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定位让玉米更紧凑的基因

《科学》

8月16日，《科学》在线发表了中国农业大学教授田丰课题组的研究成果。

该研究发现两个主效QTL-UPA1和UPA2分别是参与油菜素内酯（BR）合成途径的基因brd1和具有比玉米叶片发育基因DRL1更强的结合能力。

点评：该研究从玉米野生祖先种大刍草中克隆了控制玉米紧凑株型、密植增产的关键基因，建立了玉米紧凑株型的分子调控网络，为玉米理想株型分子育种、培育密植高产品种提供了理论和实践基础。

绘制菠萝驯化基因组图谱

《自然—遗传学》

9月30日，福建农林大学教授明瑞光团队在高质量菠萝基因组与菠萝驯化机制研究方面取得进展。相关论文发表于《自然—遗传学》。

研究人员证明菠萝驯化过程是有性生殖和“一步到位”共同起作用的。这是首次用大规模基因组序列数据来验证“一步到位”假说。

点评：该发现在概念上是全新的，并为如何研究有性和无性生殖过程对于无性繁殖作物家驯化的作用提供范例，为应用基因组选择快速驯化无性繁殖作物提供了理论依据。

新机制“狙击”玉米纹枯病

《自然—遗传学》

9月30日，《自然—遗传学》在线发表了山东农业大学教授储昭辉、华中农业大学教授严建兵课题组的研究成果。他们从玉米中克隆了针对纹枯病的抗病基因，并揭示了该基因产物通过调控细胞壁重要组分木质素合成而增强植物抗病性的新机制。

科研团队发现ZmFBL41基因与抗性的关联最为显著。在ZmFBL41基因内部两个关键氨基酸变异后，木质素可源源不断填补细胞壁，从而增强植物自身的抗病性。

点评：该研究不仅实现了对纹枯病抗性资源的筛选、抗病基因的鉴定与克隆，而且阐释了植物对死体营养型病害抗性的全新分子机制。其成果能较快地借鉴到其他作物上。

非洲猪瘟病毒结构现身

《科学》

10月17日，中国科学院生物物理研究所研究员饶子和、王祥喜及中国农业科学院哈尔滨兽医研究所研究员步志高解析了非洲猪瘟病毒（ASFV）衣壳结构，为非洲猪瘟疫苗开发开辟了新途径。相关成果发表于《科学》。

该研究使用优化的图像重建策略，解析了高达4.1埃的ASFV衣壳结构，包括一个主要（p72）和四个次要的衣壳蛋白质（M1249L、p17、p49和H240R），并被组织为pentasymmetrons。

点评：这些结构细节揭示了衣壳稳定性和组装的基础，为非洲猪瘟疫苗开发开辟了新途径。

植物基因组与物种进化

《自然》

10月23日，由华大基因领衔的“千种植物转录组计划”（1KP）联盟在《自然》在线发表了植物物种进化研究成果。

来自世界各地的近200名植物科学家组成的国际联盟，历时9年时间，研究发布了1178种植物转录组测序成果，这些植物跨越了绿色植物的多样性，包括绿色植物、青藻、红藻（Rhodophyta）以及31种植物基因组。

点评：该研究为检查绿色植物的进化提供了一个强大的系统生物学框架。高质量植物基因组序列的可用性不断提高以及功能基因组学的进步，使人们能够在整个生命之树上进行基因组进化的研究。

能量转化“阀门”真实结构

《自然》

10月23日，中国农业科学院生物技术研究所研究员程奇等联合国内外相关单位在《自然》在线发表叶绿素生物合成关键酶三维结构解析论文。

该成果首次解析了叶绿素生物合成关键酶——光依赖型原叶绿素酸酯氧化还原酶（LPOR）的三维晶体结构，揭开了光合作用终极能量来源的生物学转化“阀门”真实结构。

点评：这项研究填补了近一百年来光合作用途径中叶绿素生物合成关键酶的三维结构的空白，为植物如何利用光能驱动酶催化提供了重要信息，也为定量的能量转化反应精细计算分析铺平了道路。

“甜蜜”基因进化“殊途同归”

《自然—遗传学》

11月2日，《自然—遗传学》在线发表了两项由中国农业科学院领衔的瓜类作物基因组研究成果。科研团队分别构建出甜瓜和西瓜的全基因组变异图谱，揭示了其驯化历史“族谱”。

研究团队构建了世界首个甜瓜全基因组变异图谱，勾勒出甜瓜复杂的驯化历史。甜瓜可能发生过3次独立的驯化事件，都导致野生甜瓜失去苦味和酸味并获得了甜味。（未完）