前沿

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棉花黃萎病抗病基因研究取得進展

本刊訊（編輯：王雯慧）近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所戴小楓團隊在棉花黃萎病抗病基因研究方面取得新進展。該研究從海島棉中鑒定到1個參與大麗輪枝菌2號生理型的抗病基因，揭示了抗病基因突變與主栽品種陸地棉易感黃萎病的遺傳機制。相關(guān)研究成果于10月20日在線發(fā)表于《分子植物病理學(xué)(Molecular Plant Pathology)》上。

棉花黃萎病是由大麗輪枝菌引起的頭號生產(chǎn)病害，也是世界性難題，造成我國棉花年均產(chǎn)量損失15%以上，嚴重威脅棉花生產(chǎn)安全。挖掘抗病基因并應(yīng)用于育種實踐一直是棉花抗黃萎病分子遺傳改良的基礎(chǔ)。研究團隊前期利用比較基因組和全基因關(guān)聯(lián)分析從棉花中鑒定出一批抗黃萎病新位點。該研究結(jié)合轉(zhuǎn)錄組和病毒介導(dǎo)的基因沉默技術(shù)（VIGS），從其中一抗黃萎病新位點（VdRL08）鑒定出參與大麗輪枝菌2號生理型的抗病基因；基因編碼核酸結(jié)合位點（NB-ARC）和富含亮氨酸重復(fù)（LRR）基序，編碼產(chǎn)物定位于細胞核中；利用含有抗大麗輪枝菌1號生理型基因（GbVe1）的海島棉和陸地棉種質(zhì)資源群體分析發(fā)現(xiàn)，該抗病基因在海島棉中高度保守，而在陸地棉中均發(fā)生了單核苷酸缺失，導(dǎo)致編碼基因提前終止，無法編碼完整的NB-ARC和LRR結(jié)構(gòu)域，表明GbaNA1是介導(dǎo)棉花對大麗輪枝菌2號生理型的抗病基因。

該研究由中國農(nóng)科院加工所和美國加州大學(xué)戴維斯分校合作完成，加工所為第一完成單位，戴小楓研究員和美國加州大學(xué)戴維斯分校克里希那·蘇巴拉奧（Krishna Subbarao）教授為共同通訊作者。該研究得到了中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程、國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項等項目的資助。

“紫嫣”新品系茶樹品種來襲

本刊訊（編輯：王雯慧）日前，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)茶樹育種團隊與四川一枝春茶業(yè)公司合作選育的高花青素含量珍稀新品系“紫嫣”獲新品種授權(quán)（授權(quán)號CNA20120455.2)，這是近年來四川省第一個茶樹品種獲得授權(quán)。

據(jù)悉，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)茶樹育種團隊將在本月底完成紫嫣新品種的登記申報工作。今年以來，團隊加強了研發(fā)工作，開發(fā)新產(chǎn)品2個，據(jù)中國茶葉研究所測試中心檢測，其干茶花青素含量超過百分之三，其中一產(chǎn)品在今年五月中國黃茶產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟組織的“蒙山杯”中國黃茶大賽中獲金獎。同時產(chǎn)品和品種分別在“2017第二屆中國茶鄉(xiāng)峨眉山國際茶博會”、“四川省第八屆鄉(xiāng)村旅游文化節(jié)”上亮相，并舉辦了紫嫣新品種發(fā)布會。今年繁育紫嫣系列新品種茶苗超過50萬株。

鐵皮石斛抗逆機制研究取得進展

鐵皮石斛是蘭科石斛屬多年生附生草本植物，是我國傳統(tǒng)名貴中藥材。鐵皮石斛自然分布區(qū)域很廣，我國秦嶺淮河以南的大分布地區(qū)均有發(fā)現(xiàn)，野生狀態(tài)下的鐵皮石斛主要附生于樹干、巖石或蕨類等植物表面。從鐵皮石斛分布區(qū)域和生長環(huán)境來看，鐵皮石斛具有很強的抗脅迫能力，能耐多種逆境，既能耐零下10度以下的低溫，又能耐40度以上的高溫，還能耐極度干旱。

