司空見(jiàn)慣的植物中，隱藏著(zhù)無(wú)數基因“秘密”。最近，我國各地的科研人員，又分別破解了3個(gè)。3項成果來(lái)自的院校不同、植物不同，相同的是，皆為相關(guān)領(lǐng)域突破性進(jìn)展。

　　

　　破譯甘蔗基因組讓“甜蜜事業(yè)”變得更甜

　　

　　“我們這項研究將指導甘蔗育種改良、增加含糖量，讓‘甜蜜事業(yè)’變得更甜�！备＝ㄞr林大學(xué)明瑞光教授在回答科技日報記者提問(wèn)時(shí)表示。此前，甘蔗品種單一化問(wèn)題嚴重，依靠擴大種植面積等傳統生產(chǎn)方式難以維系。

　　

　　國內甘蔗研究“重鎮”福建農林大學(xué)宣布，該校明瑞光教授團隊在國際上首次破譯甘蔗基因組，這是全球首個(gè)組裝到染色體水平的同源多倍體基因組，標志著(zhù)全球農作物基礎生物學(xué)研究取得重大突破。該成果于8日在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然·遺傳學(xué)》上在線(xiàn)發(fā)表。

　　

　　C4光合途徑普遍被認為是高效的光合模式，甘蔗作為全球最重要的糖能作物，近年來(lái)，巴西、法國等國都在積極開(kāi)展甘蔗基因組研究，但由于甘蔗是基因組最為復雜的作物之一，又受到高多倍體和同源異源雜交品種等因素限制，均未獲得突破性進(jìn)展。

　　

　　該研究在全世界首次破譯甘蔗基因組的基礎上，從甘蔗的高糖、高光合等生物學(xué)遺傳特征為著(zhù)手點(diǎn)，首次在甘蔗野生種“割手密”基因組中發(fā)現了富集抗性基因的重組區域，闡明了“割手密”作為甘蔗育種抗原的生物學(xué)基礎，為甘蔗分子育種提供理論支持，對全球甘蔗的遺傳改良具有里程碑貢獻，從而加快甘蔗品種改良和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，將產(chǎn)生顯著(zhù)的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。

　　

　　“神秘基因”可讓菊花少吃氮

　　

　　作為中國十大傳統名花和世界四大鮮切花之一，起源于中國的菊花遍布世界各地，其栽培面積和產(chǎn)量均位居各種花卉前列。但很多人不知道，根系發(fā)達的“喜肥植物”菊花在生長(cháng)期尤其喜歡“吃氮肥”，由此造成氮肥使用過(guò)度，污染土地。有沒(méi)有新品種可“少用氮肥，就可養活”？

　　

　　近日，Nature子刊《園藝研究》在線(xiàn)發(fā)表了山東農業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院胡大剛、鄭成淑教授和孫翠慧老師的研究成果“菊花MADS-box轉錄因子CmANR1調控生長(cháng)素極性運輸基因介導菊花根系的發(fā)育”，他們在菊花根系中發(fā)現了一種之前并不為外界知曉的“神秘基因”，后者對菊花根系吸收氮素具有強力影響，從而為培育菊花新品種提供了理論支撐。

　　

　　胡大剛團隊研究發(fā)現，氮素尤其是硝態(tài)氮可作為信號物質(zhì)對植物根系發(fā)育起到復雜而精細的調節作用，而MADS-box轉錄因子CmANR1能夠響應較高濃度的硝態(tài)氮�；�于一系列研究，培育高氮素利用率轉基因菊花新品種成為可能。

　　

　　植物體內神秘“剪刀手”如何“咔咔咔”

　　

　　可變剪接是生物體內普遍存在的現象，就像是生物體內一位神秘的“設計師”，會(huì )對蛋白質(zhì)進(jìn)行“裁剪”，從而導致生物的多樣性。國際植物學(xué)權威期刊《The Plant Cell》近期在線(xiàn)發(fā)表了南京農業(yè)大學(xué)鄭錄慶教授課題組的研究成果，揭示了可變剪接在植物礦質(zhì)元素代謝中的調控作用，可以控制植物營(yíng)養元素的吸收和轉運。

　　

　　在外界環(huán)境發(fā)生重大變化時(shí)，尤其是當缺少某種植物生長(cháng)必需的礦物元素時(shí)，植物體內部就會(huì )自動(dòng)發(fā)起一個(gè)響應機制，可變剪接這位“設計師”變身“營(yíng)養師”，對植物體內的基因進(jìn)行重新設定，使它們更加適應環(huán)境的變化。

　　

　　為了弄清可變剪接在這一過(guò)程中所起的作用，該研究首先對不同礦質(zhì)元素缺乏條件下的水稻RNA-Seq數據進(jìn)行了系統的生物信息學(xué)分析，觀(guān)察發(fā)生可變剪接的基因是否調控了水稻體內的礦質(zhì)元素吸收代謝。

　　

　　鄭錄慶介紹：“植物對不同礦質(zhì)元素的吸收和轉運的方式途徑已有過(guò)大量的報道和研究，然而面對水稻這種模式植物體內的缺素響應機制，仍有大量未知的途徑亟待我們的探尋�！痹撗芯拷�立了適用于分析模式作物水稻的可變剪接的系統分析方法，拓寬了人們對植物響應非生物脅迫過(guò)程的認知，為今后培育營(yíng)養元素高效利用品種提供了理論依據。來(lái)源： 新華網(wǎng)