浙江省在水稻遗传重组研究领域取得重要进展

近日,中国水稻研究所王克剑研究员在水稻遗传重组研究领域取得重要进展,相关研究成果于近期在线发表在《Cell》出版社旗下子刊《分子植物(Molecular Plant)》上,这也是水稻所承担的浙江省自然科学基金重点项目“水稻重组与联会基因的分离及功能研究”取得的重要成果。 在作物种间和种内蕴藏着大量的优良性状基因,但这些优良基因的转移通常会受到有限的遗传重组频率以及不良基因连锁的影响。截至目前尚没有在农作物中发现可以有效提高遗传重组频率的方法。 联会复合体是在真核生物减数分裂期在同源染色体之间形成的复杂蛋白结构。在多个模式生物中的研究表明,该结构蛋白的完全突变会导致遗传重组频率的降低。王克剑研究团队通过对水稻联会复合体的弱等位突变体研究表明,联会复合体蛋白的部分突变可以将遗传重组频率平均提高至野生型中的1.8倍左右,其中在重组冷点处(即:重组频率较低的位置)的提高幅度尤为明显。与此同时,在突变体中遗传干涉的强度与野生型......阅读全文

浙江省在水稻遗传重组研究领域取得重要进展

  近日,中国水稻研究所王克剑研究员在水稻遗传重组研究领域取得重要进展,相关研究成果于近期在线发表在《Cell》出版社旗下子刊《分子植物(Molecular Plant)》上,这也是水稻所承担的浙江省自然科学基金重点项目“水稻重组与联会基因的分离及功能研究”取得的重要成果。   在作物种间和种内蕴藏

联会复合体蛋白突变影响水稻遗传重组频率

水稻联会复合体基因ZEP1的部分功能丧失可以显著提高遗传重组频率。(A)野生型和突变体中分别发生0次、1次、2次以及3次交换的染色体的比例。(B)野生型和突变体中在6个分子标记(A-F)间的遗传重组频率统计及比较。(C)野生型和突变体中遗传干涉强度比较分析;突变体中的遗传干涉强度与野生型相比有明显的

遗传发育所在水稻同源重组起始研究中取得新进展

  同源染色体重组是减数分裂的重要事件,同源染色体间的物质交换促进遗传多样性的发生;重组产生的交叉结可以将同源染色体紧密连接在一起,保证同源染色体准确地和纺锤体连接并且确保同源染色体均等分向细胞两极。减数分裂重组起始于DNA双链断裂(double-strand breaks, DSBs)的产生。目前

遗传重组热点基因研究

        遗传重组(它涉及DNA股的断开和重接以产生新的基因组合)是真核细胞生物中的一种基本的生物学过程。在哺乳动物减数分裂的时候,在这一专门化的细胞分裂过程中,来自母系和父系的染色体被一分为二并产生出精子细胞和卵子细胞,而重组过程则将同源染色体的不同部分连接在了一起,从而导致了后代中的基

分子遗传学词汇基因内重组

中文名称:基因内重组英文名称:intragenic recombination定  义:同一顺反子内不同突变位点间的重组。应用学科:遗传学(一级学科),分子遗传学(二级学科)

水稻失水遗传机理研究取得新进展

  近日,记者从中国水稻研究所获悉,该所水稻功能基因组学创新团队最新研究发现,水稻的失水状况受遗传控制,失水基因的克隆有利于耐旱新品种的培育。  水分散失过快通常会使植物承受干旱胁迫,进而引起植物的早衰。研究人员利用一个苗期叶片边缘就开始发白、枯萎的早衰突变体,借助图位克隆手段分离了ES1基因,该基

遗传发育所曹晓风团队开辟水稻表观遗传研究新方向

  DNA测序技术发明之后,科学家们认为自己可以通过DNA全基因组测序解析生命的全部密码。渐渐的,他们发现有些重要信息并不编码于DNA序列里面,即便基因序列没有发生变化,生物体的表型也可以改变。这种研究被称为“表观遗传学”,继传统遗传学之后,表观遗传学如火如荼地发展起来了。曹晓风供图  中科院院士、

遗传发育所水稻叶片衰老机制研究取得进展

  叶片是植物主要的光合器官,是植物生长能量和有机物质的主要来源地。以水稻为例,籽粒灌浆所需营养物质的60%~80%来自叶片光合作用。因此,叶片的功能直接影响作物的最终产量和品质。研究表明,成熟期水稻功能叶片每延迟1天衰老,可增产1%左右。因此,研究叶片细胞死亡的分子机制具有重要的理论和实践意义。 

