新策略,为培育“少投入、多产出、保护环境”的绿色高产高效新品种奠定了理论基础,并提供了有育种应用价值的基因资源。该研究通过化学诱变和遗传筛选,从携带“绿色革命”基因sd的水稻品种93-中筛选到一个产量性状(分蘖)对氮素响应不敏感的突变体,并克隆了控制水稻氮肥高效利用的关键基因NGR5。研究表明NGR5是水稻生长发育响应氮素的正调控因子,NGR5与PRC2蛋白复合物互作,通过介导组蛋白甲基化(H3K27me3)修饰水平来调节靶基因的表达,进而调控水稻分蘖等农艺性状对氮素的响应。研究还发现,NGR5是赤霉素信号传导途径的一个新的关键元件,它能赤霉素受体GID蛋白互作。赤霉素通过促进NGR5蛋白降解,导致表观遗传修饰水平降低,进而增强靶基因的转录活性,实现赤霉素调控植物生长发育。进一步研究发现NGR5与植物生长抑制因子DELLA蛋白互作,DELLA蛋白能竞争性结合赤霉素受体GID蛋白,抑制赤霉素介导的NGR5蛋白降解,进而增加NGR5蛋白稳定性。GA-GID-NGR5信号传导新机制的发现不仅丰富了对赤霉素作用机理的认识,而且从分子水平上揭示了“绿色革命”矮秆品种在高肥条件下增产的原因。

图:赤霉素信号传导新机制调控水稻分蘖对氮素的响应


  DELLA蛋白积累导致了水稻和小麦“绿色革命”。前期研究表明水稻生长调节因子GRF4是一个协同调控植物碳代谢、氮氮代谢和生长发育的关键因子,而且GRF4也是赤霉素信号传递途径的一个重要组分,它能与DELLA蛋白互作。通过将GRF4-DELLA平衡向GRF4丰度增加倾斜,能协同提高水稻和小麦“绿色革命”品种的氮肥利用效率和谷物产量。研究发现,在当前主栽高产品种中,提高NGR5和GRF4表达量不仅能提高水稻氮肥利用效率,同时还可保持优良的半矮化和高产特性,使得水稻在适当减少施氮肥条件下获得更高的产量。图2:DELLA-NGR5-GRF4分子模块协同提高水稻产量和氮肥利用效2.年2月9日,Nature在线发表了来自清华大学生命科学学院隋森芳院士课题组题为“StructuralbasisforenergytransferinPorphyridiumpurpureumphycobilisome”的研究论文,该研究报道了盐泽红藻藻胆体的2.8分辨率的冷冻电镜三维结构,为揭示藻胆体中的能量传递机制提供了结构生物学基础。该研究报道了盐泽红藻藻胆体的冷冻电镜三维结构将分辨率进一步提高到了2.8,是在该领域取得的又一项重大研究成果。通过结构的解析,研究人员发现盐泽红藻藻胆体含有个蛋白质亚基,包括个藻红蛋白、72个藻蓝蛋白、46个别藻蓝蛋白和60个接头蛋白。此外,他们还解析得到了个色素分子的结构,包括个藻红胆素分子、48个藻尿胆素分子和20个藻蓝胆素分子。如此众多的化学结构上相同的色素分子是如何介导能量在藻胆体中的高效单向传递的?这个问题一直是该领域尚未解决的关键问题之一。基于该工作中得到的2.8的高分辨率结构,研究人员得以仔细分析色素分子和周围蛋白之间的相互作用。他们发现连接蛋白广泛地参与了色素分子能量状态的调节,即一些色素分子会与周围连接蛋白上的芳香族氨基酸相互作用,从而改变色素分子的能量状态,以确保能量的有效单向传递。该研究成果为阐明藻胆体独特的光能捕获、传递和转化机制提供了重要基础,同时为人工模拟光合作用研究提供了新理论依据。盐泽红藻藻胆体的整体结构藻胆体核中关键色素分子与周围连接蛋白的相互作用论文链接:
  
  
  病*和细菌的效应蛋白挟持植物中一条细胞膜到叶绿体的抗病信号途径以抑制植物免疫论文链接:
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