信息管理学院黄水清教授团队研制完成后生动物基因表达和可变剪接分析平台
高通量RNA-seq测序技术广泛应用于生物学研究，产生了海量转录组测序数据。重分析、共分析来自不同课题产生的原始数据可获得更多生物学假设。然而，复杂的数据处理要求和巨大的数据规模加剧了数据利用难度，造成海量数据难于重利用的尴尬局面。
据了解，黄水清教授团队计划进一步拓展该方向的研究工作，构建全面覆盖植物、真菌、家畜、水产等农业生命科学对象领域的高通量RNA-seq数据分析平台。
02
生态系统生态学课题组揭示气候变暖改变丛枝菌根真菌群落构建机制
气候变暖和降水改变是全球变化的重要组成部分，可以显著影响植物生长与植物-微生物相互作用，尤其是植物与微生物的共生关系。丛枝菌根（AM）真菌是一类重要的植物共生微生物，在陆地生态系统中分布广泛并与80%以上的陆地植物根系形成共生体，其从寄主植物获得光合产物，并为植物提供营养作为交换。AM真菌在调节植物群落、根际微生物群落、土壤碳和养分循环等方面起着关键作用，特别是在养分循环受到温度限制的高寒地区，例如青藏高原草地生态系统，AM的作用尤为重要。因此,AM真菌群落对增温和降水改变的响应会对未来全球变化下植物群落动态和生态系统过程产生显著影响。然而，气候变暖和降水改变如何影响AM真菌群落构建尚不清楚。
近日，资源与环境科学学院生态系统生态学实验室在全球变化领域顶级期刊《GlobalChangeBiology》上发表了题为“Climatewarmingpromotesdeterministicassemblyofarbuscularmycorrhizalfungalcommunities”的研究论文。该研究依托于甘肃甘南草原生态系统国家野外科学观测研究站中的高寒草甸全球变化实验，在AM真菌群落构建对模拟气候变暖和降水改变的响应研究方面取得重要进展。
结果表明，气候变暖提高了微生物活性，增加了土壤可利用氮和磷的含量，促进了植物根系生长，从而降低了植物对AM真菌的依赖，减少植物对AM真菌的碳分配，由此加剧了AM菌根群落内物种之间对碳源的竞争，致使AM真菌群落组成发生变化（具有更高养分吸收能力的Diversisporaceae科相对丰度增加，而养分吸收能力较弱的Glomeraceae科相对丰度降低），最终使得AM真菌的群落构建由随机过程主导变为确定性过程主导。而降水改变则增加了AM真菌根外菌丝的生物量，却对AM真菌群落没有影响。这些结果说明气候变暖会改变高寒生态系统中AM真菌群落构建的主要机制，此发现有助于预测未来全球变化情景下AM真菌对植物群落动态和土壤碳与养分循环的影响。
该研究由资环学院生态系统生态学实验室、北卡罗莱纳州立大学、中山大学和佐治亚理工学院合作完成，南京农业大学为通讯作者单位。资环院博士研究生徐新雨与仇云鹏博士为本文共同第一作者，仇云鹏博士与ShuijinHu教授为共同通讯作者。佐治亚理工学院LinJiang教授和中山大学陈怀海副教授参与了此项研究。生态系统生态学课题组长期从事植物-土壤微生物相互作用、土壤碳氮循环过程及其对全球变化的响应的研究。近年来，在国家自然科学基金项目、国家重点研发计划项目等项目资助下，在ScienceAdvances,NatureGeoscience,EcologyLetters，GlobalChangeBiology等生态学顶级期刊上发表了研究成果。
03
理学院章维华、夏青课题组在可见光促进EDA复合物引发的磺酰化反应方面取得新进展
近日，绿色和可持续科技领域的国际权威期刊GreenChemistry在线发表了南京农业大学理学院章维华、夏青团队完成的题为“Visible-Light-DrivenElectronDonor–AcceptorComplexInducedSulfonylationofDiazoniumSaltswithSulfinates”的研究论文。该研究发展了可见光促进EDA复合物（electrondonor–acceptorcomplex）引发的亚磺酸钠与芳基重氮盐的磺酰化反应，成功实现了芳基砜类化合物的绿色、经济、便捷的构建方法。
芳基砜类化合物广泛存在与天然产物和药物分子中，具有抗菌、抗肿瘤等多种生物活性。此外，芳基砜类化合物作为有机硫化合物的一个重要分支，在Julia烯烃合成、VanLeusen噁唑合成、Smiles重排等有机转化中也有着重要的应用。传统制备芳基砜类化合物的方法不可避免地会使用一些较苛刻的反应条件如高温、强酸环境或者使用气味或者毒性较大的反应物等，还存在成本效益不足、需要预组装官能团、底物范围较狭窄等问题。
