登录
 机构网站
  1. 首页
  2. 情报产品
  3. 快讯详情

《多伦多大学的生物学家开辟了作物感染战的新策略》

  • 来源专题：动植物疫病
  • 编译者： 刘小燕
  • 发布时间：2020-05-09

  • 每年全球作物产量40%的损失是由病虫害和病原体（例如细菌、病毒和其他引起疾病的微生物）造成的。细胞和系统生物学资深教授古特曼（Guttman）和达雷尔·德斯沃（Darrell Desveaux）共同领导的团队展开了一项新研究，他们对大约500个丁香假单胞菌（Pseudomonas syringae）的基因组进行了测序，这种细菌会导致几乎所有主要作物物种的疾病，鉴定出来自70个不同家族的大约1.5万个效应子（一类重要的病原体蛋白）。研究人员随后合成了所有这些有代表性的效应子，并将它们放入一种特别有害丁香假单胞菌菌株中。通过对每个效应子进行感染，他们发现530个效应子中有一部分引发了由效应子触发的免疫反应，从而保护了植物。统计显示，超过11%的效应子能引起免疫应答反应，几乎97%的丁香假单胞菌菌株都携带了至少一种免疫诱导效应子。该结果为植物如何在病原体攻击下存活提供了新的线索，还提供了一种新的方法来识别新的植物免疫受体。该研究的资金由加拿大自然科学与工程研究委员会和加拿大研究主席计划提供。

