科学家揭示蛋白泛素化调控水稻抗病新机制

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川农大“水稻抗癌秘方”成果入选2017年“中国生命科学十大进展”

·34·种业资讯《科学》刊发世界首份优势土壤细菌地图等中科院遗传发育所发现水稻既优质又高产的基因中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员傅向东课题组近日在《自然—通讯》网络版发表报告说，他们发现了一个可以让稻米品质和产量“协同提高”的关键基因，厘清了植物细胞Ｇ蛋白信号转导途径调控种子大小作用的全新分子机制，应用到新品种水稻培育中，有望让水稻好吃又高产。

傅向东团队从长粒型美国粳稻品种L204中成功分离并克隆了一个控制水稻产量和品质的重要基因OsMADS1。

这个基因的突变可以让稻米变得更为细长，减少垩白率和垩白面积，提高稻米在外观、口感等多方面的品质。

研究人员进一步筛选并鉴定出具有育种利用价值的一个优异等位变异类型lgy3，它可以把优质和高产这两个优异性状结合起来。

研究发现，在我国大面积种植的高产水稻品种中不含这种基因的变异类型。

在安徽省的三年田间试验显示，将这个新的等位基因lgy3引入高产杂交水稻后，在显著提升稻米品质的基础上还可使其产量增加7％以上。

（科学网）川农大“水稻抗癌秘方”成果入选2017年“中国生命科学十大进展”日前，中国科协公布了2017年“中国生命科学十大进展”评选结果，四川农业大学水稻所陈学伟研究员的成果“水稻新型广谱抗病遗传基础发现与机制解析”入选，也是四川省唯一入选的科研项目。

四川农业大学陈学伟研究组利用大数据分析，结合分子生物技术手段鉴定并克隆了抗病遗传基因位点Bsr-d1，揭示了该位点具有抗谱广、抗性持久、对水稻产量性状无明显影响等特征。

该研究成果一方面极大地丰富了水稻免疫反应和抗病分子的理论基础，另一方面为培育广谱持久抗稻瘟病的水稻新品种提供了关键抗性基因。

同时，也为小麦、玉米等粮食作物相关新型抗病机理的基础和应用研究提供了重要借鉴。

（中国科技网）《科学》刊发世界首份优势土壤细菌地图最新一期《科学》（Science）期刊登载了由欧盟研究理事会（ERC）资助者、西班牙胡安·卡洛斯大学费尔南德麦斯特雷（Fernando T. Maestre）等人合作完成的报告《全球优势土壤细菌地图》（A global atlas of the dominant bacteria found in soil）。

新型真菌源激活蛋白诱导水稻抗病性及其生理机制

植物研究2013，33（2）：220 224Bulletin of Botanical Research基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助（DL13CA02）；黑龙江省高校农业生物功能基因重点实验室开放课题（NSGJ2012－02）和哈尔滨市科技创新人才专项资金（2011RFQXS074）第一作者简介：袁肖寒（1977—），女，博士研究生，主要从事植物逆境生理的研究。

*通信作者：E-mail ：dilisatis@163．com 收稿日期：2012－08－13新型真菌源激活蛋白诱导水稻抗病性及其生理机制袁肖寒1，2顾成波1*邱德文3付丽楠1李旺1王秋雪1郭东杰1蔡曼1（1．东北林业大学，哈尔滨150040；2．东北农业大学生命科学与生物技术研究中心，哈尔滨150030；3．中国农业科学院植物保护研究所，北京100081）摘要为明确新型真菌源激活蛋白对水稻抗病性的诱导作用及其生理机制，研究了激活蛋白对水稻稻瘟病和白叶枯病的诱导抗病性，监测了激活蛋白处理后水稻过氧化物酶（POD ）、多酚氧化酶（PPO ）、过氧化氢酶（CAT ）、超氧化物歧化酶（SOD ）活性及过氧化氢（H 2O 2）含量变化。

结果表明，1 6μg ·mL －1激活蛋白对稻瘟病和白叶枯病的诱抗效果分别为45．2% 71．4%和47．6% 66．3%，以6μg ·mL －1激活蛋白的诱抗效果最好。

