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。目前已鉴定的重组起始蛋白在真菌、动物和植物之间并不十分保守。 中国科学院遗传与发育生物学研究所程祝宽研究组在水稻中鉴定出了一个同源重组起始因子:OsMTOPVIB。OsMTOPVIB和古细菌拓扑异构酶TopVIB具有结构相似性。研究表明OsMTOPVIB和古细菌TopVIA的水稻同源蛋白OsSPO11-1以及OsSPO11-2相互作用。说明和古细菌一样,水稻减数分裂DSB由TopVIA和TopVIB所形成的二聚体催化产生。相关研究为解析减数分裂重组起始调控的分子机理提供直接证据。 该研究成果于7月22日在线发表于《分子植物》(Mole......阅读全文

遗传发育所在水稻长日照开花调控机制研究方面取得进展

  植物开花直接影响着植物能否正常的繁衍后代,并直接关系到农作物的产量。已有研究表明,开花素通过微管系统到达顶端分生组织,激活其他基因的表达,最终促使植物开花。水稻开花转换时间(即抽穗期)决定了水稻品种在不同区域的适应能力和水稻产量。因此,对水稻抽穗期调控基因的克隆和鉴定对揭示水稻开花

遗传发育所在水稻叶夹角调控的分子机理研究中取得进展

  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。水稻叶片夹角是影响产量的重要农艺性状,直立的叶片可显著提高光合效率和植株密植度,进而增加产量。目前已报道的调控水稻叶片夹角的基因多与油菜素内酯或其他激素引起的细胞增

分子遗传学词汇同源基因

中文名称:同源基因外文名称:homologous gene类      型:直系同源基因定      义:同源基因是由一个共同祖先在不同物种中遗传的基因。虽然同源基因在序列上是相似的,但相似的序列不一定是同源的

遗传发育所在水稻联会复合体结构研究中取得新进展

  减数分裂过程中,配对的同源染色体间要形成拉链状的联会复合体。虽然联会复合体在结构上具有高度保守性,但其蛋白质序列的保守性却很低。目前已鉴定的联会复合体相关蛋白,在真菌、动物和植物之间几乎没有同源性。   中科院遗传与发育生物研究所程祝宽研究组长期从事植物减数分裂研究,该研究组在水稻中鉴定出了一

遗传发育所发现控制水稻粒形和稻米品质的重要基因

  长期以来我国水稻育种的主要目的是保证产量提升,而高产水稻品质往往相对较差。如何解决“高产不优质,优质不高产”的矛盾是水稻育种工作一直以来面临的挑战。  近日,中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员傅向东领导的研究团队在水稻品质和产量协同遗传改良的研究中取得重要进展,从优质杂交水稻不育系泰丰A中成

遗传发育所水稻耐受土壤低氮适应性机制研究获进展

  面对人口增长,育种的首要目标是高产,推动水稻第一次绿色革命的矮秆育种,使之能在大量施用化肥情况下,植株不会过高而造成倒伏,从而在高肥下获得较高产量。然而,长期高肥下的育种导致一些重要基因资源的丢失,以致主栽水稻品种肥料利用效率普遍较低。  中国科学院遗传与发育生物学研究所储成才研究组对过去100

遗传发育所发现控制水稻粒形和稻米品质的重要基因

  长期以来我国水稻育种的主要目的是保证产量提升,而高产水稻品质往往相对较差。如何解决“高产不优质,优质不高产”的矛盾是水稻育种工作一直以来面临的挑战。  近日,中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员傅向东领导的研究团队在水稻品质和产量协同遗传改良的研究中取得重要进展,从优质杂交水稻不育系泰丰A中成

遗传发育所揭示MAPK信号通路参与水稻种子大小调控机制

  种子大小是决定水稻产量的重要因素之一,其调控机制备受关注。丝裂原活化蛋白激酶MAPKs是生物体中广泛存在的蛋白激酶,它们在植物生长发育以及胁迫反应过程中发挥了重要作用,然而关于MAPK信号通路参与种子大小调控的作用机制并不清楚。  中国科学院遗传与发育生物学研究所陈凡研究组、李云海研究组与中国水

