前沿

中國農業科學院生物技術研究所創制高花青素紫胚玉米種質

近日，中國農業科學院生物技術研究所作物代謝調控與營養強化創新團隊陳茹梅課題組基于雙向啟動子和2A連接肽的玉米多基因表達體系取得了階段性的成果，以該體系開展的改變花青素合成相關基因時空表達，延伸了雙向啟動子研究與應用。相關成果發表在國際知名刊物《植物生物技術雜志（Plant biotechnology Journal）》上。

該研究利用前期工作挖掘的一個玉米胚特異性雙向啟動子PZmBD1和2A連接肽為關鍵支撐點，利用多個可視化報告基因和花青素合成相關的基因，建立了一個可同時驅動11個基因同步表達的多基因表達體系。該多基因表達體系在引入兩個轉錄因子ZmC1和ZmR2以及兩個結構基因ZmBZ1和ZmBZ2后，首次以基因工程的方式在玉米胚中實現花青素的生物合成與積累，創制了高花青素的紫胚玉米種質。以生物反應器生產多種外源蛋白、多性狀聚合分子育種、對一個復雜代謝途徑進行多點同步干預以及異源重構完整代謝途徑等研究時，傳統的單基因或者少數幾個基因的操作則耗時耗力。該研究中，簡潔高效的多基因表達體系可以很好的解決上述問題，服務于復雜的代謝工程與植物生物技術。

Science：首次構建出全球土壤細菌圖譜

近日，在一項新的研究中，來自美國、西班牙、澳大利亞和英國的研究人員編制出首個全球土壤細菌群落圖譜和鑒定出大約500種世界范圍內常見的和大量存在的關鍵物種。相關研究結果發表在2018年1月19日的Science期刊。

土壤細菌占地球生物量中的很大一部分，但是，盡管經過了幾十年的研究，土壤中的細菌仍未獲得較多的理解，大多數細菌物種仍未得到描述，因為它們并不與現有的基因組記錄相匹配，并且在實驗室中尚未成功地培養。

為了開展土壤細菌群落研究，研究人員從六大洲十八個國家的237個不同地點收集了土壤樣本，涵蓋了從沙漠到草原到濕地的全部氣候區。他們利用DNA測序鑒定出在每個地點發現的細菌類型，并確定哪些細菌物種存在于不同類型的土壤中。研究人員發現，在所有細菌分類群中，僅2%的細菌物種，即大約500種物種（占全球土壤細菌群落的一半）被鑒定出是有優勢的和無處不在的，這些可預測的常見細菌能夠作為未來研究的靶標。

這項新的研究將為未來對影響養分循環、土壤肥力和其他重要的生態功能的細菌進行研究和操縱提供指導。

泰國人工培育冬蟲夏草初見成效

近日，據泰國《世界日報》報道，泰國科技部下轄的同步加速器研究院與企業聯合研發的“智能冬蟲夏草育蕈箱”取得成功。該研究院使用粒子同步回旋加速器，精準制定冬蟲夏草草蕈生長所需要的溫度與光線條件，編程后安裝在智能型育菌箱內，營造草蕈生長環境。育蕈箱制作成本僅需6-7萬泰銖，可使農戶短期內具備量產冬蟲夏草草蕈的能力。泰國專家表示，雖然冬蟲夏草是中國西藏特有的一種天然蕈類，但科研發現這種蕈類有多達350個菌株品系，許多國家已對此進行了人工培育實驗和商業開發。研究團隊挑選的是最具藥用價值的菌株，即泰民間業者所選用的“金黃草蕈”品系進行人工培育，通過粒子回旋加速器產生的高品質光線，對蕈株及培育環境進行實驗，總結出最適合金黃草蕈生長的最佳環境，編程開發出可長時間營造這一生長環境的智能型培育箱。研究同時還證實金黃蕈株的藥用有效成分含量可比擬天然蟲草，具有抗自由基和促進循環的藥效。（來源：科技部）

中國科學家成功培育全球首個體細胞克隆猴

全球頂尖學術期刊《細胞》近日發表了中國科學家的一項成果：成功培育全球首個體細胞克隆猴。

學家們在2000年成功克隆靈長類動物。當時，美國俄勒岡地區靈長類動物研究中心的科學家將107個猴胚胎分裂成368個猴胚胎，名為“Tetra”的克隆猴在胚胎分裂157天后幸運降生。

不過，中國科學院神經科學研究所研究員孫強率領的團隊攻克的是體細胞克隆世界難題。這種克隆方法與知名的克隆羊“多莉”的克隆方法類似。

孫強說，在“多莉”誕生以后，馬、牛、兔、貓、狗、駱駝等哺乳類動物的體細胞克隆相繼成功，但與人類相近的靈長類動物的體細胞克隆一直未被攻克。體細胞克

隆猴的重要性在于，能夠在一年內產生大批遺傳背景相同、可以模擬人類疾病的模型猴。

孫強進一步解釋，使用體細胞在體外有效地做基因編輯，準確篩選基因型相同的體細胞，再用核移植方法產生基因型完全相同的大批胚胎，用母猴載體懷孕出生一批基因編輯和遺傳背景相同的猴群。制作這些腦疾病模型猴，將為腦疾病機理研究、干預、診治帶來光明前景，特別是促進針對阿爾茨海默癥、自閉癥等腦疾病，以及免疫缺陷、腫瘤、代謝性疾病的新藥研發進程。此次突破標志著中國將率先開啟以體細胞克隆后作為實驗動物模型的時代。