115浏览量
0点赞
收藏
原文链接
相关报告

  • 《美国微生物学会发布报告反思如何培养微生物学家》
    • 来源专题：生物科技领域知识集成服务
    • 编译者：刘晶晶
    • 发布时间：2014-06-22
    • 2013年2月，美国微生物学会召开了一个专题座谈会来讨论目前微生物工业是否已经发展成熟，哪些是这个产业需要继续发展的，以及需要制订哪类教育计划来提升产业人员的水平。20名知名生物技术、微生物学、工程学和教育学专家，以及来自产业和学术界人员参会。2014年4月，此次会议讨论形成的专题报告发布，主要涉及以下问题： 微生物学在未来工业社会的最大挑战和机遇有哪些？ 人类对可以解决这些挑战的微生物生物技术产业的需求有哪些？ 所有微生物学家所需的微生物教育培训的核心元素有哪些？ 哪些类型的培训可以使学生更好地成为生物产业从员人员？ 产业、学术界和基金机构如何为就业后的人员培训提供支持？ 美国微生物学会（ASM）如何支持微生物学进一步发展？ 报告建议： 1.重新定位微生物学位教育 很多大学设有微生物学课程，但多数学生学习微生物学只是为了从事医学行业，许多大学的微生物学课程也只关注卫生微生物学和生物医学方面的内容。如果进入大学后的学生只对生物学感兴趣而不是医学，或放弃医学前期课程学习，就有可能无法发现微生物学是很多除了医学外的就业选项的基础。而通常学校也不能提供为学生就业该领域做准备的系列微生物学课程。因此，关键是要开发出为微生物产业界服务的，可引导学生了解微生物学的课程，它可以全面地介绍该领域的状况。这些课程将不仅可以使基础微生物学成为生物医学教育的重要组成部分，也可以促进生物技术、生物制造、发酵科学和生物修复等的深入研究。 1）重新考虑大学微生物学教育 研讨会成员建议重新配置大学微生物学课程。该门课程的介绍需被设计成可以概述复杂的微生物世界。理论上学生在这些课程中可以听到不同类型的微生物学家们介绍他们的职业选择。更多的学生可以了解不同就业选择，使他们更愿意下决心从事医学、工业和其他微生物相关职业。工业微生物课程包括： 微生物多样性和生态学：让学生了解微生物世界的新陈代谢潜力。 微生物生物学和生物化学：使学生熟悉主要的微生物生命过程、热力学原理作用于微生物、微生物与环境相互作用的多种途径。 让学生们亲手进行分离、培养、发酵和基因操控技术等微生物学实验，教导学生们分辨、处理和控制微生物的方法。 除了微生物学，定量技术也是一个工业中的重要应用。因此，学生们应该熟悉微积分、线性代数、统计学、大数据集管理和编程。认识到数学专业的高级定量课程教学可以破除许多生物学专业学生的障碍（为他们学习其他课程打好基础），参会者呼吁设立微生物学专业的定量技能课程目标，将定量内容加入到所有微生物学课程中，学生可以学习怎样在生物问题和应用中运用定量技术。 2）扩大研究生教育机会 （1）研究生教育计划 可以想象硕士学位计划将对提升微生物产业就业人员的能力有很大促进作用，但他们应该来自跨学科领域。硕士学位计划将补充学生们在大学培训中未获得的新技术和专业知识。各种学科相结合，如传统微生物学专业与工程学、定量学技术结合，以及工程学专业与微生物专业结合都被证实是有用的。其他有用的学科都可以与微生物学或工程学组合在一起，包括工业过程、商业管理、知识产权评价、数据分析和管理等。学习和工业研究安排都是硕士学习阶段的重要组成，所以需要激励硕士学位授予机构和相关产业。专业科学硕士计划特别适合这一增长领域，因为该计划将科学技术培训与商业理解紧密结合起来。 （2）博士生教育计划 由于微生物产业增长，它将为已经获得大学和硕士学位的学生们提供更多更合适的就业机会。此外，公司正在大量投入研究开发基金用于微生物的新工艺或设计新功能微生物，需要具有独立研究能力、开发技能的博士学位人员。 与其单纯讲述职业潜力，让学生们掌握可用于产业的技术将更有意义。例如，研究生学院很少教授评估知识产权规划的产业技能，该技能可以辨别研究成果是否填补了空白及其应用前景。 如果学生对该产业感兴趣还可以给他们机会去亲身体验。研讨会讨论了两个方案，一是在企业的短期实习，它将使学生和公司两方受益。公司可以让学生参与高风险、高回报的项目，同时学生可以与产业科学家互动，得到充分训练。尽管美国的生物技术公司已在实行这种实践活动，但这在其他国家并不普遍，特别是在欧洲。 另一方案是募集产业科学家作为学生论文研究的导师，特别是让学生负责企业的研究项目。两个方法都有可操作性，但实施起来都有一定困难，公司不象学术机构，它们有不同的目标和关注重点。专利信息必须得到保护，所以学生不能被分配到没获得允许的保密团队中。学生们可以进入现在没有知识产权问题的项目组，但他们必须与所有涉及知识产权的项目隔离开来。公司在两种情形下都必须与大学达成协议以便使学生的发现得到正确处理。 2.非传统教学形式 除传统学位计划以外，其他形式的教学方法同样可以用于传授特别技能或新软件应用，或为学生或职员介绍现在专业或工作外的新领域研究。例如在学生、刚毕业的从业人员中开展再教育，使他们能很快熟悉新的技能，举办夏季专业课程，无论学生和职员都喜欢这种多学科高度合作的学术气氛。
    168浏览量
    0点赞
    收藏
    原文链接