与对照相比，2μg ·mL －1激活蛋白处理水稻后3 15d 内不同程度诱导了防御酶POD 、PPO 和SOD 活性，抑制CAT 活性，提高H 2O 2含量。

新型真菌源激活蛋白能够诱导水稻产生对稻瘟病和白叶枯病的抗病性，其诱导抗性机制与水稻体内的活性氧代谢密切相关。

关键词激活蛋白；水稻病害；诱导抗性；活性氧代谢中图分类号：S511文献标志码：Adoi ：10．7525/j．issn．1673－5102．2013．02．017Rice Disease Resistance Induced by New Fungal Activator Protein andIts Physiological MechanismYUAN Xiao-Han 1，2GU Cheng-Bo 1*QIU De-Wen 3FU Li-Nan 1LI Wang 1WANG Qiu-Xue 1GUO Dong-Jie 1CAI Man 1（1．Northeast Forestry University ，Harbin 150040；2．Life Science and Biotechnique Research Center ，Northeast Agricultural University ，Harbin150030；3．Key Laboratory for Biological Control of Ministry of Agriculture ，Institute of Plant Protection ，Chinese Academy of Agricultural Sciences ，Beijing 100081）Abstract In order to clarify new fungal activator protein induced resistance in rice and its physiological mecha-nism ，changes of peroxidase （POD ），polyphenol oxidase （POD ），superoxide dismutase （SOD ）and catalase （CAT ）activities and hydrogen peroxide （H 2O 2）content in rice seedlings were determined at various time points after activator protein treatment．The results showed that activator protein could induce resistance in rice against blast fungus and bacterial blight．The resistance induced by activate protein at the concentration of 1－6μg ·mL －1against blast fungus and bacterial blight was 45．2%－71．4%and 47．6%－66．3%，respectively ，and the best results were achieved at the concentration of 6μg ·mL －1activate protein．Compared with control group ，the ac-tivities of POD ，PPO and SOD and hydrogen peroxide content in rice seedlings were increased with different lev-els ，but CAT activities inhibited 3－15d after the rice seedlings treated with the concentration of 2μg ·mL －1activator protein．These findings showed that activator protein-induced resistance in rice was closely related to ac-tive oxygen metabolism．Key words activator protein ；rice disease ；induced resistance ；active oxygen metabolism利用生物激发子诱导植物自身的防御免疫反应，提高植物抵御病害的能力是植物病害防治的一种重要手段。

水稻抗性蛋白诱导及抗病机理研究

中图分类号
￥３．１４５１
文献标识码
Ａ
文章编号
１０７３（０７１５００７— ７１２０）９— ７— ３
ＴｈｔｄｙｏｆＡｎｔｇｎｉｔｃＭｅｈａｓａｄｎｄｕｅｅｆＲｅｉｔｎｏｅｎｒｍｃｅＳｕａｏｓｉｃｎｉｍｎＩｃｍｎｔｏｓｓｔＰｒｔｉｆｏＲｉｅａ
摘
要：水稻感病品种 “ 汕优晚３和抗病品种“ ” 福优晚３分别以稻瘟病菌诱导（ ” 试验组）和无菌培养（对照组），后取
其叶片进行蛋白质的提取和纯化，蛋白质提取液经Ｓｐａｅ４种ｅｈｄｘＧ一１０柱（０ｃ ×１５ｃ分离均得到２个峰，０６ｍ．ｍ）通过
Ａｂｔａ：ｔｒｓｒｙｎｈｅｓｌｔｏｆＰｙｉｕａｉｒｚ５ｏｈｅｌａｅｆｂｔｅｉｔｔｖｒｅｙＦｏｓｒｃｔＡｆｅｐａｉｇｔｏｕｉｎｏｒｃｌｒａｏａＡ１ｎｔｅｖｓｏｏｈｒｓｓａａｔｕｙｕｗａ３§ ｅｐｅｍｅｔｙｎｉｎｘｒｎａｉｌ
ｔａｔｅｇｒｉａｏｆ５ｐｒａｖｕｌｉａｉｄｂｅｒｓｔｔａｅｘｅｍｎａｇｕ．ＡａｚｇｔａｅｅｈｔｈｅｎｔｎｏｏｓｓｏｉｓｈｂｅｔｉａｒｔｅｐｒｅｔｏｐｎｙｉｅｖｒｔｓｍｉＡｌｓｅｗｂｏｙｎｔｙｈｅｓｎｖｉｙｉｌｒｌｎｈｉｉ
维普资讯

稻瘟病菌细胞自噬与泛素化蛋白降解途径的机制与功能

稻瘟病菌细胞自噬与泛素化蛋白降解途径的机制与功能
稻瘟病菌的自噬与泛素化蛋白降解途径具有密切关系。

MoCand2是一种调节自噬的蛋白质，其一方面通过抑制MoTor的泛素化降解来维持TOR信号通路的活性，从而抑制自噬；另一方面，MoCand2通过抑制MoAtg6的非降解性K63型泛素化修饰来减弱MoAtg6的互作能力，阻碍PI3KC3复合体的组装和自噬体的形成。

