研究人员采用成像技术解决植物细胞壁降解难题

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190 中 国 农 业 科 技 导 报 15卷玉米籽粒油分合成关键基因被破解中国农业大学教授李建生及其合作者，首次在全基因组水平上对玉米籽粒油分的遗传基带行了深入解析。

研究人员利用包括高油玉米在内的368份玉米自交系为材料，通过RNA测序获得了100多万个单核苷酸多态性位点，并利用全基因组关联分析方法，对籽粒油分相关性状进行了分析 ，耿现 74个基因与籽粒总油分及组分显著关联，其 中三分之-是编码油脂代谢的关键酶基因，包括 26个与玉米籽粒总含油量显著相关 的基因，这些基因可解释总油分 83%的表型变异。研究发现，人工长期选择的高油玉米仅在有限基因组位点发生改变，有利等位基因的累加可能是高油玉米油分增加的主要原因。

相关专家表示，该研究为剖析玉米籽粒油分形成的遗传结构提供了理论基础，对进-步改良玉米油分的含量和质量有重要指导意义。

2484)提高水稻产量的新基因被发现来 自南京农业大学 、江苏省农业科学 院、中国水稻研究中心等处的研究人员发现了-个可以影响水稻品质，提高水稻产量的新基因，有望将其应用于培育新的水稻品种。

研究人员克隆并确定了-个重要的等位基因qGL3的功能特征，这- 基因有可能编码了-个具有 Kelch重复域的蛋白磷酸酶 OsPPKL1。此外，他们还在水稻基因组中发现了OsPPKL1的两个 同 系物：OsPPKL2和 OsPPKL3。转 基 因研 究 表 明，OsPPKL1和 OsPPKL3的功能是充当粒长的负调控子，而 OsPPKL2则是正调控子。研究人员发现 Kelch结构域是OsPPKL1发挥生物功能的必要条 件。通 过 在 OsPPKL1第 二Kelch结构域-个保守的 AVLDT基序(motif)上引入天冬氨酸与谷氨酸置换，qGL3可导致长谷粒表型。田问试验表明应用 qGL3等位基因可以通过影响粒长、粒重和籽粒充实度，从而显著提高近交和杂交水稻品种的产量。

新研究确定了-个可对水稻粒长和粒重产生巨大影响的等位基因qGL3，这-研究发现对 于培育新的优良品种，提高水稻产量具有重要的意义。

12197761 10)研究揭示土壤矿物与微生物互作分子机制中科院科研人员方临川结合宏观吸附实验和等温滴定微量热 、x射线吸收精细结构等多种现代仪器分析技术，在分子水平上揭示了土壤中细菌分泌的胞外聚合物(EPS)与针铁矿的作用过程和机理。该研究对揭示土壤的本质，合理调节土壤生物活性 ，阐明细菌黏附、生物膜形成和功能机制以及污染物的迁移分布等具有重要的理论和实际意义。

研究发现，细菌分泌 的胞外聚合物组分 中蛋 白质、核酸等大分子物质中的含磷基 团与针铁矿表面羟基配位形成 内圈络合物，且吸附产物结构与体系 pH有密切关联。低pH时(pH为3.0)，磷酸基团仅有-个去质子化的含氧阴离子直接和针铁矿表面的FeOH1/2-基团结合形成单齿络合物；而在高pH时(pH为9。

0)，磷酸盐基团中有 2个含氧阴离子和针铁矿表面的 2个 FeOH1/2-基团结合形成双齿络合物。同时，体系pH由低到高时(3.0-9.0)，吸附产物构型由单基配位 向双基 配位过渡，从而揭示出体系 pH通过影响溶液中 EPS-P中磷酸根质子解离和缔合，为导致吸附产物构型变化的重要原因。

该结果表 明，土壤中微 生物 与矿物相互作用的过程中可能存在某种分子识别机制，细菌分泌的胞外聚合物与针铁矿之间 P-0-Fe键的形成对于细菌黏附和生物膜的形成具有重要调控作用。

watres.2012.07.046)研究人员采用成像技术解决植物细胞壁降解难题美国能源部国家可再生能源实验室与生物能源科学中心的科学家通过将不 同的显微 成像技术相结合，深入研究生物质细胞壁结构与酶解之间的关系，这些发现将会提高糖的产量，降低生物燃料成本。

研究人员介绍说，新的成像技术使科学家可以查看从毫米到纳米级的植物结构，这样不仅可以研究植物细胞壁的结构，同时也可 以研究负责降解细胞壁聚合物的酶及这些酶对细胞壁的作用方式。了解生物质结构的传统方法是化学法 ，通过破坏各个组成部分以进行分 析，这种分析方法将失去结构的完整性。

研究小组研究了真菌和细菌的酶系统，这两种系统都在生物燃料工业中作为生物催化剂生产糖中间体。对细菌中的酶研究表明，不同的酶通过-个大型的脚手架蛋白结合成多酶复合体作用于细胞壁，而真菌的酶系统更倾向于单独作战，虽然最终的结果是由多种酶作用共同产生。研究人员还发现，酶越容易接近细胞壁，对细胞壁的降解速率则越高。