《栽培番茄的近亲对许多昆虫具有抗性》

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  • 《利用番茄跳跃基因可以帮助培育抗旱作物 》

    • 来源专题:生物安全网络监测与评估
    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2019-09-23
    • 一旦被视为毫无用处的“垃圾DNA”,西红柿中发现的“跳跃基因”家族就有可能加速作物育种,提高抗旱性等性状。 剑桥大学塞恩斯伯里实验室(SLCU)和植物科学系的研究人员发现,干旱胁迫触发了一系列跳跃基因(Rider逆转录转座子)的活性,该基因以前已知会促进番茄的果实形状和颜色。他们在今天的《 PLOS Genetics》杂志上发表的对Rider的表征表明,Rider家族也存在于其他农作物中,并且可能在其他农作物中活跃,这突显了其作为新性状变异来源的潜力,可以帮助植物更好地应对由Fed驱动的更极端条件我们不断变化的气候。 Matthias Benoit博士说:“转座子具有改善作物的巨大潜力。它们是性状多样性的强大驱动力,尽管我们一直在利用这些性状来世代改良我们的作物,但现在我们开始了解其中涉及的分子机制。”该论文的第一作者,曾在SLCU工作。 转座子,通常被称为跳跃基因,是可移动的DNA代码片段,可以将自身复制到基因组中的新位置-生物体的遗传密码。它们可以改变,破坏或扩增基因,或完全没有作用。直到1940年代,诺贝尔奖获得者科学家芭芭拉·麦克林托克(Barbara McClintock)才在玉米粒中发现了这一点,直到现在,科学家们才意识到转座子根本不是垃圾,而是实际上在进化过程中以及在改变基因表达和植物的物理特性中起着重要作用。 。 利用植物中已经存在的跳跃基因来产生新的特性将是传统育种技术的重大飞跃,这使得在传统上经过育种以产生均匀形状,颜色和大小以增加收成的农作物中快速产生新性状成为可能。高效并最大化产量。它们将使新特性的多样性得以产生,然后可以通过基因靶向技术对其进行改良和优化。 “在诸如番茄田这样的大型种群中,每个个体都激活了转座子,我们希望看到许多新特性。通过控制植物中的这种'随机突变'过程,我们可以加快这一过程,产生了我们甚至无法想象的新表型。”该论文的合著者SLCU的Hajk Drost博士说。 当今的基因靶向技术非常强大,但通常需要对基础基因有一定的功能了解才能产生有用的结果,并且通常只靶向一个或几个基因。转座子活性是植物中已经存在的一种天然工具,可用于产生新的表型或抗性并补充基因靶向作用。使用转座子提供了一种无转基因的育种方法,该方法认可了当前欧盟有关转基因生物的法律。 这项工作还表明,车手存在于几种植物中,包括具有经济意义的农作物,例如油菜籽,甜菜根和藜麦。这种丰富的数量鼓励人们进一步研究如何以受控方式激活它,或者将其重新激活或重新引入当前具有静音Rider元素的植物中,以便重新获得其潜力。与传统方法相比,这种方法具有显着减少育种时间的潜力。 贝诺伊特说:“鉴定出骑手的活动是由干旱引起的,这表明它可以建立新的基因调控网络,从而帮助植物应对干旱。” “这意味着我们可以利用Rider来对作物中已经存在的基因提供干旱响应,从而培育出更能适应干旱胁迫的作物。在全球变暖时期,这尤其重要,因为那里迫切需要培育更具抗逆性的作物。 “ 这项工作得到了欧洲研究理事会和盖茨比慈善基金会的支持。 ——文章发布于2019年9月16日
  • 《法捷学者成功诱导番茄产生抗病性 》

    • 来源专题:农业生物安全
    • 编译者:李周晶
    • 发布时间:2023-11-29
    • 植物总是容易受到各种环境压力,如害虫和病原体的侵袭。幸运的是,植物可以通过“防御启动”进入强化防御状态。一种最有效的防御启动剂是β-氨基丁酸(β-AminoButyricAcid,BABA),它保护植物免受各种病害压力。2023年10月31日,美国物理学家组织网报道了一篇由法国和捷克学者合作发表的论文,通过综合性的多系统分析,揭示BABA如何诱导番茄产生病原体抗性。 为了了解BABA对番茄植株的保护作用,研究者采用10mM的BABA处理番茄植株,然后分别暴露于生物营养型番茄白粉菌、半生物营养型寄生疫霉菌和死体营养型灰葡萄孢菌。结果表明,BABA处理显著降低了番茄白粉菌的产孢量和寄生疫霉菌的蔓延,但对灰葡萄孢菌没有影响。 在BABA处理后24小时和48小时,分别对番茄进行转录组学和蛋白质组学分析。RNA测序鉴定出24 562个基因,其中1 523个基因存在差异表达。蛋白质组分析鉴定出1 808个蛋白质组和319个差异表达蛋白。这些结果表明,BABA处理导致了番茄内广泛的细胞重组。该研究还发现,BABA处理能够诱导130个在调节植物应激反应方面发挥重要作用的基因;另外,BABA处理使酶的水平显著增加,氮代谢和苯基丙基途径也受到显著影响。 总之,这项研究表明BABA在植物中触发了一个启动状态,加强了它们对病原体的防御反应。这一认识可能革命性地改变作物的抗病策略,改善农业做法、提高作物产量。