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研究人員完成燕麥基因組草圖繪制

近日，中國科學院分子植物科學卓越創新中心、中國科學院—英國約翰英納斯中心植物和微生物科學聯合研究中心韓斌院士團隊與英國約翰英納斯中心研究團隊合作完成了禾本科、燕麥屬一年生草本植物二倍體燕麥Avena strigosa基因組序列草圖的繪制，并完整地解析了抗微生物防御化合物燕麥素的生物合成基因簇。5 月7 日，相關研究成果在線發表于《自然—通訊》。

真核生物中非隨機組織的基因在基因組進化和功能中起著重要作用。絕大多數真核生物基因組中并沒有操縱子，但它們又的確包含了一些序列不相關而功能相關并且在物理位置上成簇存在的基因。這些“類操縱子”基因簇中，最引人注目的例子就是植物體內合成特殊代謝產物的基因簇。已有證據表明，這些cluster 途徑并不是通過微生物水平基因轉移而產生，但目前人們對其真實的形成機制卻知之甚少。燕麥素是燕麥屬中特異存在的一類抗微生物防御化合物，其生物合成途徑也是最典型的植物生物合成基因簇之一。

韓斌團隊選用了能在根尖特異合成燕麥素的二倍體燕麥物種Avena strigosa，運用三代測序技術Nanopore 并輔助光學圖譜技術BioNano DLS，以及Hi-C染色體構象捕獲技術成功完成了該燕麥基因組高質量染色體級別組裝，組裝基因組3.53Gb，scaffold N50 高達73.4 Mb。燕麥基因組中重復序列大約占基因組的81.1%，結合從頭預測、同源蛋白信息以及轉錄組數據共注釋了34928 個高可信度基因。

這項研究基于組裝獲得的全基因組信息完整的解析了燕麥素合成基因cluster，確定了燕麥素合成通路的最后兩個缺失步驟，并通過本氏煙草瞬時表達重構了整個合成途徑。同時，研究人員還對基因簇的起源及不同燕麥品種間的差異進行了比較分析。基因組組裝和DNA 熒光原位雜交（FISH）結果均表明，燕麥素合成基因cluster 位于1 號染色體長臂末端的亞端粒區域，并且該基因簇特異存在于燕麥屬中。

專家表示，該研究工作為真核生物的基因組可塑性和適應性進化提供了新的見解，為改良小麥和其他谷物抵抗全蝕病和其他疾病提供了分子依據。（中國科學報）

全國雜交水稻雙季畝產3000 斤項目在三亞首獲豐收

2021 年 5 月 9 日，全國雜交水稻雙季畝產3000 斤項目在三亞首獲豐收，早造水稻測產取得畝產1004.83公斤的成績。

2020 年11 月，雜交水稻早晚雙季稻平均畝產在湖南突破1500 公斤(3000 斤)。2020 年 12 月，由袁隆平任首席科學家，全國雜交水稻雙季畝產3000 斤項目在三亞啟動。海南省在海口、三亞等地設置了6個示范試驗點。

5 月9 日，位于三亞海棠灣水稻國家公園的示范點率先收割測產早造水稻。當天測產專家組由中國科學院院士、福建農業科學院研究員謝華安領銜。

測產的這批“超優千號”水稻在2020 年 12 月 16 日播種 ，2021 年 1 月13 日移栽，栽插密度為20cm＊(20cm+30cm)。

現場選取3 個地塊，實收毛谷稱重后，考量機損、雜質、水分含量等因素，最終測得一類田1014.56 公斤/畝，二類 田 1009.45 公 斤/畝 ，三 類 田990.48 公 斤/畝 ，平 均 1004.83 公斤/畝。

為深化間接成本補償機制改革，貫徹《關于進一步完善中央財政科研項目資金管理等政策的若干意見》的文件精神，《國家社會科學基金項目資金管理辦法》結合我國實際，提高了間接費用核定比例，規定：國家社會科學基金項目間接費用一般按照不超過項目資助總額的一定比例核定。具體比例如下：50萬元及以下部分為30%；超過50萬元至500萬元的部分為20%；超過500萬元的部分為13%。

“有信心達成雙季畝產3000 斤的試驗目標。”項目責任專家、海南省農業科學院副院長曹兵介紹，收割完這批水稻之后，試驗田將著手準備晚造水稻的栽培示范。

因為環境氣溫高、水稻生育期相對較短，海南種植的水稻向來非高產見長。謝華安說，如果海南實現兩季3000 斤的目標，這將創造了一個好的模式，“既然這里能創造單位面積高的產量，其他地方同樣可以學習應用這里的栽培模式，推動水稻的高產高效生產”。 （中新網）

新研究：多吃蔬菜水果有助于緩解壓力

澳大利亞研究人員一項最新研究發現，多吃蔬菜水果能緩解心理壓力，推薦人們依據世界衛生組織的建議每天攝入至少400 克蔬菜水果。相關論文已發表在歐洲臨床營養和代謝學會官方期刊《臨床營養》上。

澳大利亞伊迪斯考恩大學研究人員介紹，他們對8600 多名25 歲至91歲澳大利亞人的蔬菜水果攝入及心理壓力等數據進行了分析。結果發現，每天攝入至少470 克蔬菜水果的人比每天攝入量少于230 克的人，壓力水平要低10%。

