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2月12日，农业农村部发布了《中共中央国务院关于抓好“三农”领域重点工作确保如期实现全面小康的意见》，文件重点提到要打赢脱贫攻坚战和补上全面小康“三农”领域突出短板的两大任务。2020年是全面建成小康社会目标实现之年，是全面打赢脱贫攻坚战收官之年，而新冠肺炎疫情对各行各业产生了巨大冲击，此时中央一号文件的发布为乡村相关产业带来了更多的良机。要想快速提高农民的收入，摆脱贫困，农产品品质提升是一个重要途径。为了实现这一目标，一代代的育种科学家积极探索产品品质的关键调控机制，实现高效定向育种，实实在在地解决农民人均收入提升问题。玉米作为世界三大粮食作物之一，籽粒品质提升是重点育种方向。在玉米种子发育过程中，胚乳具有两大重要功能：一是作为贮藏器官，积累储藏物质；另一方面可以滋养种胚的生长发育。但玉米胚乳和胚之间是如何协调营养配置，并进行响应调控，这一系列过程的分子调控机制仍需探究。2019年9月，中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所的研究团队在The Plant Cell 杂志上发表了相关研究成果：利用蛋白组、转录组结合的策略揭示了玉米籽粒中储藏蛋白从胚乳向胚重分配的分子调控机制，为未来培育优质蛋白玉米(Quality Protein Maize， QPM)提供了分子基础。 Intra-Kernel Reallocation of Proteins in Maize Depends on VP1-Mediated Scutellum Development and Nutrient AssimilationThe Plant Cell IF=8.631 本期关键词胚、胚乳、蛋白、转录组学、营养重分配 实验材料野生型W64A-αRNAi突变体籽粒、 野生型B73与B73-αRNAi突变体籽粒、glb1 glb2突变体、vp1突变体、glb1 glb2 vp1突变体。 技术路线图 实验结果1. 在Opaque2和RNAi突变体中从胚乳到胚的蛋白质重分配研究人员利用WB检测不同突变体中胚、胚乳、籽粒中醇溶蛋白和非醇溶蛋白表达变化。结果表明，随着玉米醇溶蛋白的逐渐丢失，非玉米醇溶蛋白的含量以代偿方式增加。这说明胚能够感知和响应胚乳中的蛋白质组扰动。图1 不同突变体的蛋白质积累模式2. GLBs是αRNAi胚乳诱导表达的主要胚蛋白研究人员对目标条带中的蛋白组分进行质谱分析。结果显示，大多数候选蛋白是球蛋白Globulin1（GLB1）。为证实GLB1-l和GLB1-S是αRNAi诱导胚中主要的诱导蛋白，研究者对glb1 glb2双突变株和αRNAi材料进行蛋白和转录水平表达量检测，结果表明：αRNAi诱导的胚乳和胚乳之间的蛋白质组再平衡与Glb1和Glb2基因水平转录上调有关。上述的结果说明：GLBs是胚主要的贮藏蛋白，并且是响应胚乳到胚蛋白质再分配的主要蛋白质。图2 不同突变体中的GLBs表达分析3. Glb1基因的空间表达模式及细胞形态学检测石蜡染色切片与RNA原位杂交分析发现，营养物质的重新分配将更多的氨基酸从胚乳转移到胚中，从而导致盾片中GLB贮藏蛋白的积累，并伴随着盾片细胞体积的增大。图3 αRNAi盾片中贮藏蛋白沉积的增强图4 αRNAi盾片细胞体积的增大4. 转录组学分析αRNAi籽粒中胚基因表达对胚乳蛋白转移的响应研究团队对比了生长16天、24天的野生型和αRNAi突变体幼胚的转录组，结果表明：蛋白质组重平衡上调了胚中Globulin以及碳水化合物、氨基酸、硫同化等营养代谢通路相关基因的表达，多种参与代谢通路的差异基因在αRNAi胚胎中同时被激活或抑制，以响应胚乳中的蛋白质重新分配，蛋白质重新分配似乎主要在转录水平上被调节。图5 αRNAi胚中差异基因及富集条目5. 关键因子的筛选：VP1是蛋白从胚乳到胚重新分配所必需的KEGG分析结果显示：上调差异基因在ABA信号通路的两个模块中显著富集：PYR/PYL 和SnRK2，通过荧光素酶互补实验检测到LEC1-AFL-B3, VP1能和SnRK2.2 and SAPK4互作，进一步通过WB和RT-qPCR分析发现在vp1 αRNAi中几乎所有的胚蛋白（包括Glb1和Glb2）都显著降低，该结果表明：VP1对胚蛋白质合成具有多向性效应，并且VP1是储存蛋白从胚乳到胚重新分配所必需的转录调控因子。图6：VP1是蛋白从胚乳到胚重新分配所必需的6. VP1作用机理探究：VP1反式激活αRNAi胚中Glbs和诱导多种基因表达研究团队进一步对VP1调控机制进行研究，采用双荧光素酶定量分析（dual-LUC）及拟南芥过表达实验发现：VP1可以反式激活Glbs和许多胚基因的高表达，并且VP1能够诱导碳水化合物、氨基酸代谢、硫代谢、逆境响应等多种途径mRNA转录本的表达。这些结果表明：VP1是蛋白从胚乳到胚重新分配多种信号途径的中心转录调节因子。图7：VP1反式激活αRNAi胚中Glbs和诱导多种基因表达7. 表型描绘：VP1直接调节胚胎盾片细胞发育和营养吸收作者通过GUS染色和RNA原位杂交分析发现：24天时，Glb1在盾片中显著表达，Vp1主要在盾片中表达，这表明了在胚发育过程中，VP1的表达空间的分布与盾片分化密切相关。进一步的石蜡切片实验发现，相比野生型幼胚，vp1幼胚有明显的发育缺陷。可溶性糖含量测定进一步揭示了VP1可导致营养同化不良，葡萄糖和果糖显著过度积累。8. 全面解析VP1幼胚发育和蛋白重分配中调控网络作者对野生型和vp1突变体进行转录组学分析，GO、KEGG显示在αRNAi中被激活同时在vp1中被抑制的154个基因主要参与转录调控、信号转导和基本营养代谢等，特别寡糖、海藻糖、蔗糖和淀粉代谢。