这种调控机制有助于稻瘟病菌的致病性。

同时，Cand2在植物病原真菌中的功能具有保守性，这为研究植物病原真菌的自噬和泛素化蛋白降解途径提供了新的思路。

我国科学家揭示水稻谷蛋白“调节”基因功能

phpcio0的推出将加速原本高不可及的高性能计算机的普及进程让更多的人拥有自己的高性能计算新华网长江源区水环境日益恶化青海省地质调查院联合中国地质大学于近期完成的长江源区生态环境地质调查项目显示长江源区水环境日益恶化普遍存在湖泊面积缩小河湖水量减少泉口下移等现象直接威胁源区生态系统稳定
２００９年第４期（总第１６期）１
首当其冲。现在我们的研究有非常好的进展。”
中国农业科学院生物技术研究所前所长黄大叻说，目前中国很多研究单位在开发抗旱小麦。充分看到这比开发抗要
虫棉、抗虫水稻要困难得多。 “ 因为抗旱不是一个基因可以控制的，而需要很多基因。目前的进展主要是在转入因子上，
市场机制，加强与文化创意产业的结合，鼓励科研机构、大
学、企事业单位、社会团体等参与科普展教资源的开发活动，支持企业经营科普展教资源的研发、生产、销售和服务等。
（新华网）
我国正在推进第二代转基因作物开发
作为世界转基因作物研究的尖端，中国正加紧开发包括
抗旱性能在内的第二代转基因作物。
谷蛋白的大量吸收将会导致病情的恶化。因此，深入研究水稻储藏蛋白合成、积累的分子机制对培育满足不同人群需求
的蛋白含量的水稻品种具有重要意义。
在 “ ７ ”、 “ ６ ”以及国家自然科学基金等支持下，９３８３由万建民指导课题组通过对一个自然变异的水稻谷蛋白突
品的需求是多样化的，括对农产品保健、疗性能的需求。包医但是确保国家粮食安全的主要方向不会改变。（华网）新

水稻E3泛素连接酶研究进展

水稻E3泛素连接酶研究进展戴阳朔;董铮;李魏;戴良英【摘要】E3泛素连接酶是一个种类繁多的蛋白大家族,在泛素-蛋白酶体途径中决定底物蛋白特异性.植物中已发现的E3主要分为单亚基类型如HECT型、Ring型、U-box型和多亚基类型如SCF复合体两大类,它们在植物生长发育及响应逆境胁迫等过程中起着重要的作用.综述了水稻中不同种类的E3泛素连接酶主要介导的生物学功能及其机制,并对进一步研究做了展望.%The ubiquitin ligase E3 is a protein family including many types,and it decides the specificity of protein substrate in the ubiquitin-proteasome pathway.The E3s found in plants are mainly divided into single-subunit type,such as HECT type,Ring type andU-box type,and multi-subunit type,such as SCF complex.These E3s play an important role not only in the process of plant growth and development but also in response to various stresses.In this paper,the regulation of biological functions by ubiquitin ligase E3 in rice was reviewed,and the further study was prospected.【期刊名称】《作物研究》【年(卷),期】2013(027)003【总页数】5页(P279-283)【关键词】水稻;泛素连接酶E3;生长发育;胁迫反应【作者】戴阳朔;董铮;李魏;戴良英【作者单位】湖南农业大学生物安全科学技术学院,长沙410128;作物基因工程湖南省重点实验室,长沙410128;湖南农业大学生物安全科学技术学院,长沙410128;作物基因工程湖南省重点实验室,长沙410128;湖南农业大学生物安全科学技术学院,长沙410128;作物基因工程湖南省重点实验室,长沙410128;湖南农业大学生物安全科学技术学院,长沙410128;作物基因工程湖南省重点实验室,长沙410128【正文语种】中文【中图分类】S511.01;Q814泛素—蛋白酶体途径(ubiquitin－proteasome pathway，UPP)广泛存在于真核生物中，主要包括泛素化系统和26S蛋白酶体系统两部分。

科学家发现调控水稻高产的新机理

12中国农业科学院研究团队经过多年研究，揭示了土壤磷肥状况影响水稻叶片直立性的分子机理，为设计培育高产水稻品种提供了理论基础。

研究人员发现，SPX1蛋白、SPX2蛋白与RL11蛋白形成了一对相互抗结的调控模块。

这个调控模块能够响应土壤磷素肥力状况，影响水稻叶枕（叶柄与叶鞘的连接区域）细胞的伸长，调节叶枕大小，最终影响水稻叶片直立性。

这一研究成果有助科学家根据不同农业生产的需求，设计出不同株型且对土壤磷素肥力变化敏感或不敏感的水稻品种，最终达到田间生产过程中减少施加磷肥、增强养分利用效率的目标。

随着我国畜牧业产业快速发展，传统饲料的加工方式已经远远不能满足现代畜牧业需求。

针对农牧民急需优质青贮饲料的现状，中国科学院微生物研究所科研团队自主研发出“微青”系列青贮饲料专用复合微生物菌剂，成功打破了阻碍我国畜牧业发展的优质青贮饲料加工技术瓶颈，经济效益显著。

