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中科院遗传发育所水稻基因组编辑研究取得重要新进展

水稻突变体是进行水稻功能基因组学基础研究和水稻分子设计育种的重要材料。常规的水稻突变体来源于自发突变或化学、物理及生物的诱变,具有很大的随机性和局限性,不能满足大规模的水稻功能基因组学研究和水稻分子设计育种的需求。利用高效便捷的CRISPR/Cas9基因组编辑技术和高通量的寡核苷酸芯片合成技术可以大规模地对水稻全基因组进行编辑,实现水稻突变体的高通量构建和功能筛选。该研究通过农杆菌介导的水稻遗传转化法,以水稻中花11作为受体材料,对水稻茎基部和穗部高表达的12802个基因进行高通量的基因组编辑,获得了14000余个独立的T0代株系,并对它们的后代进行了部分表型和基因型分析鉴定。这些研究表明,利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术大规模构建水稻突变体库并进行功能筛选是高效便捷获得水稻重要突变体和快速克隆对应基因的有效方法,同时能够为水稻分子设计育种提供重要的供体材料。 该研究成果已于2017年6月21日在Molecular......阅读全文

北大教授用CRISPR技术定点改造水稻基因

  长期以来,科学家们一直想按照人类的设计定点改造特定基因以提高水稻的产量和质量,但定点基因改造技术在水稻等植物中一直没有突破。   CRISPR-Cas 系统定点突变水稻基因   北京大学生命科学学院的瞿礼嘉教授实验室利用最新的CRISPR-Cas系统成功地实现了对水稻特定基因的定点突变,效率

作物基因组学研究进展

  摘要:农作物基因组学研究的发展,对于有效利用现代分子生物学手段进行物种的遗传改良发挥了重要作用。随着测序技术的发展,已经实现对重要农作物,如水稻、小麦、玉米、大豆、油菜、棉花、蔬菜等作物基因组的测序或重测序,在此基础上完成对控制重要农艺性状基因的克隆和鉴定。本文综述了2017年度主要农作物基因组

版纳植物园在蒺藜苜蓿株型调控研究中取得进展

  调整农作物株型可提高作物的产量,用以缓解由于人口增多产生的粮食危机。在育种上,株高和分枝是决定植物株型和产量的两个重要因素,植株过高则易倒伏,进而使作物产量下降;过多或过少的分枝也会影响作物的产量,株高和分枝这两个农艺性状主要受植物激素调控。农业“绿色革命”具有重要意义,寻找作物的半矮秆株型一直

遗传发育所在植物基因组编辑突变体筛选方法研究取进展

  如何快速高效进行突变体检测和鉴定是植物基因组编辑技术迅速发展面临的重要问题之一。目前植物基因组编辑突变检测方法主要包括PCR/RE、T7EI错配切割、临界退火温度PCR (ACT-PCR)、Sanger测序和二代测序(NGS)等。以上所有的检测方法都基于PCR反应,且都有各自的不足之处。PCR/

我科学家用CRISPR实现杨树定向诱变

  最近,RNA引导的CRISPR/Cas基因组编辑,已被用于多种草本植物的基因组编辑。然而,该系统是否可用于木本植物的 基因组编辑,仍然还是非常罕见的。今年六月份,美国乔治亚大学(UGA)的研究人员首次利用CRISPR/Cas基因编辑工具,修改杨属植物的基因组。他 们的研究结果发表在植物学国际知名

遗传发育所等独角金内酯信号转导分子机制研究获重要进展

  分枝是决定植物株型发育的主要决定因素。在水稻、小麦等主要禾本科作物中,分枝通常被称为分蘖,是决定产量的重要农艺性状之一。分蘖的生长发育受到遗传因素的严格调控,其主要调控机制是通过植物激素信号通路协调分蘖芽的起始与伸长。长期的研究表明,生长素和细胞分裂素是调控株型建成的主要激素。最近数年,科学家通

本周Science期刊发布 检测CRISPR脱靶效应新方法---DISCOVER-Seq

  本周又有一期新的Science期刊(2019年4月19日)发布,它有哪些精彩研究呢?让小编一一道来。图片来自Science期刊。  1.Science:开发出一种检测CRISPR脱靶效应的新方法---DISCOVER-Seq  doi:10.1126/science.aav9023; doi:1

2018前10月生物医学风云榜 袁隆平 曹雪涛及施一公等上榜

  经过特殊的算法,我们得到了2018年前10个月中国生物医学风云榜人物及最火爆的3个重大学术界事件,能够上榜的风云人物/事件,都曾长时间占据过100多个公生物医学公众号的头版头条。  在此,我们精选了其中的3个事件及16位风云榜人物。我们对其进行了划分,分别是:6星级的3个事件,分别位诺贝尔奖,国