水稻穗顶部小花退化遗传和分子机理揭示

   据中国农科院最新消息,由万建民院士领衔的水稻功能基因组学研究团队,揭示了水稻穗顶部小花退化的遗传和分子机理,为高产品种选育以及在生产上避免因穗顶部退化引起的减产提供了理论基础。相关研究成果在线发表于最新一期《植物细胞》上。 万建民介绍,水稻、玉米、小麦、谷子等主要农作物穗顶部小花退化,对其

科学家揭示水稻杂种优势遗传机制

   中科院上海生科院植物生理生态研究所国家基因研究中心韩斌院士研究组、黄学辉研究组联合中国水稻研究所杨仕华研究组,在水稻杂种优势研究中获重要突破,相关成果近日在线发表于《自然》。专家表示,论文对高产杂交稻杂种优势的遗传基础有新发现,将有助于优化设计育种的战略以应对全球粮食安全的需求。   杂种优势

表观遗传调控水稻重要农艺性状研究获进展

  转座子(transposon)是一段自身能够插入到基因组上的DNA片段,上世纪40年代,芭芭拉·麦克林托克(Barbara McClintock)首先在玉米中发现了转座子。从简单的细菌到复杂的人类,转座子广泛存在。转座子随机插入到重要基因中,会引发疾病、癌症和其他生理缺陷。DNA甲基化、组蛋

科学家阐述水稻驯化分子遗传机制

将野生植物驯化为人赖以生存的栽培作物是人类历史上最伟大的创举之一,对人类文明的发展起到至关重要的作用。揭示作物驯化过程中一些重要性状发生改变的分子机制不仅有助我们认识从野生植物到栽培作物的演化规律,也为现代作物育种提供重要的理论基础。 水稻是世界最重要的粮食作物之一,也是驯化最早的作物之一。稻属

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

遗传发育所在同源重组机制研究中取得进展

  减数分裂是维持生物体染色体数恒定,导致遗传重组产生的基础。减数分裂缺陷是导致不孕、不育和出生障碍的主要原因。绝大多数减数分裂基因在不同物种中有着高度保守的功能。HEI10基因最初在人类体细胞中分离,并证明有调控细胞周期的功能。在小鼠中的研究表明,HEI10基因的突变会导致减数分裂异常并最终导致不

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

遗传发育所揭示控制水稻籽粒大小的分子机制

   籽粒大小是决定水稻产量和品质的一个关键因子,然而控制籽粒大小的分子机制目前仍不清楚。   中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室储成才课题组通过大规模筛选水稻T-DNA插入突变体库,获得一个水稻籽粒显著变大的突变体材料,分子生物学及遗传学研究表明,该表型是由于编码一个细胞色

林鸿宣院士PLOS发表水稻遗传学成果

  生物通报道:每穗粒数——水稻产生改良的一个有价值的农艺学性状,受到生殖分生组织活性的极大影响。反过来,这种活性受到转录和植物激素调节因子的控制,特别是KNOX蛋白和细胞分裂素。然而,由于植物激素调节因子之间串扰的复杂性,GAs在水稻这些过程中的作用以及调控网络如何起作用,还鲜为人知。  10月2

遗传发育所在水稻衰老延迟调控研究中取得进展

  褪黑素(Melatonin,化学名:N-乙酰-5-甲氧基色胺),又称松果体素,是人脑中央的松果腺在夜间分泌的一种激素,参与人体多种生理调节过程,包括昼夜节律和光周期反应,因此,常用于调整飞行时差和睡眠失调导致的生物钟紊乱,改善睡眠、治疗神经衰弱等。褪黑素还具有很强的抗氧化能力,可快速清除多种活性

提高水稻和玉米的遗传转化效率研究获进展

华南农业大学生命科学学院刘耀光院士团队的研究揭示了在水稻和玉米的愈伤组织中过表达玉米GOLDEN2基因可促进愈伤的分化,从而提高遗传转化效率。相关论文近日在线发表于SCIENCE CHINA Life Sciences。硕士研究生罗婉妮和博士后谭健韬为该论文共同第一作者,郭晶心研究员和祝钦泷研究员为

