《科学家首次成功完成野生鲨鱼健康普查》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: mall
  • 发布时间:2017-09-24
  • 自2016年鲸鲨被评估为“濒危”级别,科学家通过采集血液、生物样品、实地测量和卫星追踪,成功的进行了野生鲸鲨的健康评估,主要研究区域是在印度尼西亚的Cendrawasih海湾。研究结果对于理解鲨鱼的全面健康以及鲨鱼旅游开发都有重要意义,研究内容可以更好的为保护政策提出建议,以保护和恢复鲨鱼种群数量。

    研究人员强调此次调查收集的数据和样品,对于保护政策和公众教育非常重要。研究人员为了争取时间,在科考船上直接对样品进行了整理和测试,后续测试在巴布亚州立大学继续进行,研究人员还向学生和教师介绍了考察结果和样品采集技术。

    此次考察是印度尼西亚政府和乔治亚水族馆联合开展的,乔治亚水族馆的研究人员非常关心鲸鲨,认为只有专业的鲸鲨知识和成熟的技术,才能确保鲸鲨的生存等。保护国际(Conservation International , CI)对印度尼西亚政府和沿海区域的行动表示赞赏,认为没有政府的行动,考察是不可能成功进行的。印度尼西亚海洋事业和渔业部以及Cendrawasih海湾国家公园会将最终调查结果纳入当地和国家的鲨鱼保护与旅游管理政策。

    巴布亚大学的副校长表示,科学家加入考察使得调查更为专业。当地研究鲸鲨的科学家与保护国际和乔治亚水族馆分享了专业知识,获得了更为全面的鲸鲨生活史,这些内容对于物种保护非常重要,对于西巴布亚境内的海洋旅游管理也非常重要,是印度尼西亚政府的优先研究事项。迁徙物种的健康评估和样品采集非常困难,此次调查幸运的借助渔民经验,才得以成功进行。当地的渔民会在浮动站悬挂大型渔网,然后通过灯光来吸引捕获鱼类。对于鲨鱼来说,这些鱼类相当于“免费大餐”,会吸引鲨鱼过来捕食。研究人员借助这个机会在鲨鱼身体上部署了卫星标记,从而获得了详细的运动数据。但是会有一些鲨鱼意外的陷入网中,渔民则会及时的释放被困鲨鱼。

    (鲁景亮 编译)

  • 原文来源:https://www.eurekalert.org/pub_releases/2017-08/ga-fsw081717.php
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  • 《科学家克隆野生玉米变异基因》

    • 来源专题:转基因生物新品种培育
    • 编译者:姜丽华
    • 发布时间:2022-12-07
    •   11月17日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心巫永睿研究团队与上海师范大学王文琴研究团队合作,在《自然》(Nature)上,发表了题为THP9 enhances seed protein content and nitrogen-use efficiency in maize的研究论文。科研人员经过坚持不懈的努力,在野生玉米中克隆了控制玉米高蛋白品质形成和氮素高效利用的关键变异基因Teosinte High Protein 9 (THP9)。   玉米的祖先起源于南美洲墨西哥南部的巴尔萨斯河流域,名为“大刍草”。它像杂草一样生长,种子外面包裹着坚硬的壳,无法直接食用。人类祖先早在9000年以前开始驯化玉米,逐步把杂草一样的野生玉米大刍草改造成了今天的玉米。如今,玉米已成为世界上最高产的农作物之一。玉米产量高,有效能量多,是最常用且用量最大的饲料之一,故有“饲料之王”的美称。随着人们生活质量提高,肉蛋奶需求增加,玉米的消费量日益增加,致使近年来玉米进口量不断提升。提高玉米蛋白含量是保障国家粮食安全的重大战略需求,也是保障我国畜禽养殖业和饲料加工业健康发展的重要途径之一。然而,野生玉米高蛋白形成的机理是长期以来悬而未决的难题,同时,控制玉米总蛋白含量和氮素高效利用的关键基因尚未找到。   科研团队于2012年进行玉米高蛋白供体材料的寻找、蛋白含量测定、遗传分析以及群体构建。实验发现,普通玉米自交系蛋白含量约为10%,而玉米祖先野生玉米在未施加氮肥条件下种子蛋白含量达30%,其含量是现代普通栽培玉米的3倍,表明野生玉米含有控制高蛋白含量的关键基因。这些基因是什么,它们在野生和现代玉米中到底发生了什么改变?它们能否被挖掘用于提高现代玉米的蛋白含量?不同玉米自交系遗传变异大于人类与黑猩猩之间的差异,而9000年前的野生玉米与现代玉米的差异就更大了。   为了充分利用野生玉米的基因资源,挖掘控制野生玉米高蛋白的优良变异基因,研究团队破解了高度复杂的野生玉米基因组。研究采用三代测序技术和三维基因组相结合的策略,摸索并拼装出既杂合又复杂的野生玉米单倍体基因组(Zea mays ssp. parviglumis, accession number Ames21814),用于野生玉米高蛋白基因的定位和克隆。科研人员经过艰苦攻关,连续创制了超过10代的遗传材料,构建出野生玉米和普通玉米自交系B73的高世代近等基因系群体。在这一过程中,研究提取了超过4万个样本的DNA进行基因型鉴定,测定了超过2万个样本的蛋白含量进行表型分析,并分别在回交群体的第4代BC4(n=500)、第6代BC6(n=1314)以及第8代BC8(n=1344)进行了3次大规模高蛋白遗传群体的测序以及精细的图位克隆,最终在野生玉米中克隆到首个控制玉米高蛋白含量的主效基因THP9。该基因编码天冬酰胺合成酶4 (ASN4),ASN是氮代谢的中心,负责合成天冬酰胺。天冬酰胺在氮循环中具有核心作用,并在氨基基团的分子间转移反应中充当氮供体。因此,植物中的天冬酰胺水平与种子蛋白质含量密切相关。研究发现,野生玉米优良基因Thp9-T显著高表达,而B73和一些玉米自交系中含有Thp9的突变形式Thp9-B,导致ASN4的表达量较低。野生玉米优良基因Thp9-T导入玉米自交系B73后,使种子蛋白质含量增加约35%,根中氮含量增加约54%,茎中氮含量增加约94%,叶片中氮含量增加约18%,且生物量即植株整体重量增加。   此外,研究团队在三亚南繁基地开展了大规模田间试验,将野生玉米高蛋白基因Thp9-T杂交导入我国推广面积最大的玉米生产栽培品种郑单958中,可显著提高杂交种籽粒蛋白含量,表明该基因在培育高蛋白玉米中具有重要的应用潜能;同时,在减少氮肥施用条件下,可有效保持玉米的生物量以及植株和籽粒中氮含量水平,这对于在低氮条件下促进玉米高产、稳产具有重要意义。   本研究在野生玉米中发现一个控制高蛋白玉米形成的关键优异变异基因Thp9-T,其可以提高玉米中氮的同化效率从而有利于产生更多的蛋白质。研究表明,将Thp9-T导入现代玉米品种,提高了氨基酸水平,尤其是天冬酰胺,且在不影响粒重的情况下增加了种子蛋白质含量。同时,在大田试验中,本研究也验证了Thp9-T在高蛋白育种改良过程中具有重要作用,显著提高玉米栽培品种郑单958的籽粒蛋白含量,并在低氮条件下能有效保持玉米的生物量以及植株和籽粒氮含量水平,这为今后该基因的进一步推广应用奠定了坚实基础。   由于化肥的过度使用,野生玉米优良基因Thp9-T在长期的育种过程中未受到选择压力。本研究不仅克隆了野生玉米变异基因Thp9-T,利于现代栽培玉米提高籽粒蛋白含量的遗传改良,而且对未来减少化肥施用和保护生态环境具有重要指导意义。   研究工作得到中国科学院战略性先导科技专项(B类)、国家自然科学基金、中国博士后科学基金、上海“超级博士后”激励计划的支持。齐鲁师范学院、山东农业大学、深圳农业基因组研究所、美国亚利桑那大学科研人员参与研究。
  • 《阿贡团队在“鲨鱼坦克”上与科学家竞争》