遗传发育所在水稻几丁质酶参与纤维素合成研究中取得进展

  细胞壁是由纤维素、半纤维素和果胶构成的复杂多糖网络结构,为植物体提供机械支撑。水稻细胞壁研究对于抗倒伏等农艺性状的改良具有重要意义。植物类几丁质酶作为一类糖苷水解酶,参与调控植物生长和发育的多个过程,包括细胞壁代谢和植物的抗病性。水稻基因组中存在37个编码几丁质酶蛋白或类蛋白的基因,但目前相关研

上海交大长江学者PNAS杂交水稻新技术

  来自上海交通大学生命科学技术学院、上海烈冰信息科技有限公司等处的研究人员在新研究中证实利用一种光照控制的雄性不育系:水稻花粉碳饥饿突变体(Carbon Starved Anther,CSA)的突变,可生成用于杂交水稻制种的新光敏核雄性不育系。相关成果发表在《美国科学院院刊》(PNAS)上。

候选院士PLoS Genetics解析水稻信号传导

  来自中科院遗传与发育生物学研究所和中国水稻研究所的研究人员发表了题为“The U-Box E3 Ubiquitin Ligase TUD1 Functions with a Heterotrimeric G α Subunit to Regulate Brassinosteroid-Medi

遗传发育所等联合研究建立植物基因组引导编辑技术体系

  基因组编辑技术可以定向修饰植物基因组,从而大大加速植物育种的进程,是实现作物精准育种的重要技术突破。然而,作物的许多重要农艺性状是由基因组中的单个或少数核苷酸的改变或突变造成的。基于CRISPR/Cas系统的基因组编辑,可利用外源修复模板通过同源重组介导的修复方式(HDR)实现目标基因特定核苷酸

中科院明星学者发表CRISPR重要成果

  CRISPR/Cas9是精确改写基因组的便捷工具。不过,在难转化的植物中进行CRISPR/Cas9基因组编辑在技术上还有一定的挑战,往往会产生令人担忧的转基因中 间产物。中科院遗传与发育生物学研究所的科学家们解决了这个问题。八月二十五日他们在Nature Communications杂志上发表文

再次飞跃 | 短短2天,中国学者连续发表11篇CNS

3.杨辉/李亦学/Lars M. Steinmetz等团队建立新型脱靶检测技术,基因编辑工具安全性评估或迎来新突破  CRISPR/Cas9是广泛关注的新一代基因编辑工具,自从2012年被发明以来,它一直以其高效性和特异性备受世人的期待,然而值得注意的是,CRISPR/Cas9从问世以来,其脱靶风险

作物基因组单碱基编辑方法研究取得进展

  单核苷酸点突变是作物许多重要农艺性状发生变异的遗传基础。单碱基的变异会导致氨基酸替换或蛋白质翻译终止,使基因功能发生改变,从而有可能产生优良的等位基因与优异性状。传统诱变及单碱基突变筛选技术(如TILLING)需要进行基因组规模的筛选,耗时、耗力且鉴定到的点突变数目和种类有限。基因组编辑技术,特

遗传发育所在作物基因组单碱基编辑方法研究中取得进展

  单核苷酸点突变是作物许多重要农艺性状发生变异的遗传基础。单碱基的变异会导致氨基酸替换或蛋白质翻译终止,使基因功能发生改变,从而有可能产生优良的等位基因与优异性状。传统诱变及单碱基突变筛选技术(如TILLING)需要进行基因组规模的筛选,耗时、耗力且鉴定到的点突变数目和种类有限。基因组编辑技术,特

遗传发育所激素调控水稻冠根发育研究获进展

  细胞分裂素是植物中五大激素之一,在植物的生长发育中起着非常重要的作用。2005年日本科学家首先发现了许多高产水稻品种中一个编码细胞分裂素氧化酶/脱氢酶基因OsCKX2的突变,造成细胞分裂素在花序分生组织中的特异性累积,导致大穗的表型,最终导致水稻产量的大幅度提高。  根是植物吸收水分和营养物质的

2020年CRISPR/Cas最新研究进展

  基因组编辑技术CRISPR/Cas9被《科学》杂志列为2013年年度十大科技进展之一,受到人们的高度重视。CRISPR是规律间隔性成簇短回文重复序列的简称,Cas是CRISPR相关蛋白的简称。CRISPR/Cas最初是在细菌体内发现的,是细菌用来识别和摧毁抗噬菌体和其他病原体入侵的防御系统。图片

上海生科院揭示水稻籽粒大小调控机制

  中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所国家基因研究中心团队在水稻控制籽粒大小的分子机制研究方面取得重要进展。他们经过多年的努力成功克隆和鉴定了一个控制水稻粒长与千粒重的关键基因GLW7,并深入研究了其分子机理及在水稻遗传改良中的作用,相关研究论文于3月7日在线发表在Nature Gene