科学家发现调控水稻高产的新机理1我国自主研发青贮饲料专用复合微生物菌剂4|科技信息港|KEJIXINXIGANG日前，新疆农业大学成功选育出棉花新品种“新农大3号棉”和“新农大4号棉”。

据了解，研究团队结合传统育种技术，通过转录组学方法，鉴定了海岛棉不同纤维发育时期特异表达的基因，通过构建遗传群体对影响海岛棉纤维长度、马克隆值、整齐度、伸长度等主要性状，进行初步QTL(数量性状位点)定位；还从22个棉花纤维品质QTL 中，筛选、克隆了6个可为新疆棉花纤维品质改良的基因，再利用分子生物学方法，验证候选基因与纤维发育的关系，经过3年努力终于获得10余种棉花抗虫抗病优良纤维转基因棉花种质。

日前，青岛农业大学成功完成紫扇贝基因组的测序和分析，该技术为从分子水平解析紫扇贝，目前该技术已经应用于扇贝养殖。

紫扇贝基因组的成功测序，为从分子水平解析紫扇贝及其杂交扇贝的生长、抗逆性、育性和寿命等重要性状的决定机制及分子育种打下了基础。

新疆成功选育2个高纤维品质棉花新品种青岛农大完成紫扇贝基因组测序232018中国国际玉米深加工大会暨展览会，济南舜耕国际会展中心，2018年6月5～7日。

水稻粒长调控分子机制被破解

在重组冷点处的提高幅度尤为明显。在突变体中遗传干涉的强度与野生型相比也显著降低，表明联会复合体这一真核生物保守蛋白结构极有可能参与遗传干涉
现象的形成。前期研究表明在水稻中至少存在２类重
组方式，其中一类有相互干涉（Ｉ型重组交换），而另
抑制减弱。转基因研究结果显示，过表达ＧＬ７基因在
籼稻中出现了比粳稻中更为明显的表型。将美国长粒
粳稻ＧＬ７基因位点通过分子标记导入普通水稻品种中可以显著改善稻米外观品质而不影响产量。
（中国农科院网）
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３２・
近日，中国水稻研究所王克剑研究员在水稻遗传重组研究领域取得重要进展，相关研究成果于近期在线发表在分子植物（ＭｏｌｅｃｕｌａｒＰｌａｎｔ）上。
在作物种间和种内蕴藏着大量的优良ｌ生状基因，
但这些优良基因的转移通常会受到有限的遗传重组频率以及不良基因连锁的影响。联会复合体是在真核生物减数分裂期在同源染色体之间形成的复杂蛋白结构。在多个模式生物中的研究表明，该结构蛋白的完全突变会导致遗传重组频率的降低。研究团队通过对水稻联会复合体的弱等位突变体研究表明，联会复合体蛋白的部分突变可以将遗
究成果。
水稻粒形是衡量稻米外观品质的主要指标，同时
也是影响水稻产量性状的重要因素之一，因此成为重要的水稻育种农艺性状。我国水稻分籼、粳两个亚种，

水稻白叶枯病“克星”基因成功克隆

渐失去抗病性。

“近些年，水稻白叶枯病呈逐年加重趋势，老病新发问题日益严重，水稻产量损失巨大。

”周俭民说。

一直以来，Xa7是国际公认对白叶枯病菌抗性最持久的“明星基因”，从最初发现其持久抗病性至今已有20年。

但由于该抗病遗传位点的序列与参考基因组完全不同，国际上许多实验室在Xa7基因的分离鉴定上一直未获成功。

浙江师范大学马伯军团队和中国水稻研究所钱前院士团队多年联合攻关，终于取得突破性进展——在精细定位的基础上，通过辐射诱变和遗传筛选，将Xa7锁定范围，并通过大量分子功能验证，成功克隆Xa7基因。

同时，该研究还表明，在高温环境下，Xa7受诱导产生防卫反应阻止病菌入侵的表现更为突出。

在全球气候变暖情况下，该基因具有更大育种价值。

摘自新华社（2021-01-13 黄垚）
水稻白叶枯病“克星”基因成功克隆
前不久，我国科学家成功克隆水稻白叶枯病的“克星”——持久抗病基因Xa7，通过揭示Xa7高抗、广谱、持久、耐热特性的新抗病分子机制，为水稻白叶枯病的防控奠定了基础。

白叶枯病是我国水稻生产中的三大病害之一，严重影响水稻产量和品质。

据资料显示，20世纪80年代以前，白叶枯病常导致水稻减产20%~30%，严重时可达50％，甚至绝收。

中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员周俭民介绍，由于我国主栽水稻品种引入Xa4、Xa21、Xa23等抗性基因，白叶枯病曾得到有效控制；但随着全球气候变暖、白叶枯病菌不断变异，陆续出现了新型致病变种，导致主栽水稻品种逐2021年第4期 53
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光照如何提升水稻对稻瘟病菌的免疫力

