科技

科技

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)家聯(lián)合攻關(guān)玉米綠色生產(chǎn)技術(shù)取得突破

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院等單位的科學(xué)家們通過(guò)4年多的協(xié)同技術(shù)攻關(guān)，探索出玉米綠色增產(chǎn)增效新模式，將為解決中國(guó)玉米生產(chǎn)效率低、成本高、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力弱等難題提供解決方案。

近日，在糧食主產(chǎn)區(qū)遼寧省鐵嶺市召開的玉米綠色增產(chǎn)增效技術(shù)模式示范現(xiàn)場(chǎng)會(huì)上，科學(xué)家們向200多個(gè)農(nóng)業(yè)合作社的負(fù)責(zé)人展示了這一最新科研成果。

新模式集成了玉米密植群體調(diào)控栽培、玉米減肥增效與免耕、全程機(jī)械化、病蟲害綠色防控、玉米－大豆減肥增效輪作、玉米籽粒收獲與烘干、秸稈綜合利用、生產(chǎn)信息化管理等8項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所研究員黃長(zhǎng)玲帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期扎根基層，與遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、鐵嶺市農(nóng)業(yè)科學(xué)院等單位的專家們聯(lián)合進(jìn)行科技攻關(guān)。他說(shuō)：“當(dāng)前的農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革就是一方面適當(dāng)調(diào)減非優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)玉米種植面積，另一方面鞏固玉米優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)。這就需要用更加先進(jìn)的科技作為支撐，讓玉米種植面積減少，產(chǎn)量不少。同時(shí)，還要用科技手段實(shí)現(xiàn)玉米增產(chǎn)增效的綠色化和可持續(xù)。”

新模式經(jīng)過(guò)4年多的實(shí)踐，在遼寧省玉米主產(chǎn)區(qū)的鐵嶺市鐵嶺縣取實(shí)效。鐵嶺縣種糧大戶趙玉國(guó)說(shuō)，農(nóng)業(yè)專家們?cè)谒暮献魃鐟?yīng)用的這些新技術(shù)，一方面實(shí)現(xiàn)了全程機(jī)械化，減少了用工量；另一方面，也減少了化肥農(nóng)藥使用量，節(jié)約了成本。“現(xiàn)在畝產(chǎn)玉米能達(dá)到1000公斤左右，比原來(lái)要增產(chǎn)150～200公斤，機(jī)器收獲也節(jié)省了大量的人工。雖然現(xiàn)在玉米行情不好，但有了這些新技術(shù)，農(nóng)民種糧食還是有賬可算！”

據(jù)了解，這一新模式將逐步向中國(guó)東北、內(nèi)蒙等地的玉米主產(chǎn)區(qū)推廣，以提升中國(guó)玉米的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

（新華網(wǎng)）

稗稻相爭(zhēng)的“秘密武器”可為水稻育種服務(wù)

近日，浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院樊龍江教授團(tuán)隊(duì)對(duì)田間頭號(hào)雜草——稗草進(jìn)行了全基因組測(cè)序和水稻化感互作實(shí)驗(yàn)，找到了稗草與水稻相爭(zhēng)的“秘密武器”。

研究發(fā)現(xiàn)，稗草能分泌一種叫丁布的次生代謝產(chǎn)物，為稗草獨(dú)有，可明顯抑制水稻生長(zhǎng)。研究找到了能合成丁布的3個(gè)基因簇。與水稻混種時(shí)，該基因簇會(huì)快速啟動(dòng)“制造”丁布。不倚仗除草劑，水稻絕對(duì)斗不過(guò)稗草。并且水稻屬于C3植物，稗草是典型的C4植物，由于C4植物特有的光合特點(diǎn)，科學(xué)家們一直希望能創(chuàng)制出C4水稻品種，從而提高水稻產(chǎn)量。樊龍江認(rèn)為，稗草與水稻有著相同的生境和株型，對(duì)于C4水稻育種來(lái)說(shuō)是非常理想的模式植物和C4途徑基因供體。相關(guān)研究論文在《自然·通訊》上在線發(fā)表。

