打破远缘生殖隔离:作物育种实现“择偶”自由

蜜蜂传粉。山东农大供图一只辛勤的蜜蜂在花间采蜜,它的身上沾满了花粉。当它停留在一朵大白菜花上时,同种自花花粉、同种异花花粉,甚至远缘物种花粉都可能掉落在柱头上。植物如何从不同来源的花粉中找到适合自己的?它们如何拒绝自己的花粉,避免“近亲结婚”?又如何隔离远缘物种的花粉,维持自身的遗传稳定性?植物究竟如何“择偶”?长期以来,这些都是困扰科学家的难题。北京时间1月26日,《自然》(Nature)在线发表了山东农业大学教授段巧红领衔的蔬菜生殖机理与育种应用团队的研究成果,回答了上述问题。该研究揭示了大白菜等十字花科蔬菜通过调控柱头活性氧水平以维持种间生殖隔离的分子机理,并研发了打破远缘杂交生殖隔离的育种技术,成功获得了大白菜的种间、属间远缘杂交胚,开辟了远缘杂交育种的新思路和新途径。《自然》杂志审稿人认为,该论文阐述了该领域内原创性的研究成果,是系统认知十字花科植物受精机制的重要进展,会促进相关领域的大量讨论和进一步研究。育种瓶颈难题......阅读全文

生殖隔离的概念

生殖隔离指由于各方面的原因,使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配,或者即使能交配也不能产生后代或不能产生可育性后代的隔离机制,若隔离发生在受精以前,就称为受精前的生殖隔离。

水稻生殖隔离密码获破译

  驴马杂交生下骡子,而骡子无生育能力。这种生殖隔离现象使得亲缘关系接近的类群之间不杂交或杂交不育。近日,华中农业大学张启发院士课题组成功揭示了水稻籼粳亚种间生殖隔离的机理,相关论文在美国《科学》杂志发表。   一直以来,水稻杂交都是在籼稻之间或粳稻之间进行。虽然籼粳亚种间的杂种优

研究解开水稻生殖隔离之谜

  一般来说,水稻品种间亲缘关系越远,杂交优势越明显。据预测,如果籼稻和粳稻亚种间能育成超级杂交稻,可以比现有杂交水稻增产15%以上,因此,如何利用亚种间的超强优势一直受到育种家的关注。  7月26日,中国工程院院士万建民领衔、中国农业科学院和南京农业大学的科研团队联合攻关的一项研究,系统鉴定了引起

樊圃等揭示生殖隔离的分子机制

  2013年7月3日,北京大学生命科学学院博士学位研究生樊圃为第一作者在国际著名学术刊物《细胞》(Cell)以封面文章的形式发表论文,揭示了黑腹果蝇识别其它物种果蝇的生物学机制,鉴定出参与该行为的感觉受体、化学分子和相关神经回路。樊圃等的论文题为“抑制黑腹果蝇与其他种属交配的遗传和神经机制”,同期

打破远缘生殖隔离:作物育种实现“择偶”自由

蜜蜂传粉。山东农大供图一只辛勤的蜜蜂在花间采蜜,它的身上沾满了花粉。当它停留在一朵大白菜花上时,同种自花花粉、同种异花花粉,甚至远缘物种花粉都可能掉落在柱头上。植物如何从不同来源的花粉中找到适合自己的?它们如何拒绝自己的花粉,避免“近亲结婚”?又如何隔离远缘物种的花粉,维持自身的遗传稳定性?植物究竟

破远缘生殖隔离:作物育种实现“择偶”自由

  一只辛勤的蜜蜂在花间采蜜,它的身上沾满了花粉。当它停留在一朵大白菜花上时,同种自花花粉、同种异花花粉,甚至远缘物种花粉都可能掉落在柱头上。  植物如何从不同来源的花粉中找到适合自己的?它们如何拒绝自己的花粉,避免“近亲结婚”?又如何隔离远缘物种的花粉,维持自身的遗传稳定性?植物究竟如何“择偶”?