為了解鐵皮石斛的抗逆機制，中國科學(xué)院華南植物園生物技術(shù)育種研究組從全基因組水平，對廣泛參與植物次級代謝和逆境脅迫應(yīng)答等生物過程的WRKY轉(zhuǎn)錄因子家族進行研究，鑒定到63個DoWRKY轉(zhuǎn)錄因子，它們分別屬于group I-III及NG1-2五大亞家族，同一家族的成員基因結(jié)構(gòu)相似，大部分DoWRKYs啟動子序列富含ABA響應(yīng)元件和低溫誘導(dǎo)元件等逆境脅迫響應(yīng)元件，部分DoWRKYs可被低溫誘導(dǎo)。

為分析WRKY轉(zhuǎn)錄因子的下游調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，科研人員建立鐵皮石斛啟動子數(shù)據(jù)庫，根據(jù)WRKY轉(zhuǎn)錄因子綁定元件，鑒定WRKY候選靶基因，對啟動子區(qū)域至少含有三個W-box的候選靶基因進行GO分類和KEGG富集分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有部分靶基因與植物逆境脅迫響應(yīng)有關(guān)：如乙烯合成途徑、抗壞血酸合成途徑和海藻糖合成途徑的基因，乙烯響應(yīng)轉(zhuǎn)錄因子、NAC轉(zhuǎn)錄因子，脫水響應(yīng)元件結(jié)合蛋白等。此外，研究人員發(fā)現(xiàn)23個與多糖合成相關(guān)的基因。這表明鐵皮石斛WRKY轉(zhuǎn)錄因子可能參與了鐵皮石斛對逆境脅迫的響應(yīng)以及多糖生物合成代謝過程的調(diào)控。相關(guān)研究成果發(fā)表在Scientific Reports上。

（來源：中科院網(wǎng)站）

美國精準農(nóng)業(yè)領(lǐng)域取得4D作物實時監(jiān)測技術(shù)突破

美國農(nóng)業(yè)部近日宣布，其“農(nóng)業(yè)和食品研究計劃”資助的4D作物監(jiān)測技術(shù)取得重大創(chuàng)新突破，成為美國精準農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的又一利器。

這項由佐治亞理工學(xué)院、格魯吉亞大學(xué)和佐治亞理工研究院三家合作研究的農(nóng)作物監(jiān)測管理系統(tǒng)，超越了目前精準農(nóng)業(yè)應(yīng)用中廣泛使用的2D和3D監(jiān)測技術(shù)，創(chuàng)造性地在3D圖像基礎(chǔ)上，加入了時間這個能動態(tài)反映作物生長狀況的變量，創(chuàng)造了一個四維（4D=3D+時間）重建的方法。新的方法是基于計算機視覺的自主監(jiān)測方法，可以為農(nóng)民提供農(nóng)作物，包括株高和增長率的詳細實時信息。

該項技術(shù)在佐治亞州的大田試驗取得初步的成功。目前，研究團隊還在進一步優(yōu)化算法和系統(tǒng)模型的建設(shè)。

（來源：科技部網(wǎng)站）

大豆新品種油春1204通過國家審定

本刊訊（記者：王雯慧）近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所南方遺傳育種創(chuàng)新團隊選育的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、抗逆、優(yōu)質(zhì)、抗病大豆新品種油春1204通過國家審定。

該品種是以高產(chǎn)抗病的大豆品種中豆32與優(yōu)質(zhì)抗倒伏的大豆品種中豆29的雜交后代株系為親本，雜交后經(jīng)系譜法選育而成，在區(qū)域試驗中比對照增產(chǎn)明顯，品質(zhì)性狀、抗性表現(xiàn)較好，具有廣泛的適應(yīng)性。

該品種于2014-2015年參加長江流域春大豆組區(qū)域試驗，兩年平均畝產(chǎn)190.1公斤，比對照增產(chǎn)7.7%。2016年生產(chǎn)試驗，平均畝產(chǎn)198.4公斤，比對照品種天隆一號增產(chǎn)11.2%。平均粗蛋白含量為43.15%，粗脂肪含量20.05%，蛋白質(zhì)和脂肪總含量63.20%。