18/879 稻瘟病是由稻瘟病菌（Magnaportheoryzae）引起的毁灭性病害，有“水稻癌症”之称。

稻瘟病发生于世界各地，可发病于水稻的各生育期，近年来每年给我国造成30亿公斤以上的粮食损失，威胁着我国乃至全世界粮食安全。

该病害在连续阴雨、光照不足时常常会大爆发，但是其机制至今仍不清楚。

8月12日，PNAS 发表了南京农业大学张正光教授课题组题为“Phosphorylation-guardedlight-harvesting complex II contributes to broad-spectrum blast resistance inrice”的研究论文，揭示了光照和水稻抗稻瘟病菌之间的关系。

该研究从遗传和分子生物学水平上揭示了水稻利用光照调控自身免疫的机制，为选育抗病水稻品种提供新思路。

在正常条件下，水稻捕光复合体（Lightharvesting complex, LHC）家族成员LHCB5与PsbS（Photosystem II subunit S）是维持叶绿体电子传递的重要组分。

该研究发现，稻瘟病菌入侵水稻时，LHCB5的第24位苏氨酸发生磷酸化，给水稻体内拉起来“战时警报”。

水稻“战时警备”状态下，LHCB5会一反常态，加速向叶绿体中积累，撇开老朋友PsbS，自身以“三人特别行动队”的方式快速聚合。

大量特别行动队在叶绿体中快速集合“巡逻”和“戒严”，导致叶绿体正常的电子行动不便，转运速率下降，这些电子在叶绿体中大量积累，就找到氧气合作，诱发叶绿体中活性氧的迸发，唤醒了叶绿体内专门的抗病相关基因，从而提高了水稻对稻瘟病菌的反抗能力（抗病性）。

通过分析3,000份水稻种质资源，发现LHCB5基因的启动子区域存在丰富的多态性位点（Single nucleotide polymorphisms,SNPs），不同的SNPs 决定着LHCB5基因转录水平的高低，并且在粳稻和籼稻品种中存在明显分化，粳稻中LHCB5的转录水平显著高于籼稻品种。

上海生命科学院发现甘薯而瘠和铁吸引的新机制

Ｓｅｃ２３ｃ互作，调控ＣＯＰＩＩ有被小泡的形成，进而调控
准操作规程，对于直播稻田难以防除的千金子和稗草均取得了非常好的控制效果，既简化了除草过程，节
省了人工，又减少了除草剂的用量。
（中国农业科学院网）
域甚至加快了物种多样性的丧失。
（中国农ｌ／科学院网）
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并通过上调铁吸收相关基因的表达提高对铁的吸收，
铁含量增加。同时，碳水化合物的代谢加强，上调ＡＧＰａ￣及ＳＵＴ１的表达和下调ｐ — ａｍｙｌａｓｅ基因的表达，转基因甘薯抗氧化能力提高，抗逆性增强，产量
谷蛋白的内质网输出。研究基本明确了ＧＯＴ１Ｂ的生物
学功能，为探讨真核生物中ＣＯＰＩＩ有被小泡组装的调控机制提供了新的视角，并为育种家改良稻米蛋白品
质提供了重要理论依据。（中国农业信息网）
上海生命科学院发现甘薯
可通过提高根际的酸化增强对铁的获取。进一步研究
表明过表达ＩｂＶＰ１基因可显著提高该酶及质膜Ｈ＋－ＡＴＰａｓｅ的活性，导致根际酸化加强。正常有铁缺素的条件下ＩｂＶＰ１过表达甘薯植株长势变强，根系增加，
万建民院士科研团队在研究中发现了一个水稻蛋
白转运突变体命名为ｇｐａ４，该突变体中５７ｋＤａ谷

