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植物應答干旱脅迫新路徑揭示

近日，中國農業大學農業生物技術國家重點實驗室王濤教授研究團隊在植物應答干旱脅迫的分子機制領域取得突破。相關論文于日前在線發表在國際植物學頂級學術期刊《植物細胞》上。

干旱脅迫嚴重影響植物生長發育和作物產量。不過，植物也在長期進化過程中，形成了適應或抵抗干旱脅迫的復雜調控機制。有研究發現，當干旱來臨，植物細胞能感知到干旱的信號，它會讓轉錄因子在細胞核中啟動抗旱基因的表達，來抵抗干旱對自己的生存壓力。

課題組經過多年研究，發現了一種新型的NAC轉錄因子。NAC轉錄因子為植物特有，它涉及多個生長發育和脅迫應答過程，功能多樣。課題組發現的這一NAC轉錄因子，其本身結構并不能讓它“定位”在細胞膜上。但是，在被一種軟脂酸（十六烷酸）修飾后，它能通過疏水作用力錨定在細胞膜上。

那么，這種轉錄因子是怎么去往細胞核“搞事情”的呢？關鍵之一在于一類特殊的硫脂酶。干旱時這種硫脂酶的蛋白質表達量會快速增加。“干旱到來時，硫脂酶蛋白能將轉錄因子NAC和軟脂酸之間的硫酯鍵切開，這樣一來，釋放了的轉錄因子就進入了細胞核。之后，它啟動調節細胞內氧化還原平衡的一種關鍵物質表達，幫助植物抗旱。”

（科技日報）

我國150多萬眼農田機井實現“一鍵式”灌溉

國家電網公司近日宣布，2016年至2017年投資建設的“井井通電”工程竣工，提前半年完成了國家下達任務。這意味著15個省區的150.73萬眼農田機井，從過去的遠程接電或柴油機抽水，變成了“一鍵式”自動灌溉。其中，山西、安徽、湖北、河南、陜西、寧夏和新疆等7省區率先實現平原地區機井通電全覆蓋。

（農民日報）

首次揭示植物蛋白質的巴豆酰化修飾

近日，中國農業科學院煙草研究所煙草病蟲害防控科研團隊在煙草蛋白質翻譯后修飾研究方面取得新進展，發現煙草蛋白質巴豆酰化參與細胞碳代謝等多種生物學進程。

組蛋白賴氨酸巴豆酰化修飾（Histone lysine crotonylation, Kcr）是最近被發現的從酵母到人類廣泛存在一種保守性的翻譯后修飾類型（Posttranslational modification, PTM），廣泛參與基因啟動與激活，調控眾多生理過程。

科研團隊利用高質量的巴豆酰化修飾泛抗體，將煙草細胞內發生巴豆酰化的蛋白質組進行富集，通過液相二級質譜（LC-MS/MS）共鑒定到637個發生巴豆酰化的蛋白質。研究表明，這些蛋白參與細胞的碳代謝、光合作用、蛋白質合成、折疊與降解以及染色體的組裝等多種生物學進程，暗示煙草巴豆酰化同磷酸化、乙酰化、泛素化、琥珀酰化等其他翻譯后修飾一樣，在煙草的生長發育、合成代謝、病害發生等眾多生理過程均起到關鍵的調控作用，也是煙草細胞生物調節蛋白質發揮生物學功能的重要方式。本研究成果為后期深入解析環境因子在植物病毒致害機理中的調控作用，特別是為開展抗病基因溫度敏感性和病毒癥狀多樣性等方面研究拓展了思路，同時也為研究植物自身免疫激活提供了技術儲備。

（中國農科院網）

農作物鎘污染研究取得新進展

農作物鎘（Cd）污染是當前國內外關注的主要問題之一，定量化各環境因子對農作物Cd累積的影響程度對區域Cd污染風險調控至關重要。目前實驗室規模的影響因子解析和調控手段難以指導實際應用。

中國科學院生態環境研究中心城市與區域生態國家重點實驗室陳衛平研究組從“土壤-土壤溶液-作物吸收”概念出發，通過對蔬菜和水稻Cd富集水平的長期觀測，揭示了Cd固液分配系數（Kd）和農作物Cd富集因子（PUF）變化特征及其主要影響因子，并結合大田試驗和模型模擬進行驗證和風險評估。研究發現改善土壤酸化和恢復土壤微量元素平衡可顯著降低區域農作物Cd超標概率。該研究為我國農作物Cd污染現狀改善和風險管理提供了科學方法和理論依據。

