生物技术前沿一周纵览（2016年8月19日）
提升水稻赖氨酸含量
赖氨酸（Lys)是水稻的必需氨基酸。科学家一直通过各种办法想在水稻中增加赖氨酸含量。最新研究显示，研究人员在光-温敏雄性不育(PTSMS)水稻品系Peiai64S (PA64S)中成功表达了来自Psophocarpus tetragonolobus (L.)的富赖氨酸蛋白基因(LRP) 。转基因水稻的Lys含量提高了30%，其他氨基酸含量也比野生型有所提高。这些转基因植物的杂交种中Lys含量也显著提高。（BMC Plant Biology）
玉米基因组显示出高度多样性
研究人员对玉米基因组深度信息的分析和注释显示出玉米惊人的多样性，这将对农业发展有重要影响。研究人员于2009年首次收集了玉米中的大约30000条基因序列，基于更精确的“长读长”测序技术，发现了基因转录过程中会产生大量的RNA层面上的信息。总的来说，来自6个不同玉米组织中的111151条RNA转录本在本研究中被测序和分析，这些信息中约有57%从未见过，当然也从未被测序过。玉米的30000条基因中的大部分能够形成RNA，这些RNA信息有多种编辑方式，可产生不同的蛋白，这些蛋白有不同的形状和功能。该研究揭示了过去未知蛋白的新功能，并有助于理解其他蛋白的身份和功能，对繁殖和改造玉米提供了新的可能。（Nature Communications）
科学家培育出“无毒”可食用土豆
土豆放久了皮会变青发芽，误食可能会中毒。研究发现，土豆在自然生长过程中会产生多种配糖生物碱，其中最重要的是α-茄碱和α-卡茄碱，占土豆总配糖生物碱含量的95％，这种配糖生物碱摄入量超标会引起中毒，400毫克的茄碱就能使成年人致命。土豆块茎中配糖生物碱含量最低，而芽、皮和芽眼周围含量最高，因此误食发芽的土豆可能会导致中毒。研究人员发现，土豆的PGA1和PGA2基因分别与α-茄碱和α-卡茄碱的生物合成途径有关。利用转基因技术抑制这两个基因作用后，土豆中这两种物质的含量会大大降低，同时植株的生长和块茎的成熟并不受影响。这两个基因被抑制后，土豆在存储期间也不会发芽。这项研究使得抑制土豆生成毒素乃至控制土豆发芽成为可能，将有助于提高食用土豆的安全性以及存储管理的便利性。（Plant Physiology）
耐贮藏转基因香蕉培育成功
基于先前对番茄成熟基因的研究，研究人员在香蕉中发现了相似的MADS box基因，MaMADS1和MaMADS2。这些基因的表达受到抑制的香蕉植株呈现出晚熟、贮藏期延长的特点。晚熟的特点与催熟激素乙烯的产生有关。基因抑制强度最高的株系不产生乙烯，同时，它的成熟延迟程度最大。此外，转基因香蕉的品质与味道并未受到影响。研究者目前正致力于将该研究成果进行商业化，以期来帮助农民与生产者。（Plant Physiology）
研究确定白菜和甘蓝中形成叶球和膨大根茎的相关基因
白菜和甘蓝类蔬菜是我国人民餐桌上最常见的蔬菜。这两类蔬菜最大的特点就是类型极其丰富多样，且经独立的驯化，都能形成叶球或者膨大的根茎这样非常相似的性状。为解开趋同驯化的谜题，研究人员完成了白菜和甘蓝类蔬菜作物代表材料的基因组重测序，构建了白菜和甘蓝类蔬菜的群体基因组变异图谱。在充分利用模式物种拟南芥基因组丰富的基因信息基础上，分别确定了一大批白菜和甘蓝叶球形成与膨大根（茎）驯化选择的基因组信号与相关的基因。发现叶球的形成与多种植物激素信号传导相关基因以及叶片背性和腹性两类不同极性形成的基因受高度选择相关。膨大根（茎）的形成除与生长素相关基因受选择有关外，还与细胞快速膨大和糖转运相关基因的选择有关。（Nature Genetics）
BT茄子可控制茄黄斑螟蛾
茄子（Solanum melongena）是亚洲广泛种植的蔬菜，茄黄斑螟蛾（Leucinodes orbonalis）是茄子种植过程中的一种主要虫害，在种植过程中农民必须对这一虫害进行防治。研究人员最新公布了菲律宾种植Bt转基因茄子的种植数据，以评估虫害防治效果。自2010年到2012年，科研人员在茄子种植最多的邦阿西楠省进行了三季的Bt茄子天然授粉品系和对应的非Bt茄子品系的种植实验，并检测了植物体内Cry1Ac蛋白的含量和对抗茄黄斑螟蛾的效果。结果显示，同对照组相比，Bt茄子对茄黄斑螟蛾有显著的控制效果，并且在各项数据方面都有较好的优势。这些结果显示了Bt茄子品系可以显著地控制茄黄斑螟蛾引起的虫害，并且可以显著地降低传统杀虫剂的使用。（PloS One）
揭示光调控种子休眠和萌发的分子机理
种子休眠与萌发是两个紧密关联的植物生理过程，对农作物生产至关重要。种子休眠与萌发既受内在因素的控制，也受外界环境的调节。光是影响种子萌发的主要环境因子之一，红光促进种子萌发，而远红光抑制萌发，并且二者的效应可以逆转。植物光受体之一光敏色素B（phyB）在响应红光/远红光调节种子萌发中发挥重要作用，然而，phyB在种子休眠中的调控机理并不清楚。研究人员发现了2个类Myb型转录因子RVE1和RVE2负责光调控种子休眠和萌发的分子机理。RVE1和RVE2可以促进种子休眠，同时抑制红光/远红光介导的萌发，并且二者在遗传上位于phyB的下游。该研究发现RVE1和RVE2是一对能同时调控种子休眠和萌发的转录因子，揭示了phyB抑制种子休眠的机理，解析了光信号通过phyB-RVE1/RVE2-GA3ox2通路整合内源激素代谢来调节植物早期生长发育的作用机制，为未来作物通过分子设计以防止穗发芽或提高种子发芽率奠定了理论基础。（Nature Communications）
