USDA 301國(guó)家計(jì)劃成果介紹（三）

ARS在301國(guó)家計(jì)劃2018財(cái)年報(bào)告中，根據(jù)對(duì)實(shí)現(xiàn)國(guó)家規(guī)劃目標(biāo)的影響和貢獻(xiàn)水平選擇了重要成果公布。本刊將選擇部分成果介紹。

改善番茄的營(yíng)養(yǎng)和色澤。番茄是美國(guó)消耗最多的水果之一，是許多家庭花園的主要組成部分。番茄是膳食類胡蘿卜素的重要來(lái)源，膳食類胡蘿卜素包括抗氧化番茄紅素（使番茄具有獨(dú)特的紅色）和被我們的身體轉(zhuǎn)化為必需營(yíng)養(yǎng)維生素A的β-胡蘿卜素。紐約伊薩卡的ARS研究人員證明了番茄中含有的一種最初在橙色花椰菜中鑒定出來(lái)的蛋白質(zhì)，是控制番茄中類胡蘿卜素合成的關(guān)鍵因素。在果實(shí)早期發(fā)育階段，這種蛋白質(zhì)的表達(dá)導(dǎo)致類胡蘿卜素（番茄紅素和β-胡蘿卜素）在番茄成熟前累積，使得成熟果實(shí)中具有較高的類胡蘿卜素含量。這些結(jié)果表明，可以通過傳統(tǒng)育種技術(shù)或有針對(duì)性的基因工程技術(shù)來(lái)操縱為該蛋白質(zhì)編碼的基因，以改善番茄和其他水果作物的營(yíng)養(yǎng)和色澤品質(zhì)。

發(fā)現(xiàn)白粉菌抗性的主要調(diào)控基因。通過了解植物病原體如何操縱其宿主，遺傳學(xué)家和育種者能夠推動(dòng)更穩(wěn)定、更高效的農(nóng)作物生產(chǎn)。愛荷華州（Iowa）艾姆斯市（Ames）的ARS研究人員與愛荷華州立大學(xué)（Iowa State University）的生物信息學(xué)科學(xué)家合作，發(fā)現(xiàn)了植物抗病性的主要調(diào)控因子。其中兩個(gè)調(diào)控因子分別控制961和3，296個(gè)“工作”基因的活動(dòng)。此外，在病原體攻擊的早期階段受到調(diào)控的961個(gè)基因中，超過30%的基因會(huì)在感染加劇的過程中被再次調(diào)用。因此，這些基因是免疫復(fù)合物的一部分，該復(fù)合物被多種信號(hào)激活并對(duì)共同起作用對(duì)抗不同病原體或感染階段的蛋白質(zhì)進(jìn)行編碼。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了可以被已知分子信號(hào)激活的基因核，為作物保護(hù)提供了新的機(jī)制。

來(lái)源：

USDA ARS National Program 301 · Plant Genetic Resources， Genomics， and Genetic Improvement FY 2018 Annual Report