OsFKF1调控水稻开花期的分子机理研究

OsFKF1调控水稻开花期的分子机理研究一、OsFKF1的生物学特性OsFKF1是水稻的一个缺氧稳定的F-Box蛋白。

该蛋白在水稻开花期起到关键的调节作用。

通过对OsFKF1的生物学特性进行深入研究和分析，有助于更好地理解该蛋白的作用机制，对水稻的生长和发育机理也有一定的推动作用。

在研究OsFKF1的生物学特性时，首先需要对其结构进行分析。

OsFKF1是一种含有F-Box结构域的蛋白，它通过F-Box结构域来识别并结合目标蛋白，从而进行泛素化作用。

同时，OsFKF1的结构中包含了一个具有神经递质转运功能的蛋白结构域，这也表明了OsFKF1在水稻中具有多种生物学功能。

因此，在研究OsFKF1的生物学特性时，还需要从多个角度进行分析，以更全面地了解它的作用机制。

同时，也需要对OsFKF1的基因表达和蛋白合成进行研究，来揭示其调控水稻开花期的具体机制。

在此基础上，结合对OsFKF1在水稻生长发育中的作用以及对其调控相关基因表达的影响进行深入分析，可以揭示OsFKF1在水稻发育中的作用机制。

总结：研究OsFKF1的生物学特性，需要从蛋白结构、基因表达和蛋白合成等多个方面进行分析。

通过深入研究和分析OsFKF1的生物学特性，有助于更好地了解该蛋白的作用机制，并推动水稻的生长和发育机理。

二、OsFKF1与水稻开花期的调控机制OsFKF1在水稻的开花期发挥关键作用。

通过深入研究和分析OsFKF1与水稻开花期的调控机制，可以更好地理解水稻的开花机制，并对水稻的高效种植提供科学依据。

首先，需要探索OsFKF1与其他调控水稻开花期的基因之间的相互作用关系。

通过对不同基因间相互作用关系的研究，可以揭示OsFKF1调控水稻开花期的真正机制。

同时，在探讨OsFKF1与其他基因间的相互作用关系时，也可以考虑利用基因工程技术来改善水稻的开花性能。

其次，需要研究OsFKF1在进入和退出水稻的开花状态中的作用机制。

水稻在不同的生长阶段会出现不同的花序结构，OsFKF1在控制这些生长阶段中具有重要作用。

水稻光叶绿素结合蛋白家族的结构和功能研究

水稻光叶绿素结合蛋白家族的结构和功能研究水稻是世界上最重要的粮食作物之一，可谓中国农业的“稻之祖”。

然而，水稻在生长中常受到光强度、温度等外界环境的影响，为了适应外界环境的变化，水稻普遍会产生多种调节其光合作用的细胞、分子机制。

水稻光叶绿素结合蛋白家族是其中的重要一环，它们在调控水稻光合作用过程中发挥着重要的作用。

水稻光叶绿素结合蛋白家族是由多个蛋白质构成的复杂家族，分为LHCⅠ、LHCⅡ、LHCⅢ、LHCⅣ四个亚家族。

它们都能结合叶绿素，并具有吸收和传递光能、维持光合作用稳定性等多种功能。

近年来，科学家们对这些蛋白质的结构和功能进行了深入的研究，从分子层面揭示了它们在水稻光合作用中的作用机制。

研究发现，水稻光叶绿素结合蛋白家族中LHCⅠ、LHCⅡ亚家族在调节水稻光合作用过程中起着至关重要的作用。

LHCⅠ主要存在于光合机中的叶绿体体系中，是光合电子传递链上的重要蛋白质组成部分，负责吸收长波长光线的能量并传递给反应中心。

而LHCⅡ则主要存在于叶片的叶肉细胞中，它们能够调节水稻的光合作用发生及其反应变化，保证光能最大化的利用。

此外，LHCⅢ和LHCⅣ两个亚家族的功能则相对较为复杂，研究目前也还比较匮乏。

LHCⅢ主要存在于叶绿体体系中，其蛋白质结构更加多样，能够接受不同类型的光能传递。

而LHCⅣ则主要承担光合色素复合物的结构维护和调节反应中心蛋白质功能等重要作用。

在结构上，水稻光叶绿素结合蛋白家族与叶绿素分子一致都是基于同样的分子原理，由多个螺旋-shaped/α-helix结构模块组成，可以在不延伸空间的前提下对铁中心区域的叶绿素形成配位作用。

这种配位作用是支撑光生态吸收生命体系成立的基础机理，且铁-氮的配位也能够使叶绿素能力发挥更高效的光集中和转移作用。

如此优秀的结构和功能使得水稻光叶绿素结合蛋白家族的研究成为了亟待解决的问题。

为此，科学家们正在继续探索阐述其分子机制，加深对其在调节水稻光合作用中的作用方式和机理的认识，为进一步推动农业生态环境的健康发展做出积极的贡献。

专家发现具双重功能水稻新基因

专家发现具双重功能水稻新基因
华中农大教授王石平研究小组发现一个水稻新基因控制着两个完全不同的性状。

据了解，此项研究是华中农大领衔主持的“十五”国家重大科技专项“水稻重要农艺性状相关功能基因组研究”下的一个子课题。

1999年启动研究工作时，科研人员发现，水稻中有这个名为Xal3的基因时，就易感染白叶枯病；剔除它，细菌在水稻中就不能存活，水稻抗病性就很好。

研究人员因此希望它能在水稻品种改良中发挥作用。

但后来科研人员偶然发现，一旦完全抑制该基因的功能，水稻就完全不结种子；不完全抑制它的功能，水稻就结一点点种子。

研究人员断定，Xal3基因不仅控制水稻的生殖生长，而且控制着水稻的抗病，这就意味着两个完全独立的生命活动过程由同一基因控制。

这个水稻有害基因的存在，还改变了另一传统的生物学认识。

王石平介绍，生物进化的过程是保留有利、淘汰有害性状的过程。

随着环境的变化，有害基因会在进化过程中逐步被剔除。

但研究人员的这项发现证明，有害基因在生物进化过程中仍有可能完整保留在基因组中。

专家称，该发现还可提供一个寻找提高水稻抗病性并增加产量方法的新思路：如果能够抑制该基因在水稻叶子中的作用，则能够降低水稻感染白叶枯病的可能；而再同时强化该基因在稻花中的作用，又能提高水稻的产量。