该研究探寻了该磺酰化反应成规模化应用于工业生产的可能性。之前已有文献报道过以四步反应，总收率低于10%的方法得到吡唑芳基砜化合物3s（Eur.J.Med.Chem.,2009,44,2313）。与之相比，该研究使用6.8mmol对甲苯亚磺酸钠2a与1-甲基吡唑重氮盐1s在标准反应条件下反应24h，最终可生成1.43g吡唑芳基砜化合物3s，收率达到89%。
本研究首次发现了可见光促进EDA复合物引发的磺酰化反应，用于芳基/杂芳基重氮盐和亚磺酸钠在温和的反应条件下的偶联反应。该反应的特点是条件温和、操作简单，避免使用过渡金属、配体、催化剂和氧化剂。该反应具有高原子经济性、官能团广泛的适用性以及对药物中间体和天然产物衍生物的兼容性，为未来工业生产中实现绿色、高效的砜基化反应提供了可靠的方法。
04
资环学院土壤微生物与有机肥团队在微生物肥料合成菌群构建方面取得重要进展
近日，资环学院土壤微生物与有机肥团队张瑞福教授课题组的最新研究成果发现，施用典型根际益生芽孢杆菌SQR9不仅可以独自促进植物生长，其代谢产物还能诱导土著“帮手”微生物—施式假单胞菌（Pseudomonasstutzeri）的显著富集，并与菌株SQR9共同在植物根际形成稳定的混菌生物膜。合成菌群的代谢建模、代谢组学分析以及功能基因敲除实验证明菌株SQR9能与土著施式假单胞菌代谢互养（Cross-feeding），拓宽了双菌菌群在植物根际的生态位宽度，并且这种代谢依赖驱动两株植物益生菌的长期共存，协同增强植物益生能力。该成果以“BacillusvelezensisstimulatesresidentrhizospherePseudomonasstutzeriforplanthealththroughmetabolicinteractions”为题刊发微生物生态学领域著名期刊《TheISMEJournal》。
基于以上理论，研究人员开发了以芽孢杆菌和假单胞菌为基础的合成菌群微生物肥料产品，盆栽实验证实该产品能显著促进植物生长并协助植物耐盐，效果显著优于单菌施用。基于本研究结果申请了微生物肥料产品专利。本研究实现了从理论探索到产品开发的完整闭环，为设计更高效的生物肥料菌群产品提供了理论指导。
05
动科院熊波课题组在动物卵子质量控制研究方向取得新突破
近日，我校动物科技学院熊波课题组在ScienceAdvances上发表题为ThecohesinstabilizerSororindrivesG2-Mtransitionandspindleassemblyinmammalianoocytes的研究论文，解析了染色体黏合素稳定因子Sororin通过保护细胞周期蛋白CyclinB2免受APCCdh1降解以驱动哺乳动物卵母细胞G2-M转换和纺锤体组装的独特调控机制。
雌性哺乳动物产生成熟卵子是一个漫长、复杂且不连续的减数分裂过程。处于生发泡（germinalvesicle，GV）期的未成熟卵母细胞停滞在第一次减数分裂前期（G2期），可见明显细胞核（生发泡）。动物性成熟后，在促性腺激素的作用下，卵母细胞发生生发泡破裂（germinalvesiclebreakdown，GVBD），即G2-M转换，恢复第一次减数分裂进程。随后，微管开始形成纺锤体，伴随同源染色体整齐排列在赤道板，进入第一次减数分裂中期（metaphaseI,MI）；接着，卵母细胞在第一次减数分裂后期（anaphaseI,AI）发生同源染色体分离，排出第一极体，再次停滞在第二次减数分裂中期（metaphaseII,MⅡ），成为成熟卵子，等待受精。
综上所述，该研究揭示了黏合素稳定因子Sororin在减数分裂中作为哺乳动物卵母细胞G2-M转换和纺锤体组装调控因子的非经典功能，拓展了人们对染色体黏合蛋白所参与生物学过程的认知，同时也为研究人类和家畜卵母细胞减数分裂成熟障碍的发生原因提供了新的思路和理论依据。
动物科技学院博士周长银为该研究的第一作者，熊波教授为通讯作者，博士张雪、师资博士后苗义龙和博士生张玉、李誉也参与了该项研究。该研究得到了国家自然科学基金优秀青年科学基金的资助。
原文链接：
06
生科学院谢彦杰教授在《TrendsinPlantScience》期刊发表硫化氢热点评述论文