研究新进展解开水稻生殖隔离之谜

  中国农业科学院作物科学研究所万建民院士团队历时13年系统鉴定了引起籼稻和粳稻杂种花粉不育的遗传调控位点,并对其中的一个主效位点进行了基因克隆和分子机制的深入解析,解开了水稻生殖隔离之谜,同时揭示了目标基因的演化规律以及其在不同水稻种质资源中的分布。该研究为利用水稻亚种间杂种优势培育高产品种提供了

李德毅院士:跨学科脑研究有助打破“生殖隔离”

  凡是悠久强大的学科,往往壁垒森严,存在“生殖隔离”现象。从1956年意大利青年讨论怎样用机器模拟人的智慧开始,人工智能和脑认知科学研究就一直犹如两条平行线,没有实质性的交集。  “我们搞人工智能的科研人员应该跟脑神经科学家、生命科学家做学科交叉,使同一个人成为两个不同领域的专家,这才是真正的‘交

研究发现野生稻和栽培稻种间生殖隔离控制新元件

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512792.shtm

一对着丝粒蛋白调控果蝇的生殖隔离

  为什么近缘种间的杂交不能产生可育的杂种?由慕尼黑路德维希-马克西米利安大学(LMU)的Axel Imhof教授在11月14日的Developmental Cell杂志上发表的一项最新研究表明,某些关键蛋白其水平上——不一定是它们的序列——的差异,在生殖隔离调控中至关重要。如果两个个体之间

水稻籼粳亚种间生殖隔离的新机制获揭示

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/505845.shtm近日,华南农业大学农学院刘自强团队成功克隆了一个籼粳杂种不育基因座Se,并揭示了水稻籼粳亚种间生殖隔离的新机制。相关研究论文在线发表于《自然–通讯》。   ?基因座的进化和分子

上海生科院在水稻杂种劣势遗传机理研究上获得新进展

  中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所植物分子遗传国家重点实验室林鸿宣研究组,于2月21日在Nature Communications上发表了水稻杂种劣势遗传调控机理研究的重要进展。该研究成功证明了两个遗传座位上的三个基因共同控制水稻种间杂种劣势的发生,为阐明水稻种间生殖隔离的分子遗

葛颂研究组在植物物种形成研究中获进展

  物种形成是进化生物学研究中的核心议题,曾被达尔文称为“谜中之谜”。目前,自然选择在物种形成中的作用已得到公认,但对自然选择在物种形成中如何发生作用仍缺乏足够的研究。“平行物种形成”是指决定新种形成的生殖隔离机制在相似的生境中多次独立产生,是一种特殊的物种形成模式,也是自然选择导致物种形成最强有力

科学家揭示杂交物种形成新机制:相爱没有那么容易

   “我是居中虎榛子,生长在四川和云南。16年前,我被一群科学家发现,他们给了我名字,承认我是个新物种。”  “十几年来,他们一直在不停地研究我和我的父母。现在,他们说,我的存在充满了偶然,因为我父母那段跨越种族的‘爱’。”2021年2月《分子植物》封面。(图片来源:《分子植物》)  “以往人们认

PNAS:首次发动物也有杂种优势

大约50多年前,美国加州的渔民为了促进捕鱼而将一种新的蜥蜴引入到了加州的水体中,作物捕鱼的饵料。这些Barred Tiger蜥蜴(蝾螈)接触到本地的California Tiger蜥蜴,并且随着时间的推移这两个种开始交配了。50年前渔民所做的却使田纳西大学的研究人员获得了有关动物种类如何相互作用的重

中科院动物研究所周琪创造世界首例异种杂合新型干细胞

  近日,中国科学院动物研究所周琪实验室创造出一种新型的干细胞——异种杂合二倍体胚胎干细胞,这是首例人工创建的、以稳定二倍体形式存在的异种杂合胚胎干细胞,为研究进化上不同物种间性状差异的分子机制和X染色体失活提供了新型的有利工具。相关成果在国际知名期刊Cell发表。  物种间杂交个体在进化生物学、发

分子生态学词汇同胞种

中文名称:同胞种英文名称:sibling species定  义:在外部形态上极为相似,但相互间又有完善的生殖隔离的群体。应用学科:遗传学(一级学科),群体、数量遗传学(二级学科)

合子前隔离的定义

中文名称合子前隔离英文名称prezygotic isolation定  义生殖隔离的一种方式。不同物种的个体间不能交配,或者交配后不能形成合子。应用学科遗传学(一级学科),进化遗传学(二级学科)

季节隔离的医学原理

生物一般都有一定的生育季节和时间,如动物的发情期、交配期;植物的开花期和授粉期等,如果同种群体间的生育季节和时间不同,就会造成季节隔离或时间隔离,阻止了基因的交流,从而导致生殖隔离的形成。