（中國(guó)青年網(wǎng)）

高保真CRISPR-Cas9基因組編輯方法獲新進(jìn)展

基因組編輯是生命科學(xué)新興的顛覆性技術(shù)，特別是基于CRISPR-Cas9系統(tǒng)的基因組編輯工具近幾年迅猛發(fā)展。但Cas9脫靶現(xiàn)象是限制其發(fā)揮巨大潛力的最主要問(wèn)題之一，該系統(tǒng)的特異性亟待提高。美國(guó)課題組分別對(duì)Cas9蛋白定向改造，獲得了三種特異性顯著提高的Cas9蛋白變體：eSpCas9（1.0）、eSpCas9（1.1）和SpCas9-HF1。

中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所高彩霞研究組近期研究發(fā)現(xiàn)，這三種高保真的SpCas9核酸酶的基因組編輯活性嚴(yán)格受到sgRNA向?qū)蛄校╣uide sequence）長(zhǎng)度的影響。將向?qū)蛄性O(shè)為與靶位點(diǎn)精確匹配的20個(gè)堿基，是確保三種高保真SpCas9核酸酶活性的重要前提。研究團(tuán)隊(duì)將水稻tRNAGlu序列融合到U3啟動(dòng)子和sgRNA之間，利用細(xì)胞內(nèi)源的RNase P和RNase Z將未成熟的sgRNA中的向?qū)蛄屑庸こ蔀榕c靶序列精確匹配的20個(gè)堿基，通過(guò)這一策略能夠?qū)?eSpCas9（1.0）、eSpCas9（1.1）和SpCas9-HF1的活性保持在與野生型SpCas9相當(dāng)?shù)乃剑⑶疫€保持其特異性。

（中國(guó)科學(xué)院網(wǎng)）

新品種新技術(shù)破解甘薯病毒病

甘薯是鄲城縣的主要農(nóng)作物之一，但甘薯品種混雜落后、配套高效栽培技術(shù)缺乏，尤其是近幾年甘薯病毒病在鄲城迅速蔓延，使甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)嚴(yán)重下降，對(duì)鄲城縣甘薯產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展造成很大威脅。“甘薯病毒病防控的關(guān)鍵就是要種植健康的種苗，將病毒苗擋在大田之外。”河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保所張振臣研究員說(shuō)，為此，河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院向當(dāng)?shù)胤N植戶推薦引進(jìn)了優(yōu)良脫毒甘薯新品種商薯19和鄭紅23的脫毒原種苗。

除了健康種苗外，河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院還為當(dāng)?shù)胤N植戶提供了配套種植技術(shù)。河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧作所楊國(guó)紅研究員介紹說(shuō)，測(cè)土配方平衡施肥、病蟲草害防控、先進(jìn)機(jī)械應(yīng)用、田間管理等一系列關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，大大提高了甘薯種植的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。相對(duì)于種植普通甘薯品種，種植脫毒甘薯新品種平均每畝可增收500公斤，畝增收500元以。目前已經(jīng)使周邊20多個(gè)專業(yè)合作社、100多個(gè)種植大戶受益。

（河南日?qǐng)?bào)）

一種蛋白修飾方式調(diào)控植物育性新機(jī)制被揭示

近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所在植物育性生物學(xué)機(jī)理研究中取得新進(jìn)展，研究發(fā)現(xiàn)一種新的蛋白質(zhì)修飾方式調(diào)節(jié)植物育性，該研究豐富了植物育性調(diào)控機(jī)制，為將來(lái)作物遺傳育種提供了新線索和思路。相關(guān)研究成果于近日在線發(fā)表在《植物生理(Plant Physiology)》上。