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

遗传发育所白洋团队揭示水稻氮素利用效率与根系微生物

  亚洲栽培稻(Oryza sativa L.)主要分为籼稻和粳稻两个亚种。相比粳稻,籼稻通常表现出更高的氮肥利用效率。已有研究表明,籼稻中的一些基因如NRT1.1B的自然变异在提高籼稻氮肥利用效率中起着非常重要的作用。然而,水稻籼粳亚种间根系微生物组成是否影响其氮肥利用效率仍不清楚。2019年4月

遗传发育所揭示水稻株高与分蘖协同调控的分子机理

  株高和分蘖是影响水稻株型和产量的核心要素。分蘖数直接影响有效穗数,因此对水稻产量的形成具有重要影响。株高能够直接影响作物的耐肥性和抗倒伏性,矮化育种推动了第一次“绿色革命”的发生。水稻的株高与分蘖通常存在一种负相关的关系,株高高的水稻一般分蘖较少,而株高矮的水稻一般分蘖较多。赤霉素是影响水稻株高

遗传发育所减数分裂同源染色体重组机制研究获新进展

  减数分裂过程中同源染色体重组不仅是遗传多样性形成所必需的,而且重组形成的交叉,也是同源染色体分别受两极纺锤丝牵引稳定排列在赤道板上,最终正确分离所必需的。研究表明,两个不同途径导致两种不同类型交叉的形成,一是对干涉敏感的交叉,也称I型交叉;另一是对干涉不敏感的交叉,也称II型交叉。

遗传发育所在G蛋白提高水稻氮利用率的研究中取得进展

  哺乳动物受精后由一个受精卵发育成一个完整的个体,DNA甲基化则是指导受精卵发育成早期胚胎、进而发育成完整个体的最重要表观遗传调控方式之一。中国科学院北京基因组研究所刘江团队2013年揭示模式生物斑马鱼继承父代精子的甲基化图谱,但哺乳动物子代如何继承表观遗传信息仍知之甚少。刘江团队与南京大学黄行许

遗传发育所水稻抗病防御反应分子机制研究取得新进展

  水稻是全球近半数人口最主要的粮食作物,而其产量经受着大量病原微生物或昆虫的严重威胁,通过利用植物抗病基因(R基因)培育抗性品种一直被认为是最经济有效的应对措施,迄今在水稻中已经成功克隆了20个R基因,所有这些R基因都是通过品种间的抗性差异筛选鉴定的,但有关这些R基因介导的水稻抗病防

中科院遗传发育所--水稻新品种中科902通过审定

  东北是我国最重要的优质口粮生产基地。黑龙江省的水稻种植区域大致分为五个积温带,其中以第三积温带面积最大,约3500万亩,选育适合第三积温带的优质抗稻瘟品种是东北稻区育种的最重要目标之一。  中国科学院遗传与发育生物学研究所姚善国研究组主要致力于东北粳稻的多基因组装设计育种研究。以历史栽培面积最大

遗传发育所水稻特定小分子RNA合成机制研究取得新进展

  植物中的Dicer-like (DCL)蛋白属于第III类RNA酶,负责加工产生各种类型的小分子RNA。Phased small RNA是新近在水稻中发现的一类小分子RNA,包括21-nt和24-nt两种形式。其中24-nt长的phased small RNA在模式植物拟南芥中尚未

遗传发育所在G蛋白提高水稻氮利用率的研究中取得进展

  水稻是重要的粮食作物,为世界上大约一半的人口提供粮食。在农业生产中,大量施用氮肥一直是水稻增产的重要措施之一。但是,施用过多的氮肥不仅增加种植成本,而且会污染环境。因此,克隆氮高效利用的基因、提高水稻氮肥吸收利用效率是降低水稻生产成本、减少环境污染、稳定提高水稻产量的一种有效途经。  中国科学院

遗传发育所等在水稻高产优质关键基因研究中获得新进展

  6月24日,英国《自然—遗传学》(Nature Genetics)杂志在线发表了中国科学院遗传与发育生物学研究所傅向东研究员、华南农业大学张桂权教授和中国水稻研究所钱前研究员带领的科研团队在水稻增产关键功能基因合作研究中的最新进展。该研究发现了一个可以同时影响水稻的品质和产量的基因,将它应用

遗传发育所水稻泛素连接酶调控干旱胁迫信号转导获进展

  干旱胁迫严重影响农作物的产量和质量,在当前人口日益增长和粮食缺乏的情况下,对其调控机制进行研究显得极为迫切和重要。泛素介导的蛋白酶体途径是植物体内蛋白质修饰最重要的调控机制之一,其功能涉及植物细胞周期和光周期调控、激素信号转导、新陈代谢调控和DNA修复等多个过程。目前拟南芥中一系列