值得注意的是，植物激素和应激响应途径在这两类通路显著富集，表明VP1在调控幼胚生理内环境中起着关键作用。这些结果表明，VP1直接调控了盾片在幼胚的发育和营养物质的吸收。图8：野生型和vp1突变体幼胚转录本的比较分析 小结作者通过RNA干扰技术抑制了胚乳中α-醇溶蛋白（αRNAi），导致胚中合成了更多的球蛋白GLB1，因此显著增加了蛋白存储液泡的大小和数量。Glb基因在盾片的中上部强烈表达，该细胞体积在αRNAi株系中显著扩大。无论在胚乳中表达或是抑制α-醇溶蛋白，阻断球蛋白都会导致胚中的蛋白含量明显降低，说明了胚中的球蛋白是胚感知胚乳营养状态并结合来自胚乳分配的氨基酸的关键因素。并且胚与胚乳之间的蛋白重配很大程度上受到了转录水平的调控。野生型与αRNAi突变体籽粒中差异表达的基因主要参与了硫同化与营养代谢，其中有很多基因都受到VP1的转录激活。在vp1突变体的胚中，盾片的形态不正常，盾片细胞具有较少的细胞内含物，并且不能响应于αRNAi的诱导。图9 ：VP1在胚乳与胚胎营养物质再分配中的分子模型本文结果揭示了VP1对于玉米盾片发育及胚乳向胚的蛋白重配具有重要作用，为未来培育优质蛋白玉米(Quality Protein Maize， QPM)提供了分子基础，向玉米品质的提升迈了坚实的一步。...
iMatrix系列是重组人层粘连蛋白片段产品，可以作为细胞培养基质(涂层材料)。Laminin的定义是来源于位于动物基底膜的一种细胞外基质。基底膜的类型因细胞类型而异，层粘连蛋白通过整合素对细胞生长、运动和分化起重要作用。该蛋白由三条链组成；α-、β-和γ-链。目前已知了15种层粘连蛋白亚型。iMatrix是层粘连蛋白α链中纯化的E8片段，具有整合素结合能力。根据培养的细胞类型，有3种类型的iMatrix (-511，-221和-411)可供客户选择。 1. iMatrix-511iMatrix-511是重组人层粘连蛋白-511 E8片段，由CHO-S细胞(iMatrix-511)或转基因蚕茧(iMatrix-511丝)产生。iMatrix-511作为细胞培养基质对诱导多能性/胚胎干细胞非常有用。产品特点：● 适用于胚胎干细胞/多能干细胞细胞培养，也可适用于各种细胞● 高细胞存活率● 无需饲养层● 除传代外，更换培养基时不需要ROCK抑制剂● 使用简便，产品为溶液形式（0.5mg/ml）产品使用实例： 产品引用文献：[1] Ayabe, H. et al., Optimal Hypoxia Regulates Human iPSC-Derived Liver Bud Differentiation through Intercellular TGFB Signaling. Stem Cell Reports, 11, 1-11, (2018) [2] Musah, S. et al., Directed differentiation of human induced pluripotent stem cells into mature kidney podocytes and establishment of a lomerulus Chip. Nature protocols, 13(7), 1662, (2018)产品订购详情： Easy iMatrix-511和Easy iMatrix-511 silk 是iMatrix-511和iMatrix-511 silk.即用型。不需要稀释步骤和费力的浓度计算。订购详情如下： 2. iMatrix-211iMatrix-221是重组人层粘连蛋白-221 E8片段。已知层粘连蛋白221结合整合素α7X2β1蛋白，该蛋白在肌肉组织中选择性表达，特别是在心肌和骨骼肌细胞中。产品特点是适用于优化心肌细胞的富集和维持。产品订购详情： 3. iMatrix-411iMatrix-411是重组人层粘连蛋白-411 E8片段。将iMatrix-511培养替换为iMatrix-411后，可以从多能干细胞中有效诱导内皮祖细胞。该产品特点是适用于优化从人多能干细胞诱导血管内皮细胞。产品使用实例： 文献引用：[1] Ohta et al., Laminin-guided highly efficient endothelial commitment from human pluripotent stem cells Scientific. Reports., 6, 35680, (2016) 产品订购详情： 更多产品详情请联系Funakoshi中国授权代理商欣博盛生物全国服务热线: 4006-800-892 邮箱: market@neobioscience.com 深圳: 0755-26755892 北京: 010-88594029 上海: 021-34613729 广州：18024516375 代理品牌网站: www.nbs-bio.com 自主品牌网站: www.neobioscience.net...
春风吹，战鼓擂，国自然基金申请已经进入最后的冲刺阶段。为了帮助大家更轻松地搞定标书，本期线上讲座由金开瑞特邀专家老师为大家带来《国家自然科学基金撰写思路与注意事项》。专家老师将结合自己多年的科研实践以及撰写国家自然科学基金等国家级项目的经验，为大家详细介绍国家自然科学基金在申报中需要注意的要点、关键问题以及评审专家关注点等，让国自然标书的撰写有Protocol可循，协助研究者们更高效的完成申报大计。...
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