生物技术前沿一周纵览（12月6日）
SPIKE基因可大幅提高水稻产量
来自日本和国际水稻研究所的研究人员在发现了一个新稻米基因SPIKE，可大幅提高水稻的产量。向常规“籼稻”品种IR64转入SPIKE基因后，产量可增加13%-36%。该基因存在于印尼的一个粳稻品种中，可以增加颖花数、叶面积，且根系发达，这些都是与水稻产量增加相关的性状。研究证实，SPIKE基因提高产量的主要基因之一，科学家们将在一些亚洲国家测试新的水稻品种。（IRRI）（PNAS）
Bt水稻对瑞士大鼠的影响
湖南农业大学研究人员通过检测雌性瑞士大鼠血液和器官中Cry1Ab蛋白的表达及对其健康的影响，对Bt水稻的安全性进行了评估。30和90天的安全性研究结果表明，Cry1Ab蛋白对血象、钙离子浓度和淋巴细胞的细胞程序性死亡无显著作用，对瑞士大鼠器官中的酶活性没有影响。血液生化指标如尿素、甘油三酯（TG）、谷草转氨酶（AST）和碱性磷酸酶（ALP）等在30天喂养试验中发现有变化，但在90天喂养试验中无改变，表明Cry1Ab蛋白可能会短时间影响血液代谢。对6个与肝脏解毒功能相关酶的进一步分析表明，转基因水稻对这些酶的转录水平没有影响，表明30天试验中血液生化指标的显著差异可能是由于其他未测试器官或组织对外源性Cry1Ab蛋白的响应。根据调查结果， Cry1Ab蛋白对雌性大鼠瑞士不会产生显著的长期效果（90天）。（PloS One）
野生稻抗白叶枯病基因分析
水稻白叶枯病是黄单胞杆菌水稻变种引起的一种细菌性叶病斑病，是水稻的最主要病害之一，可以造成水稻减产20%~30%，严重时甚至可能导致绝收。杂交水稻随能大幅提高产量，但更易感染白叶枯病。普通野生稻高抗白叶枯病，含有丰富的白叶枯病抗性基因。研究人员以云南普通野生稻为材料, 利用抑制差减杂交技术(SSH), 构建了白叶枯病菌胁迫的云南普通野生稻特异表达基因的差减文库，并对其抗病相关基因进行了深入分析，抗性相关基因主要涉及能量代谢、蛋白质代谢、核酸代谢、防御与抗逆应答反应、信号转导、光合作用及膜运输等代谢过程。这一研究为从云南普通野生稻中发掘和克隆新的白叶枯病抗性基因提供了理论依据, 为进一步研究云南普通野生稻抗白叶枯病的分子机制奠定了基础。（中国科学C辑:生命科学）
杨树干旱响应基因克隆
杨树是北方重要种植树种，由于北方主要是干旱和半干旱地区，水资源缺乏，因此提高杨树的水分利用效率是杨树优良品种培育的重要目标。北京林业大学研究人员首次在杨树基因组中克隆了一个与干旱响应相关的NF-YB基因家族成员PdNF-YB7。转基因拟南芥具有较高的最大净光合速率和较低的蒸腾速率，提高了植株的叶片瞬时水分利用效率和整体水分利用效率，且在干旱条件下显示出种子萌发率高、主根长和失水速率低等特点，既能保持较高的叶片水势，还可以产生更大的生物量。该研究为培育可高效利用水分的杨树新品种提供了理论依据和新基因资源。（Journal of Experimental Botany）
作物雄性不育机理
华南农业大学教授发表《作物的雄性不育和育性恢复》综述论文，对近30年来与13种作物28类细胞质雄性不育性和光温敏不育性相关的分子机理研究作了系统总结，提出植物雄性不育性发生和育性恢复的分子模式。植物雄性不育指雄性器官或配子发育异常导致不能自交繁殖的现象。雄性不育遗传系统对于保持物种遗传多样性，增加物种对不同环境变化的适应性具有重要意义，是作物杂交优势利用的物质基础，也是研究核基因与细胞质基因互作的重要遗传模型。（Annual Review of Plant Biology）
维生素C精确调控基因修饰
基因调控决定了细胞的最终分化，其中一种调控“开关”是基因的甲基化程度。一般来说，某基因加上甲基，就意味着关掉该基因；而去掉甲基，意味着开启这个基因。决定这一开启状态的是一种蛋白质Tet家族去甲基化酶。最新研究表明，维生素C可以通过调节Tet1的活性来决定是否开启或关掉干细胞形成过程中的关键基因。维生素C浓度较高时，Tet1开启对干细胞形成不利的基因表达，反而抑制诱导多能干细胞形成；但是，在维生素C浓度低或者没有时，Tet1不再抑制这些基因，反而通过其他途径来促进诱导多能干细胞形成。（Nature Genetics）
月季试管开花率提高至七成
月季是中国十大名花之一，广泛应用于园艺栽培和切花观赏。花卉试管开花，是一种新型的植物生物技术。该技术可被应用于试管杂交育种、预测花色花型、缩短育种周期，还可为花卉花期调控的机理研究提供有效平台。所以，能长期保存并持续开花的“试管月季”一直是人们追求的目标。中科院华南植物园科学家从月季的外植体类型、培养基成分、培养条件等方面系统地研究了影响月季试管开花的内部和外部因子，探讨了影响月季试管开花的可能机制，最终使目前月季试管开花率最高可达68.33%以上。(Biologia Plantarum)
甜菜碱杀虫机制
海草作为一种天然杀虫剂可以用来保护种植物和家畜，研究发现，其杀虫机制来自海草中的甜菜碱。科学家将线虫暴露在甜菜碱中进行研究，发现线虫体内的调节甜菜碱作用的两种蛋白发生了突变。其中一种蛋白名为SNF-3，负责在细胞中运输甜菜碱。当SNF-3发生突变时，线虫会高度收缩无法动弹，原因可能是由于线虫细胞无法清除甜菜碱。另一种蛋白名为ACR-23，属于甜菜碱受体，当它发生突变时，线虫则不会受到甜菜碱毒性影响，甚至还能防止SNF-3发生突变的线虫变得无法动弹。该研究这将有助于为开发新药物分子以克服寄生虫逐渐增加的多重抗药性提供线索。（Nature Neuroscience）