（農民日報）

中國農科院研究推出綠色高效防治韭蛆新技術

新型防治韭蛆技術——“日曬高溫覆膜法”由中國農科院蔬菜所副所長張友軍研究員團隊研發，主要針對韭蛆不耐高溫的特點，在地面鋪上透明保溫的無滴膜，讓陽光直射到膜上，提高膜下土壤溫度，當韭蛆幼蟲所在的土壤溫度超過40℃，且持續3小時以上，則可將其徹底殺死。每畝防治成本僅為化學防治成本（2000元/畝/年）的百分之一，薄膜洗干凈后可反復利用多年。該技術自5月份實施以來，目前已在山東、河北、天津、安徽、甘肅、浙江等多省份示范，防治效果均達100%，效果極為顯著，也得到了示范農戶與當地農技推廣人員的極高評價。

（中國農科院網）

我國科學家顯著提高水稻基因組編輯效率

近日，中國水稻研究所王克劍課題組和中國科學院遺傳與發育生物學研究所李家洋課題組合作開展的研究結果在線發表于《植物生物技術雜志（Plant Biotechnology Journal）》上。該研究顯著提高了CRISPR-Cas9-VQR系統在水稻中的基因組編輯效率。

CRISPR-Cas9系統已經廣泛應用于基因組編輯。但是該系統在進行基因組編輯時，除需要特異識別靶序列之外，還需要特異識別一段NGG的鄰近核苷酸序列，這大大限制了該系統的編輯位點選擇范圍。在前期的研究中，課題組通過對Cas9蛋白進行定點突變，獲得了Cas9蛋白的VQR變體，并在水稻基因組中成功實現對NGA鄰近序列的編輯，極大的擴展了基因編輯位點的選擇范圍，然而CRISPR-Cas9-VQR系統與原CRISPR-Cas9系統相比較，其編輯效率依然偏低，這限制了該系統在水稻中的推廣應用，為此，該研究通過優化sgRNA的結構以及使用水稻內源性強啟動子來驅動VQR變體的表達，成功將CRISPR-Cas9-VQR系統的編輯效率提高到了原有系統的3～7倍。

該研究得到了國家自然科學基金、中國農科院科技創新工程經費的資助。水稻所碩士研究生胡熙璕和中科院遺傳所助理研究員孟祥兵為該論文的共同第一作者，中科院遺傳所李家洋研究員和水稻所王克劍研究員為共同通訊作者。

（中國農科院網）

河南省農科院“互聯網+”智慧農業關鍵技術綜合示范初見成效

西華是河南省農科院開展院縣合作共建的綜合示范縣之一，2015年以來，在河南省財政資金項目的支持下，院農業經濟與信息研究所農業信息化團隊依托西華縣農科所和種植合作社，在當地建立了智慧農業技術綜合展示和應用基地，基地包括一個程控中心，一個智慧農田成果展示區和一個設施農業成果展示區，裝備了一套信息展示終端，17個攝像頭，一套“四情”（苗情、墑情、災情、蟲情）監測標準站，11套云灌溉控制系統和1套質量安全溯源系統，自主開發了農技推廣云平臺等WEB和手機APP軟件，實現了對該基地農作物“四情”的遠程實時監測以及農作物管理措施的精確化和農業專家多終端診斷的隨身化，節本增效效果得以初步顯現，在西華縣樹立了信息化技術引領現代農業發展的示范樣板。

（河南省農科院網）

遙感大數據為新疆農業信息化發展增添新動力

近日，立足新疆及中亞五國農業發展實際需求，促進本地及區域間農業協同合作發展的新疆及中亞五國農業氣象災害遙感監測系統上線運營，并將在今后不斷完善功能，新疆農業的一張數據藍圖已具備雛形，將逐漸在農業生產及相關領域發揮引領帶動作用。

近年來，將遙感技術與農業各學科及技術相結合，發展形成的農業綜合數據平臺在國內很多農業大省陸續上線運營，利用遙感技術開展土地利用現狀的調查與分析，農作物長勢的監測與分析，病蟲害的預測以及農作物的估產已逐步成為很多地區促進農業轉型升級、提質增效的標志性技術。

據介紹，建設中的新疆及中亞五國農業氣象災害遙感監測系統將瞄準現代農業對空間信息技術的需求，結合自治區“三個千萬畝”高產糧棉田建設，重點在新型測土配方與水肥藥一體化、農業氣象災害遙感監測、作物目標識別與分類、作物病蟲害遙感監測與無人機植保、作物長勢與估產等方面開展系統研發，不斷完善數據分析利用的能力。

（新疆日報）