• 快讯 澳大利亚发表有关入侵物种的最新研究结果及治理建议

    来源专题:农业科技前沿与政策咨询快报
    编译者:吴蕾
    发布时间:2017-11-28
    2016年6月,澳大利亚联邦科学与工业研究组织在《美国国家科学院院刊》(PNAS)发表了入侵物种对全球作物生产造成危害的最新分析研究结果,并首次为全球范围内应对入侵物种治理提供参考意见。 该研究由澳大利亚植物生物安全资金资助,调查了全世界近1300种入侵虫害和病菌,国际贸易往来情况,以及各国的主要农作物,统计分析了入侵物种给124个国家造成的总体损失。 研究称包括中国、美国在内的多数农产品出口国均出现惊人数量的虫害。同时,作为区域粮食枢纽,这些国家又拥有庞大的贸易伙伴网络,这些都将带来更大的入侵物种威胁。进一步推断,中美两国作为农业出口规模最大的国家,也将由于更多的入侵物种而承受更大的损失。据中国外来入侵物种数据库和农业部外来入侵生物预防与控制研究中心给出的数据统计,中国目前记录在案的入侵生物有754种 ,估计每年造成的经济损失超过1200亿 。同时,还造成生态环境的严重破坏,导致生态退化和生物多样性丧失,土著物种尤其是珍稀濒危物种消失和灭绝。 资深研究员迪恩·派尼博士(Dean Paini)表示,受入侵物种影响最大的国家主要位于撒哈拉沙漠以南的非洲。这些国家经济构成大多比较单一,只能依靠农业生产。因此,一旦入侵物种威胁到他们,就会造成较大灾害。另外,受到全球范围内贸易额的持续上升、各国之间的贸易联系越来越频繁等因素的影响,入侵物种的威胁将越来越明显。 外来物种入侵治理是一项系统工程,涉及多个环节。各国政府一旦确认受影响的地区,就应尽早做出决策。从健全法律法规、加强基础研究等方面着手,建立起以预防为主的入侵物种治理模式。同时部署所需资源,限制入侵物种进一步蔓延,建立完善外来物种检测和风险评估体系。实现外来入侵物种的早发现、早控制、早扑灭 。 (编译 吴蕾)
  • 快讯 大量基因树的不一致及hemiplasy对北美柱状仙人掌的基因型的影响

    来源专题:转基因生物新品种培育
    编译者:Zhao
    发布时间:2017-11-27
    在植物支系的分类中很少有像仙人掌一类很难被区分与归类证明。部分原因可能是由于异常高水平的基因收敛性和平行进化(即趋同性)所导致的。因此,为了更好地在分子水平上肯定系统发育假说的正确性,我们对富有争议问题的鹿角柱属(Pachycereeae)部落中四种支系仙人掌进行了基因测序,其中包含墨西哥和毗邻地区的大部分大柱状仙人掌,以及索诺兰沙漠具有标志性的树形仙人掌(Carnegiea gigantea)。于是,我们在树形仙人掌中组装了一套覆盖范围广的基因组,并为三个其他种属摩天柱形(Pachycereus)、鸡冠柱型(Lophocereus)和新绿柱形(Stenocereus)以及一个更远的外群仙人掌—叶仙人掌(Pereskia)组装了一套低覆盖率的基因组。我们通过使用这些基因组来构建4,436直系同源基因序列。通过物种树推断,可以得到相一致的系统发育结果,但是其基因树的推断结果中不一致性较高:具有至少90%自举支持的基因树的37%与物种树相冲突。显然,不一致是长世代和中等有效种群大小的产物,导致大量的不完全谱系分选(ILS)。在最受支持的基因树中,物种树中58%的同源氨基酸位点的表观同质性是由于基因树与物种树结果的不一致,而不是基因树本身的平行置换所产生的,这种现象被称为“hemiplasy”。另外,高水平的基因组不一致性的发生可能会导致表型性状的表观平行性,这可能混淆对仙人掌物种关系和性状演化的理解。
  • 快讯 自然变异识别基因对干旱诱导拟南芥脱落酸积累的影响