遗传发育所-水稻独角金内酯与细胞分裂素间的调控机理

  分枝是植物株型发育的主要决定因素,同时也是决定产量的重要农艺性状之一。植物激素,如生长素、细胞分裂素等,在调控植物株型中起到了关键作用。独角金内酯是近年来新发现的一种植物激素,该激素可通过抑制侧芽的生长在株型建成中发挥关键作用。对不同植物激素之间相互调控关系的解析与研究具有重要的科学意义和应用价

分子遗传学词汇同源异形框

中文名称:同源异形框外文名称:homeobox定义:同源框基因是一种同源异形基因(homeotic gene),在胚胎发育过程中将空间特异性赋予身体前后轴不同部位的细胞,进而影响细胞分化。同源异形基因在胚胎发育中起着类似万能开关的作用,保证生物在正常的位置发育出正常形态的躯干、肢体、头颅等器官。

分子遗传学词汇同源异形域

中文名称:同源异形域外文名称:homeodomain定义:同源异型域(homeodomain)是在一类激活因子大家族中发现的DNA结合域,由于其编码基因的区域为同源异型框(homeobox)而得名。

水稻胚乳发育调控机制项目启动

农作物种子胚乳中累积的淀粉是人类碳水化合物类营养物质的主要来源,也为食品工业和动物饲料的生产提供初始的原料。水稻胚乳发育和成熟过程的调控对种子中淀粉的含量与组成具有关键的决定作用,直接影响粮食产量以及稻米的食用和加工品质。日前,国家重大科学研究计划在上海启动“植物胚乳发育及储藏物质累积的分

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

遗传发育所发现NO参与过氧化氢诱导水稻叶片细胞死亡过程

  叶片是光合作用的主要场所。水稻抽穗后籽粒灌浆所需要的营养物质60%-90%来自叶片的光合作用。叶片的衰老是植物发育过程中必然经历的生命现象,它是植物在长期进化过程中形成的适应性,对植物本身具有重要的生物学意义,然而在农业生产上,叶片早衰则导致其过早丧失光合功能和同化作用,从而显著减

遗传发育所揭示水稻G蛋白介导油菜素内酯信号转导新机制

  虽然异三聚体鸟嘌呤核苷结合蛋白(简称G蛋白)复合体是真核细胞中保守的一类重要信号转导分子,但是它们在植物如何发挥作用的分子机制有待阐明。前期研究结果表明水稻G蛋白α亚基RGA1(D1)参与了油菜素内酯(BR)介导的信号响应途径,但是究竟D1如何介导BR信号转导的分子机制并不清楚。   中科院遗

分子遗传学词汇同源异形盒基因

中文名称:同源异形盒基因外文名称:homeobox genes,Hox定义:控制果蝇长触角的基因发生突变,果蝇的前肢就可能长到应该生触角的部位上去。若控制胸部基因发生了突变,则胸部第3体节变成为长翅膀的第2体节,结果使本来应长2支翅膀的果蝇却生出4支翅膀。这种控制生物的体型结构的基因,被刘易斯称之为

分子遗传学词汇同源双链体

中文名称:同源双链体英文名称:homoduplex定  义:物种中原有的双链DNA,或经变性复性后完全互补的双链DNA。应用学科:遗传学(一级学科),分子遗传学(二级学科)

亲本lncRNA-MISSEN调控水稻胚乳的发育

  胚乳是水稻的重要组成成分,是水稻种子的主要食用部分。因此,胚乳的发育情况直接影响稻米的产量和品质。长链非编码RNA(lncRNA)是一类长度超过200nt的非编码RNA,其数量众多,在植物生长的各个环节发挥重要功能;然而其在胚乳发育调控过程中的作用机制未见报道。   近日,中山大学生命科学学院陈

遗传发育所发现神经突触发育的调控机制

  神经突触是高度特化的细胞间连接,负责神经元与其靶细胞之间的信息传递。对突触形成和生长发育进行深入研究,不仅有利于阐明大脑发育和功能的分子机制,而且可以加深对相关神经精神疾病发病机制的认识。已知BMP(bone morphogenetic protein:骨形成蛋白)信号通路对多种组织器官包括大脑