  • 《生物多样性国际组织推广农业生态系统恢复策略》
    • 来源专题：农业科技前沿与政策咨询快报
    • 编译者：李楠
    • 发布时间：2017-11-28
    • 实现农业和树木生物多样性的主流化对粮食和生产系统可持续发展至关重要，而在农业系统、生态恢复过程和生态系统服务中，注重植株性状之间的关联，将有助于恢复生态系统的功能和生产力。 通常情况下，科学家更注重于在自然生态系统中研究植物性状与生态系统过程的关系，在半自然和人为主导的生态系统中的相关研究较少，例如，农业生态系统中。然而，农业系统约占全球土地面积的40%，并且倾向于种植同类植被，因此通过制定植物多样化策略以恢复生态系统过程和服务是至关重要的。例如，植株性状，植株高度、叶片大小、叶片营养元素、根茎深度等与植物的固氮能力是相关联的。土壤肥力的维持作为一种生态系统服务，在一定程度上依赖土壤硝酸盐可用性和脱硝潜力，而这些生态过程主要通过植物群落的叶氮含量和根长性状值预测。但是，这些性状信息散布在全局数据集中，且随地点和生态系统而异。 基于此，生物多样性国际组织（Bioversity International）正在研究实证策略 ，用于确定和组合可以提供支持粮食生产的多样化生态系统服务的植株性状。这种方法将对不同农业系统中的植株性状组成和变异性进行三角测量和评估，指导人们在自然条件（残留林和社区种子库）或基因库中选择适应当地条件的物种，以恢复生态系统。 研究人员首先将这种新的方法应用于恢复埃塞俄比亚（Ethiopia）的蒂格雷（Tigray）、奥罗米亚（Oromia）、阿姆哈拉（Amhara）地区的农业生态系统，这些区域面临严重的土地退化，水蚀等问题。在每个试验地区，科研人员对3个主要数据来源的植物信息进行三角测量，以确定有地区适应能力的植物物种的最完整范围。 第一个数据源：包括已有的植物组成信息，例如非洲植被图中提供的信息。利用这些信息从当地147个树木品种中识别抗逆境特性，以及这些特性的群落加权值分布。 第二个数据来源：包括来自文献、全球数据库和基因库信息。基因库中包括地理定位的作物野生近缘物种，被忽略和未充分利用的作物和每个景观中的濒危植物。例如，来自全球生物多样性信息基金（Global Biodiversity Information Facility）和国际自然保护联盟红色名录（IUCN Red List）物种约450个；来自世界末日种子数据库（Genesys pgr）的物种约612个；来自生物多样性国际组织（Bioversity International）所收集样本数据库的物种约187个。 第三个数据来源：地区生态系统服务偏好和价值。通过焦点小组、实地访问和采访，揭示植物物种（总计约300种）对人类的价值，包括经济价值、医用价值、生活需求价值（如作为木柴），以及作为地区的精神象征等。 通过以上数据源获得的信息（植物—性状—生态系统服务）创建一个性状中心，以与当地资源形成互补为出发点，因地制宜地确定用于生态恢复的农业生物多样性战略，同时突出本地物种和遗传多样性的潜在作用。 在进行埃塞俄比亚案例研究时，研究团队通过查阅文献和全球数据库，收集社区与农业系统中的生态系统过程和服务相关联的性状信息，发现当前的知识空缺，例如，已有的本体或全球植物性状数据集中没有与营养相关的性状。因此，生物多样性国际组织（Bioversity International）的研究结果将填补空缺，特别是将对“作物本体项目”（the Crop Ontology Project ）予以补充。“作物本体项目”由生物多样性国际组织牵头，是迄今为止关于生理、形态、农艺作物产量相关性状的最全面的开放数据库，包括数据协调、关联不同信息来源、拥有强大的数据协作和伙伴关系，生成可用的全球数据库和基线数据的分析清单，并通过数据查询确定关联所有这些数据源所需的本体。这些研究工作将更清楚地阐明植物性状和生态系统服务之间关联作用，为选择植物品种提供参考信息，推动农业生态系统的多样化和生态恢复，为农业生态系统提供多重惠益。 此外，由生物多样性国际组织牵头的“作物本体项目”与“建立农业生物多样性数据，支持恢复退化的生态系统服务” 项目开展合作。实践研究纳入了国际农业研究磋商组织（CGIAR）的两项研究项目，包括：水、土地和生态系统研究计划（CRP-WLE）—蓝色尼罗河（Blue Nile）创新项目；埃塞俄比亚气候变化、农业和食品安全研究计划（CRP-CCAFS）—种子满足需求（Seeds for Needs）方法。项目由CRP-WLE和CGIAR基金捐助者（CGIAR Fund Donors）资助。 （编译 李楠）
    154浏览量
    0点赞
    收藏
    原文链接