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基因科技發展
基因科技發展
2019/03/27
蝙蝠流感病毒會感染雞、豬、鼠等常見的牲畜或居家小動物,顯示蝙蝠流感病毒除了是人畜共通傳染病毒外,更是潛在可能造成畜牧業爆發大規模傳染,一旦大爆發將造成重大經濟損失的傳染病。
2019/03/21
愛丁堡大學的研究團隊確認具有抗癌與治療潛力的兩種蛋白,以蛋雞作為載體並經由基因轉殖,使得基改蛋雞產下抗癌雞蛋,研究的突破將成為抗癌的新希望。
2019/03/19
美國喬治亞大學食品安全中心對人畜共通傳染病的沙門氏桿菌進行研究,針對沙門氏桿菌的特定血清型Typhimurium進行全基因組的定序及序列分析,藉由遺傳變異區分細菌可能的來源並加以分類,達到源頭管控與防檢疫之目的。
2019/02/25
中國大陸華南農業大學的研究團隊建立了以農桿菌作為基因轉殖的技術,改良水稻葉綠體內的三個酵素,透過GOC途徑,植物體可迅速將光呼吸作用產生的乙醇酸在胞器內迅速地代謝成二氧化碳、水及氧氣,株型則顯得較碩大、翠綠,稻穀收成提升7-27%。
2019/02/06
MinION測出的病毒序列與傳統定序法所得到的結果相似程度高達99.8%,人們可隨時攜帶檢測裝置,及時於作物栽種現場進行病害管理監控,省去採樣送驗的時間成本,同時避免病毒在短時間內大爆發的風險。
2019/01/11
英國研究發現陸生開花植物具有一套感知及記憶環境狀態的能力,提供植物逆境調控基因之基礎研究,或許能應用在品種選育與作物經營管理方面。
2019/01/08
透過農桿菌感染的方式影響調控異型花柱的已知關鍵基因S-Locus上,以此建置一套有別於模式物種的農桿菌轉殖系統,有助於更進一步了解異型花柱在花部形態發育及發育演化方面的意義。
2019/01/03
新興基因編輯是現代生物科學上最大的突破,德拉瓦大學之thgRNA調控機制已在大腸桿菌的模式中受到證實,研究可望應用於未來基因表現調控上,使人們精準控制基因表現的強弱。
2018/12/20
以菸草鑲嵌病毒做為表現載體,轉殖後的煙草鑲嵌病毒感染菸草,再將表現的蛋白質純化後獲得抗真菌蛋白。經實驗證實,該表現系統生產的蛋白質產物能成功抑制番茄灰黴病。
2018/12/10
大西洋鮭(Salmo salar, Atlantic salmon)的營養價值高、肉質口感佳,因此深受廣大消費者喜愛,在魚市中具有高商業價值。市售的大西洋鮭多以人工繁殖方式大量養殖,其中著名的養殖國家有北歐挪威及南美智利等國,也是臺灣進口大西洋鮭的主要來源。大西洋鮭是卵生魚類,雌魚體積一般而言較雄魚大,可儲備產卵時所必須的能量。雌魚懷孕後會季節性洄游至河川上游產卵,孵化後的鮭魚長到適當的體長後,會隨河川順流至下游的海洋中,性成熟的鮭魚於交配後又會洄游至上游原生地產卵,完成其生活史。雖然現在多以人工繁殖的方式養殖大西洋鮭,但野生鮭魚多為生態系中的環境指標物種(indicator)及關鍵種(keystone species),在當地食物鏈中扮演重要的角色,長期監控鮭魚族群的動態,將有助於保育政策及漁業政策之擬訂。芬蘭赫爾辛基大學(University of Helsinki, Finland)、芬蘭自然資源研究院(Natural Resources Institute Finland)與芬蘭圖爾庫大學(University of Turku, Finland)的聯合研究團隊研究後發現,自1970年代調查以來近40年的時間裡,塔納河流域大西洋鮭的重量與體積正在逐年縮減中,這樣的現象也反映在該族群的基因中。   過去的追蹤發現,生活在塔納河流域的大西洋鮭,其性成熟年齡愈趨年輕化,早熟的鮭魚相較於晚熟的鮭魚而言,有著體長較短、體重較輕的特徵,且通常雄魚較雌魚早熟。進一步研究發現性成熟特徵與基因Vgll3的遺傳型式有關。研究人員於Vgll3的基因座(locus)上發現多個遺傳變異,研究團隊將這些遺傳變異分成兩種不同型式的等位基因(又稱對偶基因,allele),並證實其中一個等位基因型式可反映出早熟且體積小、另一個型式則反映出晚熟且體積大的兩種特徵。研究發現成魚尺寸與性成熟年齡隨著年代發生變化的現象,皆反映在其調控基因Vgll3上。研究顯示鮭魚形態特徵的改變並非僅是單純隨環境變化而發生表型可塑性(phenotypic plasticity),而是基因型改變造成遺傳變異,進而產生表型特徵的改變。