西南大學(xué)zui早的源頭是創(chuàng)立于清朝末年的川東師范學(xué)堂，這所位于我國(guó)西南地區(qū)的國(guó)家"211工程"重點(diǎn)建設(shè)綜合大學(xué)于2005年7月經(jīng)*批準(zhǔn)，由原西南師范大學(xué)、原西南農(nóng)業(yè)大學(xué)合并組建而成。2011年西南大學(xué)在生物技術(shù)領(lǐng)域*期刊《Nature Biotechnology》等雜志上接連發(fā)表文章，獲得了重要的研究成果。

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Spatiotemporal manipulation of auxin biosynthesis in cotton ovule epidermal cells enhances fiber yield and quality

中國(guó)是世界上zui大的紡織品生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó),棉花是我國(guó)zui重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有十分重要的地位。但是，目前國(guó)產(chǎn)原棉在數(shù)量和質(zhì)量上，已經(jīng)不能滿足市場(chǎng)需要，進(jìn)口原棉數(shù)量不斷增加，尤其是適紡棉紗的原棉，幾乎全部依賴進(jìn)口。因此提高棉花的產(chǎn)量，改進(jìn)其品質(zhì)，對(duì)我國(guó)紡織業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，具有非常重要的意義。但是，我國(guó)人口眾多，耕地資源十分有限，糧食生產(chǎn)壓力很大。這一國(guó)情不允許單純采用擴(kuò)大栽種面積的方式來增加我國(guó)棉花的產(chǎn)量，*的途徑是通過育種和栽培手段，提高棉花的單位面積產(chǎn)量，同時(shí)改善其纖維品質(zhì)。

然而，由于受種質(zhì)資源和常規(guī)育種技術(shù)的限制，棉花品種的產(chǎn)量潛力己開始進(jìn)入平臺(tái)期，要實(shí)現(xiàn)棉花產(chǎn)量與纖維的同步提高，難度更大。常規(guī)育種技術(shù)已經(jīng)難以滿足我國(guó)對(duì)棉花產(chǎn)量和質(zhì)量快速增長(zhǎng)的要求。
 
在這篇文章中，西南大學(xué)的研究人員開展了棉花纖維發(fā)育的分子機(jī)理及基因工程改良的研究。這一課題組研究發(fā)現(xiàn)，生長(zhǎng)素在開花當(dāng)天的纖維起始細(xì)胞中有高濃度積累，而IAA運(yùn)輸抑制劑處理棉花以及無纖維突變體的胚珠表皮細(xì)胞中沒有這種高濃度積累，這表明高濃度的生長(zhǎng)素累積是纖維細(xì)胞起始所必需的。

據(jù)此，這一課題組提出通過定向控制植物激素相關(guān)基因的表達(dá)，在棉花纖維細(xì)胞起始期適度增加棉花胚珠表皮細(xì)胞中的IAA濃度，促進(jìn)纖維細(xì)胞起始，進(jìn)而提高纖維產(chǎn)量的策略。針對(duì)這一策略，經(jīng)過多年堅(jiān)持不懈的努力，篩選出了適宜的啟動(dòng)子，在上千個(gè)轉(zhuǎn)基因棉花株系中獲得了纖維產(chǎn)量大幅度提高、同時(shí)纖維的細(xì)度也得到顯著改進(jìn)的新材料，在棉花高產(chǎn)育種上取得了重大突破。

這篇文章公布在《Nature Biotechnology》雜志上，成為*成功利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)實(shí)現(xiàn)作物產(chǎn)量與品質(zhì)同步改良報(bào)道。

Functional Divergence among Silkworm Antimicrobial Peptide Paralogs by the Activities of Recombinant Proteins and the Induced Expression Profiles

昆蟲對(duì)侵入體液的微生物主要通過細(xì)胞免疫和體液免疫加以清除和抑制繁殖。在體液免疫機(jī)制中主要由抗菌肽發(fā)揮作用。昆蟲基因組通常含有多種抗菌肽基因家族成員，那么昆蟲是如何協(xié)調(diào)抗菌肽基因家族成員的功能？這些抗菌肽家族成員的免疫功能分化又是通過怎樣的選擇進(jìn)化而形成？研究人員在該論文中詳細(xì)解析了這些問題。