硫化氢（H2S，hydrogensulfide）一直以来被认为是一种有毒气体。近年来，H2S在植物体内的生理功能逐渐被揭示。H2S调控着植物生长发育和新陈代谢的诸多过程，在植物适应外界不利环境方面也起着至关重要的作用。L-半胱氨酸脱巯基酶是植物产生H2S的关键酶。H2S信号传递的方式通过S-硫巯基化修饰实现。S-巯基化修饰属于可逆的氧化还原翻译后修饰。蛋白质发生S-巯基化修饰后，半胱氨酸残基的巯基转变为硫巯基，相应的氧化还原状态和生理生化功能发生变化。H2S能提高物干旱抗性，这一过程与脱落酸（ABA，abscisicacid）有关。然而，H2S干旱胁迫反应调控的分子机制还不清楚。论文综述了近年来H2S和硫巯基化在干旱和ABA研究方面取得的突破性研究进展，主要包括：L-半胱氨酸脱巯基酶发生硫巯基化修饰和自我激活的发现，干旱响应关键蛋白SnRK2.6受S-硫巯基化修饰和磷酸化修饰的协同调控的分子机制等。
论文链接：
07
园艺学院滕年军教授团队在植物远缘杂交胚胎败育的分子机制解析方面取得系列新进展
近日，南京农业大学滕年军教授团队分别在园艺学与植物学期刊HorticultureResearch和JournalofExperimentalBotany上发表了题为“ThetranscriptionfactorCmLEC1positivelyregulatestheseed-settingrateinhybridizationbreedingofchrysanthemum”和“AnovelERFtranscriptionfactor,CmERF12,negativelyinfluenceschrysanthemumembryodevelopment”的最新研究成果。两篇研究论文背靠背地解析了植物胚胎发育正调控转录因子CmLEC1和负调控转录因子CmERF12在菊花远缘杂交中胚胎败育的分子机制，并且发明了一种全新的克服植物远缘杂交生殖障碍的方法。
植物远缘杂交是杂交育种的一种方式，指不同种间、属间植物甚至亲缘关系更远的物种之间的杂交，已在农作物新品种培育方面发挥了巨大作用。然而，与近缘杂交相比，远缘杂交亲本遗传背景差异更大，更容易出现杂交生殖障碍和导致杂交失败。迄今，许多技术广泛用于克服远缘杂交生殖障碍，如特殊授粉、幼胚拯救等，但很多情况下效果并不明显。
针对植物远缘杂交中普遍存在生殖障碍现象，作者在前期研究中以菊花为材料，发现胚胎败育是其远缘杂交生殖障碍的主要形式，其中NF-YB类转录因子CmLEC1、AP2/ERF类转录因子CmERF12很可能参与了胚胎发育调控(Zhangetal.BMCGenomics,2016,17:585)。发表在HorticultureResearch上的论文对CmLEC1功能和作用机制进行了详细解析。作者发现过表达CmLEC1转基因菊花能促进杂交胚胎的正常发育，显著提高远缘杂交结实率，而amiR-CmLEC1干扰下调转基因菊花的远缘杂交结实率则显著降低。为深入研究CmLEC1正调控菊花胚胎发育的分子机制，作者通过酵母文库筛选获得CmLEC1互作蛋白CmC3H，并通过酵母双杂交、LCI、BiFC和Pull-down等实验验证了该互作，同时挖掘到CmLEC1的靶基因CmLEA，进一步研究发现CmLEC1可通过与CCCH锌指蛋白CmC3H相互作用形成复合物，进而结合CmLEA启动子的CCAAT基序促进其转录。
两篇论文从正反两方面解析了CmLEC1和CmERF12调控胚胎发育的分子机制，丰富了植物转录因子调控胚胎发育的理论知识。更为重要的是，研究中采用基因工程技术对调控胚胎发育的单个关键基因进行操作，就可提高远缘杂交结实率，这为克服其它农作物远缘杂交生殖障碍提供了一种全新的方法和思路，具有重要的应用前景。
发表在HorticultureResearch论文的第一作者是博士生徐素娟，青年教师吴泽博士和研究生侯慧中、赵静雅、张凤姣、滕人达、丁利平参与了研究。发表在JournalofExperimentalBotany论文的共同第一作者为研究生徐素娟、侯慧中和吴泽博士，赵静雅、张凤姣、滕人达参与了研究。滕年军教授为两篇论文的通讯作者，陈发棣教授参与了项目的指导。本研究由我校独立完成，得到了国家自然科学基金和教育部新世纪优秀人才项目资助。
08
农学院多倍体团队揭示玉米自交衰退的表观遗传调控机制
玉米是异花授粉植物，杂交育种产生典型的生长和产量优势，而自交（授粉）导致严重的衰退现象。虽然玉米杂种优势在农业生产中广泛利用，但是自交衰退的机理很不清楚。近日，南京农业大学多倍体杂种优势研究团队在ScienceAdvances上发表了题为“Anepigeneticbasisofinbreedingdepressioninmaize”的研究论文，揭示了玉米自交衰退的表观遗传调控机制。