《MSMIR156基因在苜蓿类植物中对根系发育和氮固定活动的促进作用》

  • 来源专题:转基因生物新品种培育
  • 编译者: Zhao
  • 发布时间:2017-09-27
  • MicroRNA156(miR156)基因调控着影响植物生长和发育的基因网络。在之前的研究中,已经有过在紫苜蓿植株中超量表达同源性基因miR156或MsmiR156OE,植株表现出营养产量的增加,花期延迟以及根系变长等性状。由Banyar Aung带领的加拿大农业和农业食品科研团队致力于研究解释miR156基因对根系的影响,包括对植株根系结瘤和固氮的影响。

    该研究团队研究发现MsmiR156基因的过表达会提高苜蓿植株的根系再生能力,但是这一作用在根系发育早期对根系的生物量没有太大影响。同时,Msmir156也能够促进根系的氮固定活动,MsmiR156基因还可以通过上调根部与固氮酶相关基因的表达,如苜蓿根瘤菌中的FixK,NifA和RpoH来促进固氮活动。

    同时,该研究团队针对MsmiR156OE苜蓿根的进一步分析,验证了不同功能类别的,包括植株细胞壁组织以及对水分胁迫反应等差异表达基因。而且,研究同时揭示了miR156在结瘤、根系发育以及植物激素生物合成方面的基因上的影响作用。

    这些研究结果显示,miR156基因对植株根系发育和固氮活动具有调控作用,因此这对改善苜蓿等作物品系性状至关重要。

    如要了解更多研究信息,请阅读“转基因研究”期刊中的论文。

相关报告
  • 《植物固氮过程中缺失的联接通道被发现》

    • 来源专题:农业立体污染防治
    • 编译者:金慧敏
    • 发布时间:2016-06-14
    • 约翰英纳斯中心的科学家们发现了植物的固氮过程中一个重要组成部分。他们已经确定了一个有利于植物细胞中钙运动的关键蛋白质。这一钙运动信号与固氮菌植物关系密切,触发了根部结节发展,以容纳这些细菌。 氮是大气中最丰富的气体,豆科植物能从空气中吸收氮,并将其纳入细胞中。这可能是因为豆类已经开发了一种与特定类型的土壤细菌的共生关系,并把他们安置在根部。这些细菌吸收(或“固”)氮,并把它传递给植物,以进行糖和其他营养物质交换。此功能使豆类作物生长需要较少的氮肥。 吉尔斯教授在约翰英纳斯中心领导一个研究小组,目标是将固氮能力转移到其他植物,如小麦或大麦。这将增加这些作物生长和产量,特别是在发展中国家农民难以获得氮肥。 众所周知,植物和细菌的相互作用依赖于植物根细胞中钙的运动。这一运动的钙发生在植物细胞核。以约翰英纳斯中心吉尔斯博士和吉尔斯教授为首的新研究发现了一组非常重要的蛋白质,称为环核苷酸门控通道(cngc15s 15s),它在钙运动到中心细胞核过程中非常关键。他们发现,cngc15s促进钙进入细胞核,给植物传递土壤固氮细菌在附近的信息。这使植物能够启动细胞和发育过程,促进细菌的住宿,允许建立共生固氮,从而固氮。虽然这种钙的运动仅限于植物细胞的细胞核内,但它对整个植物如何生长有很大的影响。 加尔斯教授说:“这一发现表明有一种位于植物细胞核边缘的CNGC蛋白控制钙的进入。这是了解固氮豆科植物的重要一步,这一理解将有助于我们开发出更有效的作物。 卡朋特博士说:“尽管十几年前就证明了植物细胞核钙信号的存在,但细胞核钙通道的确切身份仍然未知。这项研究首次确定了植物中细胞核钙通道。钙信号不仅对共生是重要的,而且对植物发育进程和植物对环境的反应也很重要。植物细胞核钙信号通道的确定将使我们能更好地理解植物如何使用细胞核钙信号生长和响应环境。
  • 《全麦小麦中的植物化学物质及其对健康的促进作用》

    • 来源专题:食物与营养
    • 编译者:lixiaoman
    • 发布时间:2017-03-17
    • 流行病学的累积研究表明,全谷类的消耗与一些慢性疾病如癌症、2型糖尿病和心血管疾病的风险呈现负相关。据报道,膳食纤维对整个粮食消费的健康有影响。一些新兴的从体内和体外的研究表明,除了膳食纤维和矿物质,在谷物中的独特的植物化学物质可能在一定程度上有助于健康促进作用。全谷类是多种植物化学物质的丰富来源。然而,全麦的植物化学物质的含量和分布还没有系统的总结,与小麦的植物化学物质的发现率需要在这一领域的状态进行更新。此外,全谷物对于植物化学物质的生物学作用相对于膳食纤维也相对低估。本本总结了目前的研究文献已经确定的从小麦籽粒和麦麸的植物化学物质,以及其对整个粮食小麦消费的主要健康效益的相应的贡献。