    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2017-09-14
    • 在本月举行的一场竞赛中,来自阿贡国家实验室的科学家们将展示能够彻底改变我们生活和工作方式的新技术。 美国能源部的国家实验室加速器项目为公众提供了一种可能的突破性技术,这些技术是由阿贡科学家开发的,例如可重复利用的海绵可以吸收沿海的石油泄漏,以及利用声波定位建筑物内的空气泄漏的系统。 阿贡将这场竞赛形容为科学家们的“鲨鱼坦克”,指的是ABC的热门节目,在那里,初创公司向一个知名风险投资家的小组推介创意。 “这是一个机会了解你当地的技术国家实验室正在这里在伊利诺斯州,美国政府如何帮助促进创新和网络与他人在芝加哥创新生态系统,”迭戈Fazi说,创新项目协调员和阿贡国家实验室的首席研究员加速器项目,在一份新闻稿中。 本次活动将由5个加速器项目团队介绍他们的技术如何应对美国一些最严重的能源挑战和/或影响日常生活。据阿贡说,一个由芝加哥创新领袖组成的小组将对他们的创新技术和市场潜力进行评判。 在活动中,团队将提供以下技术,如阿贡所述: 纳米热阻断:一种快速热液合成纳米粒子用于智能材料和设备的过程。 Oleo海绵:一种能吸收海水并收集石油微粒的吸油材料,可再次使用。其目标应用是石油修复和污水处理。 SonicLQ:声波定位和大小能量浪费的空气泄漏在建筑信封中。商业和委托代理机构,他们在建筑物内证明机械系统,可以使用SonicLQ测试商业建筑信封和空气屏障。 超en:一种固态电解质,它能使锂离子电池的能量密度增加三倍,从而产生更长的运行时间,并降低车辆、便携式设备和能量储存的成本。 两种障碍:一种原子层沉积技术,可以使电池寿命提高20%,同时提高电池的容量。电动汽车和电网规模的能源储存是这项技术的最初应用。 美国能源部在全国多个实验室启动了国家加速器实验室项目,以帮助科学家了解和与工业界进行互动。实验室与当地的大学和加速器合作,提供商业化的概念。 这个月的比赛的获胜者将晋级下一轮,并将面对来自其他国家实验室的队伍。获胜的团队将从能源部的能效和可再生能源办公室获得额外的资金,以进一步发展其技术。 比赛将在下午5点30分举行。9月14日星期四,在芝加哥大学的创业与创新中心。这个活动是免费的,但是需要注册。 ——文章发布于2017年9月1日