小泛素類似修飾物(Small Ubiquitin-like Modifier，簡(jiǎn)稱SUMO)能共價(jià)結(jié)合到不同蛋白質(zhì)上，導(dǎo)致這些底物蛋白活性的變化。在動(dòng)植物中，SUMO修飾功能廣泛參與生殖生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)和對(duì)生物與非生物脅迫響應(yīng)。

研究團(tuán)隊(duì)對(duì)植物與育性相關(guān)的SUMO蛋白酶基因進(jìn)行功能分析，發(fā)現(xiàn)與育性相關(guān)的SUMO蛋白酶基因突變使植物花的結(jié)構(gòu)、雌雄配子體和胚胎嚴(yán)重異常，最終導(dǎo)致植物育性下降。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)SUMO蛋白酶基因還與抗非生物逆境相關(guān)。

（中國(guó)農(nóng)科院網(wǎng)）

中國(guó)農(nóng)科院揭示植物核糖核酸甲基化調(diào)控新機(jī)制

近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所和新加坡國(guó)立大學(xué)開展合作，在核糖核酸甲基化調(diào)控機(jī)制方面取得重要進(jìn)展，揭示了5-甲基胞嘧啶修飾在植物信使核糖核酸上的分布規(guī)律，闡述了其調(diào)控植物發(fā)育及基因表達(dá)的新機(jī)制。相關(guān)研究成果近日在線發(fā)表在《分子植物（Molecular Plant）》上。

該研究發(fā)現(xiàn)了擬南芥信使核糖核酸上超過(guò)6000個(gè)5-甲基胞嘧啶修飾位點(diǎn)，分析發(fā)現(xiàn)修飾主要富集在基因的編碼區(qū)，尤其在起始密碼子下游和終止密碼子前。該研究進(jìn)一步利用液質(zhì)聯(lián)用質(zhì)譜和點(diǎn)雜交技術(shù)發(fā)現(xiàn)在擬南芥各個(gè)組織和不同的發(fā)育時(shí)期5-甲基胞嘧修飾具有動(dòng)態(tài)變化，顯示了核糖核酸甲基化調(diào)控的多樣性。研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸甲基轉(zhuǎn)移酶具有信使核糖核酸甲基化轉(zhuǎn)移活性的活性，通過(guò)影響根發(fā)育相關(guān)基因5-甲基胞嘧啶的修飾，影響其信使核糖核酸的穩(wěn)定性來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)基因的調(diào)控。

（中國(guó)農(nóng)科院網(wǎng)）

華北平原小麥根際微生物分布研究獲進(jìn)展

研究根際微環(huán)境下微生物的空間分布、解析其驅(qū)動(dòng)因子，對(duì)闡明農(nóng)田土壤微生物群落構(gòu)建過(guò)程以及揭示其生態(tài)功能具有重要意義。中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所褚海燕課題組從2015年6月開始在大尺度下（80萬(wàn)平方公里）采集了華北平原麥田根際土壤樣品，研究小麥根際土壤微生物的空間分布及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制。

結(jié)果表明，與壟間土壤微生物相比，根際微生物群落組成顯著不同，并且根際細(xì)菌具有相對(duì)簡(jiǎn)單卻更加高效的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。由于根際篩選的作用，離根越近細(xì)菌多樣性逐漸降低；由于菌根際效應(yīng)，真菌在根際中仍保持較高的多樣性。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)代環(huán)境因素對(duì)壟間土壤微生物分布起主要作用，而地理空間距離對(duì)根際微生物群落分布有更大貢獻(xiàn)。研究闡明了我國(guó)華北平原麥田根際微生物的分布規(guī)律及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制，揭示了根際微生物網(wǎng)絡(luò)高效性模式，對(duì)深入挖掘農(nóng)田土壤根際微生物資源、發(fā)揮其潛在功能提供了理論依據(jù)。

（農(nóng)民日?qǐng)?bào)）