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哈哈大姑爺至尊木蟲 (知名作家)
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華中農(nóng)業(yè)大學(xué)PNAS發(fā)現(xiàn)新型水稻抗旱基因 已有2人參與
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來自華中農(nóng)業(yè)大學(xué)的研究人員鑒別出了一個(gè)水稻基因DWA1，證實(shí)其通過調(diào)控脅迫誘導(dǎo)的植物角質(zhì)層蠟質(zhì)（Cuticular wax）累積在發(fā)揮了至關(guān)重要的抗旱作用。這一研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在10月14日的《美國科學(xué)院院刊》（PNAS）雜志上。論文的通訊作者是華中農(nóng)業(yè)大學(xué)的熊立仲（Lizhong Xiong）教授。其主要從事水稻后期抗旱的分子基礎(chǔ)和遺傳改良研究，發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文10多篇，申請(qǐng)國內(nèi)專利11項(xiàng)，國際專利2項(xiàng)。 角質(zhì)層包括蠟質(zhì)和角質(zhì)，是覆蓋于陸生植物表面與外界環(huán)境接觸的重要保護(hù)性障礙物。角質(zhì)層蠟質(zhì)在植物抵抗各種生物和非生物脅迫中起著非常重要的作用，如防止水分的非氣孔行丟失，抵抗病菌入侵和防止草食性昆蟲吞食，抵抗紫外輻射和霜凍等非生物逆境的影響等。 水分脅迫通常會(huì)導(dǎo)致蠟質(zhì)積累增加。對(duì)于水分脅迫具有抗性的植物一般都有較厚的表皮蠟質(zhì)。研究表明，逆境誘導(dǎo)的蠟質(zhì)含量增加，可導(dǎo)致葉水分喪失的敏感性降低。同時(shí)，蠟質(zhì)含量的增加，同樣可增加植物抗干旱的能力。但目前對(duì)于干旱脅迫條件下角質(zhì)層蠟質(zhì)累積的遺傳調(diào)控機(jī)制還不是很清楚。 在這篇文章中，研究人員鑒別出了一個(gè)水稻基因Drought-Induced Wax Accumulation 1 (DWA1)，證實(shí)它編碼了長度為2391個(gè)氨基酸的極大蛋白，該蛋白由多個(gè)酶結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其中包括一個(gè)氧化還原酶樣結(jié)構(gòu)域、一個(gè)包含AMP結(jié)合結(jié)構(gòu)域的原核生物非核糖體肽合成酶樣模體，和一個(gè)丙二烯氧化合酶樣結(jié)構(gòu)域。研究人員證實(shí)該蛋白保守存在于維管植物中。dwa1基因敲除（KO）的突變體相對(duì)野生型對(duì)于干旱脅迫高度敏感。DWA1主要表達(dá)于維管組織和表皮層，干旱脅迫可強(qiáng)有力地誘導(dǎo)DWA1表達(dá)。這一dwa1突變體干旱脅迫下角質(zhì)層蠟質(zhì)累積受損，顯著地改變了植物的角質(zhì)層蠟質(zhì)組成，導(dǎo)致植物對(duì)干旱敏感性增高。且這一突變體的極長鏈脂肪酸水品降低，而過表達(dá)DWA1的植物相比于野生型則極長鏈脂肪酸水平增高。 研究人員證實(shí)在干旱條件下，dwa1 KO突變體中許多蠟質(zhì)相關(guān)基因的表達(dá)顯著受到抑制。此外，他們還在體外證實(shí)，DWA1的AMP結(jié)合結(jié)構(gòu)域顯示酶活性激活長鏈脂肪酸形成了�；鵆oA (acyl-CoA)。 這些結(jié)果表明，DWA1通過調(diào)控水稻中干旱誘導(dǎo)的角質(zhì)層蠟質(zhì)累積控制了抗旱性。這一研究發(fā)現(xiàn)或許對(duì)于改良農(nóng)作物品種的抗旱性具有極其重要的意義。 原文摘要：Putative megaenzyme DWA1 plays essential roles in drought resistance by regulating stress-induced wax deposition in rice Drought stress is a major limiting factor for crop production. Cuticular wax plays an important role in preventing water loss from drought stress. However, the genetic control of cuticular wax deposition under drought stress conditions has not been characterized. Here, we identified a rice gene Drought-Induced Wax Accumulation 1 (DWA1) encoding a very large protein (2,391 aa in length) containing multiple enzymatic structures, including an oxidoreductase-like domain; a prokaryotic nonribosomal peptide synthetase-like module, including an AMP-binding domain; and an allene oxide synthase-like domain. This previously unreported putative megaenzyme is conserved in vascular plants. A dwa1 KO mutant was highly sensitive to drought stress relative to the WT……生物通 www.ebiotrade.com 作者簡介： 熊立仲 1994年本科畢業(yè)于華中農(nóng)業(yè)大學(xué)并于同年進(jìn)入研究生學(xué)習(xí)。1999年獲華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物分子生物學(xué)專業(yè)博士學(xué)位。參加過中國水稻基因組作圖、水稻雜種優(yōu)勢(shì)分子生物學(xué)基礎(chǔ)研究等重大課題。1996年作為訪問學(xué)者在美國弗吉尼亞理工州立大學(xué)從事為期半年的水稻分子標(biāo)記開發(fā)和遺傳作圖研究。從1999年9月至2002年9月，在美國阿肯色大學(xué)從事水稻抗病抗逆有關(guān)調(diào)控基因的克隆及功能分析研究。2002年9月，回到華中農(nóng)業(yè)大學(xué)工作至今。任華中農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授、博導(dǎo)，同時(shí)兼任湖北省遺傳學(xué)會(huì)理事、《武漢植物學(xué)研究》編委、《Theoretical Application Genetics》雜志編委及多種國際期刊的審稿專家。 2002年，從美國阿肯色大學(xué)植物病理系博士后畢業(yè)后，回到華農(nóng)投身于水稻抗旱研究領(lǐng)域，組建一支創(chuàng)新能力強(qiáng)的研究隊(duì)伍，培養(yǎng)一批高素質(zhì)的人才，取得了許多在國內(nèi)外研究領(lǐng)域有重要影響的科研成果。該團(tuán)隊(duì)以美國洛氏基金課題以及國家重要課題為基礎(chǔ)，申請(qǐng)并獲得10多項(xiàng)國內(nèi)國際科研項(xiàng)目資助，系統(tǒng)地展開水稻后期抗旱的分子基礎(chǔ)和遺傳改良研究。他發(fā)表10多篇高水平的學(xué)術(shù)論文，申請(qǐng)國內(nèi)專利11項(xiàng)、國際專利2項(xiàng)，先后獲得“中國青年科技獎(jiǎng)”、“湖北青年五四獎(jiǎng)?wù)隆薄ⅰ皣医艹銮嗄昕茖W(xué)基金”、“教育部青年教師資助計(jì)劃”、“教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才計(jì)劃”等多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)及榮譽(yù)稱號(hào)。 [ Last edited by 哈哈大姑爺 on 2013-10-17 at 09:22 ] |
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- 【轉(zhuǎn)帖】為什么抗蟲水稻人能吃？
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2樓2013-10-17 22:09:41
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3樓2013-12-27 11:37:06
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