遗传发育所解析同源重组保障的新机制

  减数分裂过程中,性母细胞会主动产生DNA双链断裂(double-strand break, DSB),起始同源重组。同源重组正常发生在同源DNA之间,若在非同源DNA之间发生重组,则会导致后代基因组的紊乱。为此,生物体进化出了一套完善的体系,避免在序列相似的非同源DNA之间发生重组。但是目前对该

遗传发育所在水稻种子大小决定研究中取得进展

  种子大小是水稻产量构成的要素之一,长期以来一直是很多作物育种改良的重要目标。生长素作为最重要的植物激素之一,参与了植物生长发育的众多重要过程。尽管生长素的合成、运输和信号转导在模式植物拟南芥中研究已比较深入,然而其在作物中的研究和对作物产量的影响仍知之甚少。  中国科学院遗传与发育生物学研究所植

遗传发育所在水稻氮利用效率改良研究中取得突破

  氮素是促进作物增产的最关键因素之一。统计表明,全世界每年施用氮肥超过1.2亿吨。氮肥大量施用不仅增加了农业生产成本,更为重要的是导致包括气候变化、土壤酸化及水体富营养化等环境灾难。正因为如此,氮污染被认为是21世纪人类面临的最大环境挑战,据估计仅欧盟每年用于治理氮污染的费用在700-3200亿欧

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

遗传发育所水稻次生壁形成调控机理研究获进展

  次生壁是地球上最丰富的可再生资源,天然次生壁常被生产成多种纤维制品,服务人们的日常生活,也可以作为造纸业和生物能源的原料,具有重要的经济价值。次生壁是植物生长的物质基础,影响生命活动的众多生理过程。例如,水稻中次生壁合成水平与质量直接关系到株高、抗倒伏性等重要的农艺性状,因而其合成受到严格调控。

中科院遗传发育所:找到北方水稻不怕冷原因

  记者日前从中科院遗传与发育生物学研究所获悉,该所储成才研究组发现了一个与粳稻苗期低温耐受性关联、在进化中受到强烈选择的耐低温基因——bZIP73,并阐明了耐低温的分子机理及其进化历程。该成果8月17日在线发表于《自然—通讯》杂志。  研究人员对美国农业部收集的202份代表世界不同水稻种植区的水稻

遗传发育所在水稻分蘖角度调控机制解析中取得进展

  分蘖角度是水稻株型的重要决定因素之一,与水稻产量密切相关。培育分蘖角度适中的水稻品种能够有效地提高群体产量;解析水稻分蘖角度的调控机制有助于为水稻株型的遗传改良提供理论指导和基因资源。目前,已经克隆了多个调控水稻分蘖角度形成的关键基因,但对这些基因的调控机制及它们之间的遗传关系仍然缺乏系统深入的

中日水稻形态建成国际研讨会在遗传发育所召开

  中国科学院遗传与发育生物学研究所于10月8日至10日在北京举办“中日水稻形态建成国际研讨会(China-Japan Joint Workshop on Rice Morphogenesis)”。此次研讨会由中国科学院分子发育生物学重点实验室、水稻生物学国家重点实验室、植物基因组学国

研究证实无融合生殖杂交水稻的遗传稳定性

  近日,中国水稻研究所基因组编辑及无融合生殖创新团队将无融合生殖杂交水稻材料繁殖至第4代,从植株表型、基因组、甲基化、转录组和亚基因组转录等层面比较了不同世代克隆材料,证实了无融合生殖杂交稻在不同世代间的遗传稳定性,为未来人工无融合生殖体系在作物中应用奠定了理论基础。相关研究成果在线发表在《植物通

解析杂交水稻粒型和垩白性状的遗传基础

  近日,中国水稻研究所杨仕华课题组联合中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所韩斌课题组和上海师范大学黄学辉课题组合作完成的“应用多套群体解析杂交稻粒型和垩白性状的遗传基础”的研究论文在线发表在《分子植物(Molecular Plant)》上。该研究解析了我国当前杂交水稻外观品质性状的遗传学

遗传发育所等发现水稻种子大小调控机制

  水稻是我国的主要粮食作物之一,粒重、穗粒数和有效穗数是水稻产量三要素。因此水稻的籽粒大小影响着水稻的产量。目前已经克隆了一些控制水稻种子大小的重要基因,但水稻种子大小调控的分子机理仍不清楚。中国科学院遗传与发育生物学研究所李云海团队与姚善国团队、田志喜团队以及中国科学院大学柴团耀团队合作,揭示了