研究人員表示，盡管食用蔬菜水果和人的壓力水平之間的具體影響機制尚不明確，但蔬菜水果所含的營養素很可能是其發揮作用的原因。炎癥或人體內氧化和抗氧化作用失衡導致的氧化應激狀態，都是已知的會導致人們情緒低落、焦慮和有壓力的因素。蔬菜和水果含有維生素、礦物質、類黃酮和類胡蘿卜素等營養物質，可以改善人體內的炎癥和氧化應激狀態，有助于心理健康。

研究人員表示，健康飲食的益處很多人都知道，但不少人蔬菜水果的攝入量并不達標。此前有研究發現在青少年群體中，蔬菜水果攝入量與心理壓力存在關聯，而這項研究進一步證實了這一關聯在所有年齡段人群中都存在，因此再次凸顯富含蔬菜水果飲食方式的重要性。 （新華社）

如何“頂住”干旱？來看看這些植物的“求生”絕招

近日，蘭州大學生命科學學院、草地農業生態系統國家重點實驗室方向文教授課題組找到了植物在缺水狀態下的生存“密碼”。

課題組選取了在不同年降雨量地區分布的10 種錦雞兒屬植物作為研究對象。方向文介紹，錦雞兒屬植物是豆科落葉灌木，具有優良的干旱適應能力，在我國干旱和半干旱區廣泛分布，是防風固沙的優良樹種，在水土保持和荒漠化防治中發揮著重要作用。

但在長期演化過程中，錦雞兒屬植物的干旱適應性是如何形成的還有待揭示。

研究發現，在干旱脅迫條件下，即當植物缺水時，錦雞兒屬植物葉片有較高的水分傳導安全性和有效性，并以此適應干旱生態環境。

方向文告訴記者，葉片表面上的氣孔是植物與外界進行氣體交換的“門戶”，水分通過氣孔向外擴散，同時二氧化碳通過氣孔進入葉內，通過雙方交換保證植物正常進行光合作用，將二氧化碳轉化為碳水化合物固定下來維持植物生長。“當錦雞兒屬植物供水充分時，其氣孔最大限度開放來充分進行光合作用；輕度缺水時，植物適度關閉氣孔減少蒸騰來節水，光合作用速率略有下降；重度缺水時，氣孔保持最低限度開放，植物仍能進行一定的光合作用，保證存活。”

課題組還發現，在夏季高溫天氣下，由于錦雞兒屬植物的葉片供水能力強，能滿足干旱生境中強烈的水分蒸發需求，并降低葉片溫度，提升植物抵抗外界高溫的能力。同時，在偶發降雨后，葉片高效率傳導水分，可使失水組織快速恢復。

“荒漠地區蒸發量大，植物缺水是常態。我們研究發現錦雞兒屬植物葉片密布毛狀體，有很強的夜間吸收露水能力，吸收的露水能有效緩解缺水，使這類植物進一步具備了適應干旱生境的能力。”方向文說。

相關研究成果構建了植物適應干旱生境的理論體系，對我國乃至世界干旱和半干旱區的植被恢復和生態維持有重要借鑒意義。研究成果近日發表在《新植物學家》等期刊上。（新華社）

日本團隊開發出適應氣候變暖水稻

據《日刊工業新聞》報道，東京大學矢守航副教授等開發出適應地球氣候變暖的高產水稻。該水稻在高溫環境下的光合作用能力增強，生物質產出量較野生水稻提高約26%。

作物產量主要取決于其光合作用能力，但光合作用在高溫下易受抑制。地球年平均氣溫每上升1℃，世界水稻產量就會減少17%。該研究小組發現導致高溫下光合作用能力下降的主要原因在于固定二氧化碳的二磷酸核酮糖羧化酶（Rubisco）活性受損，但在采取措施增強Rubisco 活性后，Rubisco 的總量卻會減少導致光合作用能力下降。

研究人員使用了源自玉米的耐高溫活性化酶，并通過同時導入基因的方法避免基因之間在表達上相互干擾，成功培育出了在不減少Rubisco總量情況下活性酶增強約2 倍的水稻。通過對比發現新開發的水稻在25℃下與野生型水稻的表現差不多，但在40℃高溫環境下，其光合作用速度比野生型水稻度快約20%，最終的植物體重提高約26%。

這一研究成果有助于弄清作物光合作用因氣候變暖而受到抑制的機理，并在此基礎上找到提高糧食和生物質產量的技術路徑。相關論文發表于美國科學雜志《Plant Cell and Environment》。 （科技部）

中塞天然草藥和新藥研發聯合實驗室成立

塞爾維亞教育科學和技術發展部宣布，由上海藥物研究所和貝爾格萊德斯坦科維奇生物研究所（“Sinisa Stankovic”Institute for Bi?ological Research in Bel?grade）合作的中塞天然草藥和新藥研發聯合實驗室成立。

該實驗室的建成對塞和巴爾干地區具有重要意義，也是“一帶一路”聯合實驗室，是加強中塞合作的重要一步，科研人員將結合雙方的研究能力，發展天然制品在各領域的應用，開發基于自然資源的新藥和醫療產品，同時維護生物多樣性和可持續發展。實驗室的工作還將改善塞爾維亞的基礎研究設施。 （科技部）