    来源专题:转基因生物新品种培育
    编译者:Zhao
    发布时间:2017-11-03
    应激激素脱落酸(ABA)在干旱和低水量下的积累控制了许多下游适应机制。然而,控制拟南芥体内脱落酸(ABA)积累的机制尚不清楚。在约300个品种的拟南芥中,当其暴露于相同的低水量下,其中的脱落酸(ABA)水平的变化范围近乎有10倍。通过全基因组关联分析(GWAS),鉴定了含有ABA相关SNP簇的基因组区域,而这些区域内的候选基因包括已知压力或与脱落酸(ABA)相关功能的少数基因。(GWAS)的数据被用于指导反向遗传分析,其过程中发现了造成脱落酸(ABA)积累的效应物。这些效应物包括质膜定位信号蛋白(如受体样激酶、天冬氨酸蛋白酶),普遍认为与脂质结合启动相关的域蛋白,以及其他未知功能的膜蛋白如环U-box蛋白以及可能对脱落酸(ABA)积累有影响的液泡膜运输。其中,脂质启动(START)域蛋白中的功能缺失型的多态性与原始位点的气候因素有关,表明其可能进行了干旱适应。总体而言,利用脱落酸(ABA)积累作为结合全基因组关联分析(GWAS)反向遗传策略的基础,揭示了低水量下诱导的脱落酸(ABA)积累的广义自然变异,同时成功地验证了影响脱落酸(ABA)水平的基因,并且这也可能在上游干旱相关感应和信号传递机制中起作用。脱落酸(ABA)效应位点仅当在每个效应位点发生增量效应时才会被鉴定出来,并且这与脱落酸(ABA)在各分支代谢或是由具有部分多余功能基因介导作用下的累积分布是相一致的。
  • 快讯 σ2受体编码基因的破译

    来源专题:转基因生物新品种培育
    编译者:Zhao
    发布时间:2017-07-31
    σ2受体目前是一种未知的神秘蛋白质,因其涉及多种疾病,如癌症和神经系统疾病而引起了极大的关注。与其他所有医学研究的受体不同的是,自从其发现以来一直没能实现分子克隆,而且编码σ2受体的基因仍然是未知的,这也就阻碍了使用现代生物学方法对其功能方面的研究。通过使用生物化学方法,我们从组织中提纯了σ2受体,揭示了其作为TMEM97的一致性(TMEM97是一种调节固醇转运蛋白NPC1的内质网驻留跨膜蛋白)。 我们的研究表明,TMEM97具有翻译σ2受体的全套分子信息,而且我们将Asp29和Asp56作为配体识别中的必需配体。σ2受体分子的克隆解决了长期的谜团,并且将使得该药物在未来成为靶向治疗的新靶点。
  • 快讯 基于群体基因组学的关于物种间基因流动强度及时机选择的推断

    来源专题:转基因生物新品种培育
    编译者:Zhao
    发布时间:2017-07-31
    趋异选择与基因流动的相互影响对于理解群体如何适应地域环境以及新品种的产生有着十分重要的作用。本文利用DNA多态性数据以及全基因组变异重组率来推断基因流动的强度与作用时间,以及在不同的人口群体中基因流动的基础水平。为此,我们模拟了趋异选择对于群体全基因组在重组率和遗传分化中的负相关作用过程。同时,我们的研究表明,选择密度(即碱基对的选择系数)对于这种作用关系的产生有着十分关键的作用。所以,我们开发了一套参数估计程序,用以解释这种背景选择的混杂作用。研究中,我们将这种方法应用于分析猴面花的两套数据集,推测出了生长在蛇纹土壤中的种群之间对于基因流动的自适应分歧的强烈信号。然而,与适应当地环境的猴面花种群相比,本次选择的全基因组基因流动强度并不是特殊的。同时,我们还发现,对于自交姊妹物种M. nasutus的全基因组基因渗入的筛选中,两个物种已经在至少最后的250 k的碱基之间保持了防护屏障,保持了物种自身的特异性。我们的研究为全基因组的趋异重组模式与推动遗传分化而引起的物种进化机制之间的联系提供了一套完整的理论框架。