因
此，科研人员将有望获得性状更加优良的水稻。

水稻蛋白质组学研究及其在品种改良中的应用

水稻蛋白质组学研究及其在品种改良中的应用水稻作为世界上最重要的农作物之一，其营养价值对于数亿人的生命健康至关重要。

因此，水稻的品种改良一直是农业科技领域的研究重点之一。

近年来，蛋白质组学技术的迅速发展为水稻品种改良提供了新的思路和手段。

本文旨在探讨水稻蛋白质组学研究及其在品种改良中的应用。

一、水稻蛋白质组学的基本概念水稻蛋白质组学是利用高通量蛋白质分析技术对水稻蛋白质进行系统、全面的分析和研究的科学。

蛋白质组学技术主要包括两个方面：一是蛋白质分离与富集，采用电泳、层析、免疫富集等方法将样品中的蛋白质分离和富集；二是蛋白质鉴定与定量，采用质谱、分光光度法等技术对富集的蛋白质进行分析鉴定和定量。

二、水稻蛋白质组学在水稻营养成分分析中的应用水稻白米是人们的主要食品之一，其主要营养成分为碳水化合物和蛋白质。

水稻蛋白质组学的研究结果揭示了水稻中蛋白质的种类和数量，并可对不同品种、不同环境下水稻蛋白质的变化情况进行研究。

在此基础上，人们可以选择适合不同地区、不同人群、不同用途的水稻品种，并通过优良品种育种来进一步提高水稻蛋白质的含量和品质。

三、水稻蛋白质组学在水稻抗病、抗逆性研究中的应用水稻生长过程中，受到多种病害和逆境的影响，会导致水稻减产或死亡。

水稻蛋白质组学的研究不仅可以揭示不同生长阶段水稻对病原菌和逆境的反应和适应机制，同时还可以鉴定出对病原菌和逆境有高度抗性的蛋白质，为我国水稻的病害和逆境防治提供新的技术手段。

四、水稻蛋白质组学在转基因水稻研究中的应用水稻转基因技术为解决提高产量、品质、抗性等问题提供了可能。

水稻蛋白质组学的研究结果为转基因水稻抗虫、抗逆境和提高产量等提供了理论基础和实验依据。

同时，蛋白质组学也为转基因水稻的安全性评价提供了全面的蛋白质分析结果。

总之，水稻蛋白质组学作为一种新兴的分析技术，其在水稻营养成分分析、抗病、抗逆性和转基因研究中的应用，有助于我们更深入地认识水稻蛋白质的组成、变化规律和机制，为水稻品种改良和水稻健康安全生产打下了坚实的基础。

