前沿

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英国开发出革命性作物保护技术——“生物粘土”喷剂

本刊讯（编辑 王雯慧） 近日，据海外媒体报道，英国萨里大学和澳大利亚昆士兰大学在纳米技术的基础上，共同开发出一项革命性的作物保护技术，以克服全球粮食作物的最大威胁——病虫害。

这一突破性技术发表于《自然-植物》期刊。研究人员发现，通过将粘土碳粒子和核糖核酸相结合，可以压制作物内某些基因，使其保持“沉默”。研究人员开发的这款名为“生物粘土”的喷剂，证明在喷洒一次后至少可以在20天内保护作物免受病毒侵害。作物被喷洒喷剂后，会“认为”遭受了疾病或害虫攻击，因而产生保护机制。

生物粘土技术是基于人在药物开发中使用的纳米粒子，与现有化学杀虫剂相比，具有很多优势。生物粘土技术无害，可降解，对环境和人体健康危害较小，且可以在不改变作物基因的情况下，有针对性地保护作物免受特定病原体的侵袭。最新的研究将核糖核酸和粘土纳米粒子相结合，克服了喷洒在作物上“裸”核糖核酸的不稳定性，且能在较长时间内释放。据估计，作物虫害和病原体每年可导致全球作物收成减少30%-40%，对全球粮食安全带来影响。同时，更高产量的要求、粮食监管、害虫抗药性和对全球变暖的担忧都对作物保护新技术的开发有着迫切需求。基于此，该项技术对农业具有极大好处，对全世界产生积极影响。

石榴新品种——“中石榴2号”来袭！

本刊讯（记者 王雯慧）石榴是一种美味的水果，因营养丰富，口感俱佳而受到消费者的喜爱。近日，中国农业科学院郑州果树研究所干果课题组历时14年，选育出新品种“中石榴2号”，获河南省林木品种审定。

据课题组组长曹尚银研究员介绍，“中石榴2号”有着抗寒、丰产的特点。品种果个较大，平均单果重450克，最大果重690克。外观漂亮，果实近圆形，果皮光洁明亮，成熟期果面深红，着色率可达85%以上。籽粒红色，汁多味酸甜，出汁率85.7%，核仁半软（硬度4.16kg/cm2）可食用，尤其适合老人和儿童食用。可溶性固形物含量15.0%以上，风味酸甜可口，品质极佳。前期丰产性好，栽植 2 年后可部分挂果, 3年可 100%挂果。抗旱、抗病，不裂果,对土壤要求不严, 适应范围广, 平原、丘陵均可种植。每亩以定植111株为宜,定植 3 年每株产果18千克以上，每亩可产2000 千克左右。与‘突尼斯软籽’石榴相比，成熟期提早5-8天，产量更高，更耐寒，口感更佳。

据悉，该品种可作为河南郑州及气候相似地区石榴树的换代树种，也可作为庭院经济特色水果及园林绿化树种植应用，在石榴产区具有极大的推广价值。

中国农业科学院作物科学研究所成功克隆与解析小麦太谷核不育基因

经过近20年不懈努力，中国农业科学院作物科学研究所贾继增研究员与孔秀英研究员带领科研人员成功克隆小麦太谷核不育基因Ms2。

太谷核不育小麦是我国科技人员高忠丽于1972年在山西太谷发现的一个显性核不育小麦材料，是由单显性核基因控制的自然突变体，其特点是雄性败育稳定彻底，不受环境条件影响，异交结实率高，是进行小麦轮回选择的理想材料。

太谷核不育基因Ms2的克隆存在3个巨大的挑战：一是Ms2所在的4D染色体是小麦21条染色体中多态性最低的一条染色体；二是矮败小麦中Ms2基因所在区段重组率非常低；三是2012年之前无小麦参考基因组序列发表。矮败小麦是一个理想的轮回选择育种材料，但该材料不适合用于Ms2基因的图位克隆。

该基因的克隆将大大促进作物轮回选择育种的应用范围，提高育种效率与育种水平。该项成果于4月24日召开的国际小麦遗传大会上首次公开报道。研究论文已于近期发表于国际知名学术期刊《自然-通讯（Nature Communications）》。（来源：中国农科院网站）

棉花“甲基化基因图谱”首次绘成

本刊讯（编辑 王雯慧） 5月30日出版的《基因组生物学》杂志刊登了中美科学家合作的一项重要研究成果：他们首次绘制出棉花表观遗传基因的“甲基化基因图谱”，即野生棉和种植棉之间500多种表观遗传基因的差异，为生物技术公司通过表观修饰育种培育出高产优质棉花提供了重要线索。

几十年来，科学家们发现，许多动植物的表观特征，既可用基于DNA序列改变的遗传学方法调控，也能用不改变DNA序列的表观遗传学方法进行可遗传性修饰。这些研究成果为动植物育种开启了全新路径，特别是利用表观遗传学技术，不需改变基因，就能创造出全新品种，可规避人们对转基因技术的质疑和争论。

在最新研究中，南京农业大学张天真教授课题组与德克萨斯大学杰夫瑞·陈的课题组合作，通过将美国陆地棉与野生棉对比，识别出500多种与DNA甲基化过程有关的基因开关列表，从而绘制出了这份棉花的“甲基化基因图谱”。DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰过程，新图谱信息可提供棉花在100多万年进化过程中的表观基因变化，帮助研究人员选育出拥有某些新特征的新品种，提高棉花的产量，改善其抗旱性、耐热性或抗虫性。

研究人员发现，野生棉花内的一种甲基化基因能阻止棉花开花，而种植棉中的这种基因已去甲基化，导致了棉花从热带植物变成在世界多数地区“安家”的普适性农作物，这种关键性突变不是遗传变异，而是表观遗传变异。

他们表示，参照这一最新“甲基化基因图谱”，育种专家可通过化学方法或CRISPR-Cas9等技术进行基因甲基化修饰，靶向培育出改良品种，同样的方法也可用于小麦、咖啡、土豆和玉米等主要农作物育种。