合子后隔离的定义

中文名称合子后隔离英文名称postzygotic isolation定  义生殖隔离的一种方式。交配形成的合子不能发育到成体,或成体的生殖力缺如或低下。应用学科遗传学(一级学科),进化遗传学(二级学科)

科学家分离花粉管一受体蛋白复合体

  中科院遗传与发育生物学研究所杨维才团队首次分离到花粉管识别LURE(胚珠组织分泌的一类小肽类物质,可引导花粉管到达卵细胞)的受体蛋白复合体,并揭示了信号识别和激活的分子机制。该成果日前发表于《自然》。  受体蛋白激酶是植物中的一类大蛋白家族,该类蛋白通过一个跨膜域连接胞外结构域和胞内的激酶结构域

武汉植物园揭示东非植物地理格局的形成和维持机制

  东非地区是全球生物多样性热点地区之一,已知至少有1万2千多种植物。该地区以高原地形为主,海拔在1000米以上,又有东非大裂谷、沿海低地等低海拔地带。探讨该地区生物多样性、生物地理格局的形成和维持机制有助于对该地区的保护与开发。  在中国科学院武汉植物园中-非联合研究中心研究员王青锋的指导下,陈凌

植物抗逆性的概念

植物的抗逆性是指植物具有的抵抗不利环境的某些性状;如抗寒,抗旱,抗盐,抗病虫害等。 自然界一种植物出现的优良抗逆性状,在自然界条件下很难转移到其他种类的植物体内,主要是因为不同种植物间存在着生殖隔离。

信息素的功能作用

昆虫性信息素作为同种异性昆虫之间生殖阶段的化学通讯工具,其化学结构的高度复杂性和特殊性是昆虫种间生殖隔离的重要保证,因此,不同昆虫之间的性信息素相互不能替代,也不会引起混淆,这在昆虫的区域性调查、植物检疫以及诱杀防治等方面具有较大的实用价值。

动物所创造出新型干细胞

  近日,中国科学院动物研究所周琪实验室创造出一种新型干细胞——异种杂合二倍体胚胎干细胞,这是首例人工创建的、以稳定二倍体形式存在的异种杂合胚胎干细胞,为研究进化上不同物种间性状差异的分子机制和X染色体失活提供了新型的有利工具。相关成果在国际期刊Cell发表。  物种间杂交个体在进化生物学、发育生物

歧化选择的研究与应用

①物种形成是基本的进化过程,也是生物多样性形成的基础。自然选择可以导致新物种的产生。生态物种形成是指以生态为基础的歧化选择使不同群体分化产生生殖隔离的物种形成过程。歧化选择的来源主要包括不同的环境或生态位、不同形式的性选择,以及群体间的相互作用。生殖隔离的形式多种多样,我们总结了合子前和合子后隔离的

突破籼稻粳稻隔离:超级杂交稻有望诞生

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/505947.shtm十几年来,只要条件允许,中国工程院院士万建民都会在周末往返北京和南京。“周五最晚航班回宁,周日最晚航班回京,这样的节奏一周都没有打破。我的日程表中,没有‘周末’这一说。”令他持之以恒的

-高江云小组发现多倍化助毛姜花更具生境优势

  记者日前从中科院西双版纳热带植物园获悉,该园高江云课题组发现,多倍化在姜花属植物从热带地区到高海拔地区的扩散分布中或起到重要作用。相关成果发表在《植物生物学》杂志上。   据高江云介绍,多倍化是植物中的普遍现象,在被子植物多样性的产生和维持中发挥着重要作用。近期研究表明,所有被子植物在进化中都

多倍体细胞的分布

这是物种形成的另一种方式,是一种只经过一二代就能产生新物种的方式。由于多倍体生物一旦形成,它和原来的物种就发生生殖隔离,因而它成了新种,所以这种方式被称为爆发式的。多倍体在动物界极少发生,在植物界却相当普遍。很多植物种都是通过多倍体途径而产生的。约33%的物种是多倍体。被子植物中约有40%以上是多倍

多倍体的分布情况

这是物种形成的另一种方式,是一种只经过一二代就能产生新物种的方式。由于多倍体生物一旦形成,它和原来的物种就发生生殖隔离,因而它成了新种,所以这种方式被称为爆发式的。多倍体在动物界极少发生,在植物界却相当普遍。很多植物种都是通过多倍体途径而产生的。约33%的物种是多倍体。被子植物中约有40%以上是多倍