天博官方网站速览 广东省农业科学院近期科研进展回顾

　　SFTSV属于布尼亚病毒目（Bunyavirales）、白纤病毒科（Phenuiviridae），是一种带囊膜的分节段RNA病毒，主要通过内吞途径入侵宿主细胞，其中Gn负责受体识别，而Gc介导病毒囊膜与内体膜的融合。解析Gn和Gc的精细三维结构以及它们在病毒粒子表面的组装形式成为抗病毒研究的关键。此前研究虽然报道了Gn和Gc部分结构域的原子结构，但是解析其完整蛋白结构，尤其是病毒粒子表面的原位结构，一直面临着巨大挑战。

　　研究团队通过优化病毒纯化制备策略，获得高纯度且相对稳定的病毒样品用于结构研究，结合冷冻电子断层和单颗粒三维重构技术进行结构解析，通过局部重构进一步提升分辨率。基于大批量的图像数据采集和深度分类，最终获得4-5 Å局部分辨率的重构密度图，并成功搭建了Gn/Gc囊膜蛋白的完整结构模型。该研究报道了迄今为止最高分辨率的布尼亚病毒粒子结构，极大促进了我们对于布尼亚病毒组装和入侵机制的理解，也为疫苗和药物设计提供了重要基础。

　　该研究得到国家自然科学基金、广东省科技计划项目、中国医学科学院医学与健康科技创新工程等项目资助。

　　RNA修饰在植物生理和病理过程中起着重要作用，这些修饰改变RNA的结构，影响其分子互补性，并与特定蛋白质结合，从而产生各种生理效应。RNA修饰在植物中的研究蓬勃发展，先后发现其在植物发育、生物和非生物胁迫响应、作物性状改良等方面的重要作用。目前还缺乏一个方便、完整的综合数据库能够对植物RNA修饰等相关调控数据进行全面的挖掘、注释和直观的可视化。

　　PRMD是一个专门针对植物RNA修饰研究而开发的集成且直观的数据库，该数据库主要是为了方便RNA修饰研究而建立的，1.0版本包含20种植物物种，并提供了一个直观的界面来显示信息。此外，PRMD提供了多种不同功能的分析和数据可视化工具，对用户完全免费开放，为快速开展和推广植物RNA修饰研究提供了极大的便利，后续版本中将进一步添加和完善不同物种的不同种类的RNA修饰的高通量测序数据。

　　该研究得到国家自然科学基金、林木遗传育种国家重点研发项目以及广东省农业科学院生物育种中心协同创新专项等项目资助。

　　香蕉是全球贸易量最大的水果，约有130个国家和地区生产，总种植面积超过400万公顷。

　　该研究组装了三倍体香蕉种（AAB）两个栽培类型Plantain和Silk的单倍型基因组。同时对这两个AAB品种的起源进化进行了深入分析，分析了亚基因组不对称进化。这是国际上首次报导的异源三倍体染色体基因组。

　　研究团队以“美食蕉1号”和Silk品种为对象，完成了其单倍型基因组的组装解析，为阐明香蕉遗传多样性奠定了基础，通过分析基因组来源，首次精确阐明了Plantain和Silk的祖先贡献。针对“美食蕉1号”品种具有抗枯萎病的特性，通过比较基因组学挖掘并经过功能验证，发现一些新的转录因子可能通过强化细胞壁在植物防御中发挥重要作用。美食蕉富含类胡萝卜素和淀粉，这些物质在不同品种的三倍体香蕉中含量差异较大，结合基因组、转录组和表型数据探讨了Plantain和Silk中造成差异的遗传基础，从而帮助改善香蕉的营养品质。

　　该研究得到香蕉国家育种联合攻关、国家香蕉产业技术体系、广东省香蕉种业创新园项目、院学科团队建设等项目资助。

　　香蕉种质资源的多样性十分丰富，栽培香蕉中存在A、B、S、T基因组类型，前三者主要存在线）的种质中，T基因组起源于澳蕉组（Australimusa，2n=20）的种质。Australimusa代表性物种有纤维用途的Musa textilis（Abaca，麻蕉）和富含类胡萝卜素的栽培类型Fe’i （Musa troglodytarum）。组装高质量的香蕉TT基因组对深入研究芭蕉科植物的进化，解析蕉麻纤维性能形成及类胡萝卜素积累的分子机制等具有重要作用。

　　倒位是基因组中相对少见的结构变异，但其对物种进化和作物育种改良都有深远的影响。目前由于技术制约，植物全基因组水平的基因组倒位及其对育种改良的影响研究较少天博官方网站，对具有重要育种价值的倒位挖掘不足。

　　该论文在目前最新的泛基因组技术和人工智能技术飞速发展的背景下，结合团队前期利用泛基因组技术进行基因组倒位挖掘研究的基础，全面总结了目前植物基因组倒位研究的现状和未来在作物育种中应用的前景。该论调了运用最新的泛基因组技术和机器学习等人工智能算法，能使我们更全面地理解和挖掘作物的染色体倒位变异。另外，最新的基因组编辑技术可以用于在植物中诱导或逆转倒位突变，为修改并编辑染色体局部重组提供有效的机制。鉴于倒位在作物育种中应用的可能性和潜力，本论文首次提出了一个综合了泛基因组、机器学习方法和基因组编辑的倒位育种流程。总的来说，本论文通过综述基因组倒位研究的现状，为未来倒位研究及其育种应用提出了新的见解。

　　以泛基因组和机器学习方法为技术框架，利用基因编辑技术和发现倒位变异进行育种改良的流程概述

　　农产品在生产、加工、运输和存储等过程中容易被曲霉真菌侵染，从而积累多种真菌毒素，其中最常见的真菌毒素包括黄曲霉毒素、赭曲霉毒素等。当前的真菌毒素大规模筛查技术无法满足快速增长的监控需求，且快检试剂盒一次只能检测一种毒素。

　　该技术通过构建支架蛋白-接头蛋白融合蛋白、纳米抗体及荧光素酶-连接多肽融合蛋白，实现了纳米抗体与荧光素酶多组分、不同摩尔比的共价偶联；利用高浓度荧光素酶-纳米抗体摩尔比偶联形成的免疫聚合体，分别实现了对黄曲霉毒素B1（AFB1）和赭曲酶毒素A（OTA）的快速、低成本和高灵敏检测；通过构建AFB1和OTA特异性纳米抗体与荧光素酶同时偶联的免疫聚合体，实现了一套试剂对两种真菌毒素的高灵敏、同时检测。有效地解决了传统免疫分析方法缺乏多重检测能力的缺陷，对实现农产品中真菌毒素及其他食品和环境污染物的高效监测具有重要理论意义和应用价值。

　　该研究得到国家自然科学基金、广东省自然科学基金、广州市基础与应用基础研究项目等项目资助。

　　保障“菜篮子”有效供给是一项重要的民生工程。然而，不合理的水肥管理措施在设施菜地的应用已经造成了不良的环境影响。因此，制定优化水肥管理措施在保障设施蔬菜种植系统生产力同时最大限度减少环境风险至关重要。

　　该研究表明在高氮投入的情况下，采用水肥综合调控策略（如滴灌取代漫灌，同时减少50%的化学氮施用）可以同时实现环境效益和经济效益。该措施可作为设施黄瓜-番茄栽培系统的有效水肥管理措施。研究结果为集约化蔬菜种植系统的可持续发展提供了科学依据和参考。

　　该研究得到国家现代农业产业技术体系建设专项、中央级公益性科研院所基本科研业务费专项和国家自然科学基金等项目资助。