6%寡糖·链蛋白在水稻上应用效果初探

6%寡糖·链蛋白在水稻上应用效果初探随着人口的不断增加和生活水平的提高，粮食的需求量也在不断增加。

传统的农业种植方式受到了很多问题的制约，如土壤缺乏养分、病虫害的严重等。

寻找一种能够提高作物产量和质量的新型施肥方式变得非常重要。

近年来，科学家们发现，寡糖·链蛋白可以有效地改善作物的生长和抗病能力，因此在水稻上的应用成为了研究的热点。

6%寡糖·链蛋白（Oligosaccharide-linked protein，OLP）是一种天然存在于植物体内的化合物，它由寡糖和蛋白质通过共价键连接而成。

寡糖·链蛋白具有多种生物学功能，如促进植物生长、增强植物的抗病能力等。

将寡糖·链蛋白应用于水稻种植中，对于提高水稻的产量和质量具有重要意义。

一项最新的研究表明，将6%寡糖·链蛋白添加到水稻生长基质中可以显著提高水稻的生长速度和株高。

研究发现，添加6%寡糖·链蛋白后，水稻的叶片数量和大小明显增加，根系生长更加茂盛。

这可能是因为寡糖·链蛋白可以促进植物细胞的分裂和生长，从而增加了水稻的叶片数量和大小。

研究还发现，添加6%寡糖·链蛋白后，水稻的株高也得到了显著提高。

这可能是因为寡糖·链蛋白可以促进植物的细胞伸展和伸长，从而增加了水稻的株高。

将6%寡糖·链蛋白应用于水稻种植中可以显著提高水稻的生长和抗病能力。

目前的研究还只是初步探索，还有很多问题需要进一步研究和解决。

未来，我们可以进一步研究寡糖·链蛋白的作用机制，并探索如何更好地将其应用于水稻种植中，以实现更好的效果。

万建民院士团队揭示水稻淀粉合成和种子发育的调控新机制

万建民院士团队揭示水稻淀粉合成和种子发育的调控新机制对于大多数生物体来讲，淀粉是一种重要的碳水化合物。

淀粉是人类每日碳摄入量的主要来源，在饮食和健康中起着至关重要的作用。

在谷类作物中，淀粉是最重要的能量储存形式。

目前，已经鉴定了淀粉生物合成有关的许多关键酶。

然而，淀粉生物合成调控的分子机制依然未完全了解。

2019年3月12日，Plant Biotechnology Journal 在线发表了万建民院士团队题为FLOURY ENDOSPERM16 Encoding a NAD-dependent Cytosolic Malate Dehydrogenase Plays an Important Role in Starch Synthesis and Seed Development in Rice的研究论文。

该研究揭示了NAD依赖性胞质苹果酸脱氢酶在水稻胚乳淀粉合成和种子发育中的作用。

万建民院士和南京农业大学王益华教授为该论文的通讯作者。

在这项研究中，研究人员鉴定了一个新的水稻突变体flo16，该突变体不能正常形成淀粉粒（ starch grain, SG），直链淀粉含量和支链淀粉结构均在flo16突变体中发生改变。

通过图位克隆和互补实验发现，FLO16编码NAD依赖性胞质苹果酸脱氢酶（NAD-dependent cytosolic malate dehydrogenase, CMDH）。

flo16突变体中的ATP 含量降低，导致淀粉合成相关酶的活性显着降低。

该研究结果表明，FLO16在氧化还原稳态中起关键作用，这对于水稻胚乳中淀粉粒的形成和随后的淀粉生物合成具有一定的重要性。

该研究还发现，FLO16的过量表达显著提高了水稻谷粒重量，这表明FLO16 在水稻育种中具有潜在的应用价值。

总的来说，该研究结果为水稻淀粉合成和种子发育的调控提供了新的见解。

flo16突变体表型。

我国科学家揭示突破水稻产量瓶颈新机制

我国科学家揭示突破水稻产量瓶颈新机制
佚名
【期刊名称】《粮食加工》
【年(卷),期】2022(47)3
【摘要】我国科学家日前揭示了水稻穗重和穗数之间相互制约的分子机制,从而为打破这种制约关系提供了一种可行方法,为突破水稻产量瓶颈提供了新的遗传资源与研究思路。

该研究由中科院遗传与发育生物学研究所李家洋团队完成,相关成果2022年4月21日在国际学术期刊《自然·生物技术》上发表。

文章第一作者、中科院遗传发育所副研究员宋晓光说:“水稻是最重要的主粮作物之一,打破产量性状之间的负相关,对于突破水稻产量瓶颈、维护粮食安全具有重要意义。

该研究成功实现了水稻产量关键要素间负相关性的解除,为通过创制全新遗传资源打破水稻产量瓶颈提供了有效策略”。

【总页数】1页(P7-7)
【正文语种】中文
【中图分类】S51
【相关文献】
1.我国科学家揭示水稻-稻瘟菌互作新机制
2.我国科学家克隆水稻抗稻飞虱新基因并揭示抗虫新机制
3.我国科学家揭示水稻抗稻瘟病新机制
4.科学家揭示水稻早熟高产新机制
5.我国科学家揭示控制水稻分蘖新机制
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中美科学家发现提高水稻抗旱性蛋白

中美科学家发现提高水稻抗旱性蛋白
佚名
【期刊名称】《种业导刊》
【年(卷),期】2016(0)3
【摘要】中美研究人员近日说，利用基因技术让水稻及其他作物产生大量PYL9蛋白，可显著提高其抗旱性能，从而帮助提高粮食安全。

这项成果当天发表在新一期美国《国家科学院学报》上，由中科院上海植物逆境生物学研究中心与美国珀杜大学等单位联合完成。

【总页数】1页(P33-33)
【关键词】抗旱性能;蛋白;水稻;科学家;研究人员;基因技术;粮食安全;科学院
【正文语种】中文
【中图分类】S793.5
【相关文献】
1.中美科学家发现大幅提高水稻抗旱性的蛋白 [J], 林小春
2.西非培育成水稻杂交新品种/世界上很多森林正在迅速消失/美国巨人西芹/美国发现令植物迅速生长的基因/科学家发现一种能消化疯牛病毒蛋白的酶 [J],
3.中美科学家破译提高作物抗旱性的分子机制 [J], 姜泓冰;
4.中美科学家利用转基因技术发现水稻抗旱蛋白 [J],
5.科学家发现水稻抗旱性调控基因戈壁滩也能种水稻 [J],
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