遺傳特徵隨世代產生變異,這意味著演化正在發生,原有的特徵因生存環境發生變化,逐漸演化成為新的特徵,以適應新的環境變化。研究也發現,大西洋鮭魚族群在短時間內快速地產生遺傳變異,多呈現在雄魚的外表形態及遺傳上,這顯示天擇(natural selection)可能僅作用在特定性別的個體上,產生性別衝突(sexual conflict)的現象。【延伸閱讀】以eDNA追蹤瀕危魚種   這項由芬蘭聯合研究團隊發現的重要成果已於今年10月已發表在<Nature Ecology & Evolution>,相關研究或許能在演化學、族群監控、漁業永續等領域加以應用。研究團隊也希望能在未來找出改變族群遺傳結構的關鍵環境因子,並盡可能防止其影響擴大。
2018/12/04
由於世界人口增加、耕地面積減少、氣候變遷加劇與自然資源有限等原因,向外太空發展農業似乎是一種可行的想法;然而,植物已在地球上經過長期演化,早已適應地球的特殊環境。太空中的重力特性和土壤營養皆與地球上有所不同,欲發展農業則需透過科技技術尋求解決之道。   菌根是一種真菌與植物互利共生的構造,真菌的菌絲比植物的根更細,可幫助植物吸收水分與礦物質,而植物則可供給真菌所需的醣類和脂質,在營養缺乏的環境中,這樣的構造更能幫助植株生長與促進健康。獨腳金內酯(strigolactone, SL)是一種常見的植物激素,在調節植物根與芽之萌發與刺激菌根中菌絲生長具有重要角色。瑞士蘇黎世大學(Universität Zürich)則利用此一特性,測試真菌Rhizophagus irregularis在模擬微重力環境下,於茄科模式植物—矮牽牛(Petunia hybrid)產生的菌根化現象。   由於真菌體內具有重力感受器,因此微重力條件對菌絲發育具有負面影響。而SL生合成和運輸會受到營養缺乏的條件誘導,而植物中的PDR1基因能夠改變的SL運輸效率。透過模擬得知,在微重力環境下,PDR1基因過度表現的矮牽牛仍然可生成較多的菌根。顯示藉由調控基因表現而誘導植物激素產生,並進一步引導菌根生成,或許有利於茄科植物在太空站或其他星球上生長;未來進行植物太空研究時,或可選擇生成較多SL的植物培養與耕作。【延伸閱讀】農桿菌之應用協助人們了解植物繁衍背後之遺傳機制    相關研究發表於< Nature Microgravity >
2018/11/16
eDNA又稱為環境DNA (environmental DNA),是生物遺留在環境中的遺傳跡證之一。多數研究利用追蹤生物遺留在環境中的DNA,推估特定環境中生物多樣性(biodiversity)及豐富度(abundance),透過eDNA的採樣將能達到族群現況評估及未來保育的目的。   美國馬里蘭大學環境科學中心(University of Maryland Center for Environmental Science)與史密森環境研究中心(Smithsonian Environmental Research Center)共同研究以eDNA追蹤美國馬里蘭州乞沙比克灣(Chesapeake Bay)中鯡魚的數量。鯡魚是北美地區傳統捕撈魚種,也是當地生態系食物網中許多掠食者主要的食物來源,該物種的族群大小對當地生態系平衡扮演重要的角色,但由於1970年代以來過度捕撈及產卵地被破壞下,現已成為受威脅物種,如何保育該物種成了當地機構研究的重點之一。   研究團隊藉由檢測水域中目標鯡魚遺留在環境的粒線體遺傳片段,並以即時聚合酶鏈式反應(qPCR)將特定片段擴增,以擴增的數值結果量化族群大小及鑑識魚種,藉此能有效評估不同鯡魚族群的豐富度及棲地利用程度,達到監控的目的。與傳統架設漁網捕撈相較下,採集eDNA以分子生物學的方式將大量節省人力及物力資源,即可獲得目標物種的遺傳資訊,推估物種可能的有效族群量及產卵地。研究團隊調查橫跨12處支流,在馬里蘭州境內196個地點採集水樣,發現境內的灰西鯡分布在東岸流域,而西岸已開發流域多為藍背西鯡。【延伸閱讀】藉探索海洋DNA一窺海底環境的奧秘   該研究是自1960年以來,首次在乞沙比克灣流域大規模採樣eDNA進行鯡魚物種及族群方面的生態研究。該研究成果已發表在PLOS ONE期刊,研究結果將有助於當地鯡魚捕撈計畫的擬定及規劃相關保育策略。

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