2019中国生命科学领域CNS盘点:曹雪涛 颜宁 施一公上榜

  截至2019年12月23日,中国学者在Cell,Nature及Science在线发表了107篇文章(2019年的Cell ,Nature 及Science 已经全部更新),iNature团队对于这些文章做了系统的总结:  按杂志来划分:Cell 发表了31篇,Nature 发表了44篇,Scie

遗传发育所揭示水稻穗茎发育调控机制

  杂交水稻的发明和大规模应用不仅解决了中国人的吃饭问题,对世界减少饥饿也作出了卓越的贡献。杂交水稻的制种过程需要两个亲本材料——雄性不育系和恢复系,然而水稻不育系常常具有“包穗”(即抽穗期穗子被包裹在叶鞘内难以抽出)的特性,为杂交稻制种带来很大困难。研究表明最上部茎节内活性赤霉素水平的降低是导致不

高彩霞研究组等合作建立优化植物基因组引导编辑系统

  近日,中科院遗传与发育生物学研究所高彩霞研究组与美国哈佛大学刘汝谦研究组合作,建立并优化了适用于植物的引导编辑系统(PPE),并在重要农作物水稻和小麦基因组中实现精确的碱基替换、增添或删除。相关成果近日在线发表于《自然—生物技术》。  基因组编辑技术可以定向修饰植物基因组,从而大大加速植物育种进

中国科学家3月参与发表多篇Nature文章

  3月中国学者参与的多项研究在Nature杂志及其重要子刊上发表,其中包括天然免疫重要分子CFLAR在非酒精性脂肪肝炎(NASH)疾病进程中的关键负调控作用,棉花基因组研究领域的重大进展,以及Cas9变体单碱基编辑新成果。  首先来自武汉大学生科院等处的研究人员首次揭示了天然免疫重要分子CFLAR

STEME技术体系助力作物基因组编辑育种技术方法研究

  遗传与变异是物种进化的基础。通过物理、化学方法(如辐射诱变、EMS诱变)产生全基因组的随机突变已经成为农作物育种的常规手段,但其中具有新型农艺性状突变体的筛选较为费时、费力。定向进化(Directed Evolution)则通过创制目标基因的突变文库,在施加一定选择压力下能够快速获得目的突变体。

染色质修饰如何调控基因表达? 中国学者提出新见解

  中科院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所植物逆境生物学研究中心的研究人员最新发表两篇Nature Genetics文章,利用生化、分子、遗传、组学及结构生物学等研究方法,分别揭示了植物特有染色质凝缩蛋白EMF1与含BAH结构域的SHL和EBS形成BAH-EMF1复合体而介导植物基因沉默

上海植物逆境中心建立植物基因组精确定点修饰技术

  中科院上海植物逆境生物学研究中心朱健康课题组近日通过模仿和改造微生物中的一种抵御外源侵染的防护机制,成功开发出一种能对植物基因组进行精确定点修饰的技术,从而使高效植物分子改良性状成为可能。这一适用于植物的CRISPR/Cas技术就像一把剪刀可以对基因组任意感兴趣的位置进行编辑,它的成功开发将革命

遗传发育所等在表观遗传调控水稻转座子活性方面获进展

  转座元件是指在基因组中能够移动或复制并重新整合到基因组新位点的DNA片段,它们对动植物基因组的组成、进化和基因表达具有重要影响。而在宿主基因组中,如果失去对转座元件的有效抑制,这些元件将对基因表达和基因组的稳定性构成影响。水稻是主要的粮食作物同时也是重要的单子叶模式植物,其中

研究揭示微丝调节水稻形态发育机制

  中国农业科学院作物科学研究所作物功能基因组学创新团队发现,微丝结合蛋白Villin2(VLN2)通过调节微丝的动态变化,会影响细胞膨大、生长素极性运输以及水稻的生长发育。相关成果日前发表于《植物细胞》杂志。该所博士吴盛阳为论文第一作者,教授万建民为论文通讯作者。  微丝是一种细胞骨架,它通过动态

植物基因组“剪刀” 被成功打造 可编辑基因组任意位置

中科院上海植物逆境生物学研究中心朱健康课题组通过模仿和改造微生物中的一种抵御外源侵染的防护机制,成功开发出能对植物基因组进行精确定点修饰的技术,从而使高效植物分子改良性状成为可能。这一适用于植物的CRISPR-Cas技术就像一把剪刀,可以对基因组中任意感兴趣的位置进行编辑,它的成功开发将革命性地改变

再次飞跃 | 短短2天,中国学者连续发表11篇CNS

  摘要:  【1】中国科学技术大学薛天,初宝进及马萨诸塞大学医学院Han Gang共同通讯在Cell在线发表题为“Mammalian Near-Infrared Image Vision through Injectable and Self-Powered Retinal Nanoantenna