在這篇文章中，研究人員對(duì)家蠶基因組中的3個(gè)抗菌肽基因家族（cecropin, moricin, gloverin）成員（14個(gè)基因）抗菌功能和免疫表達(dá)活性的分化進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這3個(gè)基因家族存在著“主功能基因的免疫一致性”，BmcecB6、BmcecD、Bmmor 和 Bmglv2是這3個(gè)家族的主功能基因，其它成員的抗菌譜較窄，抗菌活性較弱，免疫表達(dá)活性也降低，有的已進(jìn)化為假基因。研究同時(shí)從分子進(jìn)化角度和上游調(diào)控元件解析了這種免疫功能分化的原因。研究所揭示的“主功能基因的免疫一致性”特征與課題組較早時(shí)間在黑腹果蠅抗真菌肽drosomycin基因家族成員中發(fā)現(xiàn)的功能分化特征（Gene, 2006; Journal of Biomedicine and Biotechnology, 2009）相一致。

這一研究揭示的這一基本特征可以回答昆蟲是如何協(xié)調(diào)不同抗菌肽的功能這一關(guān)鍵問題，使我們加深理解昆蟲通過抗菌肽基因家族成員的協(xié)同防御機(jī)制實(shí)現(xiàn)快速、經(jīng)濟(jì)、有效抵抗微生物感染的生物學(xué)意義：主功能基因弱的基礎(chǔ)表達(dá)活性形成初次防御；主功能基因強(qiáng)的誘導(dǎo)表達(dá)活性發(fā)揮主要防御作用；其它基因成員弱的誘導(dǎo)表達(dá)活性構(gòu)成協(xié)同防御，后者針對(duì)某些微生物的強(qiáng)抗菌活性的意義也不可忽視。

Ras1CA overexpression in the posterior silk gland improves silk yield

家蠶絲腺，特別是后絲腺生產(chǎn)的絲蛋白決定了蠶絲的產(chǎn)量。科學(xué)家曾通過傳統(tǒng)雜交手段獲得高產(chǎn)、抗病的新家蠶品種，使養(yǎng)蠶業(yè)獲益匪淺。但好景不長(zhǎng)，這種方法很快遭遇蠶絲產(chǎn)量停滯的瓶頸。由于蠶絲成分相當(dāng)復(fù)雜，用轉(zhuǎn)基因方法改變一種或數(shù)種絲蛋白，可能會(huì)改變絲的構(gòu)造，降低蠶絲的品質(zhì)。的辦法是只讓絲腺增大，但是別的組織器官不發(fā)生變化。

因此在這篇文章中，研究人員在一種叫做GAL4/UAS的轉(zhuǎn)基因家蠶品系中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過Ras1CA基因在家蠶后絲腺中特異地超表達(dá)，使蠶絲蛋白生產(chǎn)和絲的產(chǎn)量提高60%，而食物消耗量卻只增加20%，桑葉蠶絲轉(zhuǎn)化效率提高了30%，蠶絲質(zhì)量沒有受到明顯影響，在蠶業(yè)生產(chǎn)上呈現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。

這樣就能把家蠶絲腺變大，但正常吐絲，并且不影響蠶絲的構(gòu)造和蠶絲的品質(zhì)。而GAL4/UAS轉(zhuǎn)基因系統(tǒng)的zui大優(yōu)點(diǎn)是可在特定組織或者特定器官里使某基因獲得功能或者喪失功能。所以，在后絲腺中特異性表達(dá)癌基因Ras，導(dǎo)致后絲腺輕度癌化，形成一個(gè)“良性腫瘤”：后絲腺變大，轉(zhuǎn)基因家蠶正常吐絲，蠶絲構(gòu)造和品質(zhì)沒有太大改變。而研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，Ras1通過增大后絲腺體積和促進(jìn)絲蛋白合成來提高蠶絲產(chǎn)量，是家蠶后絲腺發(fā)育的主效調(diào)控基因之一。

來源：生物通