胡培松团队现ospk2基因在水稻胚乳淀粉合成中的重要作用
近日,我所水稻品质遗传改良创新团队在植物学期刊《Plant Biotechnology Journal》上发表了题为“OsPK2 encodes a plastidic pyruvate kinase involved in rice endosperm starch synthesis, compound granule formation and grain filling”的研究论文。该研究成功克隆了水稻质体丙酮酸酶基因OsPK2,证明该基因在水稻胚乳淀粉合成、淀粉复合颗粒发育及籽粒灌浆过程中起着重要的作用,为水稻品质遗传改良提供了重要理论基础。 研究人员以从中花11突变体库中筛选到的一个稳定遗传的垩白突变体ospk2为研究对象,发现该突变体种子粒宽、粒厚、千粒重及单株产量显著降低,胚乳中复合淀粉颗粒的形成及造粉体发育也存在明显异常,同时ospk2的稻米品质发生明显改变,总淀粉、直链淀粉含量显著降低,脂肪含量显著增加......阅读全文
胡培松团队现ospk2基因在水稻胚乳淀粉合成中的重要作用
近日,我所水稻品质遗传改良创新团队在植物学期刊《Plant Biotechnology Journal》上发表了题为“OsPK2 encodes a plastidic pyruvate kinase involved in rice endosperm starch synthesis, co
这个基因调控谷类作物胚乳淀粉积累和粒重
近日,中国农业科学院作物科学研究所小麦基因资源发掘与利用创新团队鉴定了调控小麦籽粒淀粉合成与粒重的关键基因 MYB44 ,解析了该基因及其水稻同源基因负向调控胚乳淀粉合成与粒重的分子机制,相关研究成果发表在《分子植物》(Molecular Plant)上。关键基因 MYB44可调控小麦胚乳淀粉合成。
了解水稻胚乳细胞,为营养品质改良提供新思路
水稻是人类重要粮食来源,水稻的胚乳是其主要的营养物质。三倍体的水稻胚乳是由受精的极核发育而来。灌浆期的水稻胚乳由外向内依次包括糊粉层、亚糊粉层和淀粉胚乳三部分。成熟胚乳的糊粉层为活细胞,淀粉胚乳为死细胞,位于二者之间的亚糊粉层细胞作为一种过渡细胞类型在发育早期既累积淀粉也累积蛋白质,在胚乳发
水稻糊粉层的研究为营养物质改良提供新思路
水稻是人类重要粮食来源,水稻的胚乳是其主要的营养物质。三倍体的水稻胚乳是由受精的极核发育而来。灌浆期的水稻胚乳由外向内依次包括糊粉层、亚糊粉层和淀粉胚乳三部分。成熟胚乳的糊粉层为活细胞,淀粉胚乳为死细胞,位于二者之间的亚糊粉层细胞作为一种过渡细胞类型在发育早期既累积淀粉也累积蛋白质,在胚乳发育后
分子中心等揭示类胡萝卜素调控玉米硬质胚乳形成机制
近期,中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员巫永睿研究组题在Nature Communications上,在线发表题为Carotenoids modulate kernel texture in maize by infuencing amyloplast envelope integrity
植物所在水稻灌浆研究中取得进展
水稻胚乳是人类最主要的粮食来源之一,其结构包含内侧的淀粉胚乳和外侧的糊粉层。叶片光合作用产生的碳水化合物主要以蔗糖形式从筛管组织运输到籽粒。前人的研究认为蔗糖在到达籽粒之后先分解成果糖和葡萄糖,然后通过单糖转运蛋白运输至淀粉胚乳进而合成淀粉。蔗糖是否直接进入、如何进入淀粉胚乳的机制一直不很清楚。
植物所等阐明水稻胚乳中清蛋白积累的分子机制
禾本科植物胚乳累积的淀粉和贮藏蛋白是人类重要的食物来源。根据在不同溶剂中的溶解度不同,水稻胚乳贮藏蛋白可分为谷蛋白、醇溶蛋白、清蛋白和球蛋白。其中清蛋白是水稻胚乳中丰富的水溶性蛋白,也是主要的致敏蛋白,人们对其积累调控机制尚不清楚。此前研究结果表明水稻胚乳特异性表达的转录因子NAC20和NAC2
胚乳的分类
根据种子里面有无胚乳的情况。分为有胚乳种子及无胚乳种子两类。在无胚乳的种子中,在种子形成的早期,胚乳中的营养物质被胚吸收转移到子叶里贮藏起来,因此种子成熟后胚乳消失,子叶特别肥厚,如玉豆种子,由于胚在发育过程中,将种子的胚乳吸尽,所以种子内不存在胚乳(由子叶起着胚乳的作用).如果种子萌发时,将两片肥
科学家首次发现培育高营养水稻的新型育种材料
中国科学院植物研究所、中国农科院作物科学研究所与澳大利亚联邦科学和工业组织合作,通过半粒种子筛选方法获得了一个糊粉层增厚的水稻品系ta2,使水稻的维生素、微量元素和膳食纤维等营养品质因子得到普遍提升。这是国际上首次发现的一种可用于培育高营养水稻的新型育种材料。该成果于10月2日在《美国科学院院
研究发现高营养水稻新型育种材料
中科院植物研究所、中国农科院作物科学研究所与澳大利亚联邦科学和工业组织合作,通过半粒种子筛选方法获得了一个糊粉层增厚的水稻品系ta2,使水稻的维生素、微量元素和膳食纤维等营养品质因子得到普遍提升。这是国际上首次发现的一种可用于培育高营养水稻的新型育种材料。该成果日前在美国《国家科学院院刊》上在线
研究解析玉米胚乳灌浆期细胞扩张的分子机理
11月27日,Molecular Plant在线发表了来自中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员巫永睿研究组题为The O2-ZmGRAS11 transcriptional regulatory network orchestrates the coordination of cell ex
研究揭示玉米灌浆期的关键细胞亚群
11月8日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心巫永睿团队和上海师范大学王文琴团队,在《自然-通讯》(Nature Communications)上,在线发表了题为Spatial transcriptomics uncover sucrose post-phloem transport durin
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
植物所科研人员开拓改善水稻营养品质育种新路径
人类70%的粮食来自禾本科作物的胚乳。禾本科作物胚乳由糊粉层和淀粉胚乳两部分组成,淀粉胚乳主要成分为淀粉类碳水化合物,而其外部的糊粉层则富含蛋白质、脂肪酸、维生素、膳食纤维和微量元素。尽管糊粉层和淀粉胚乳的发育起源相同,但分化命运和营养物质积累迥异。因此关于糊粉层和淀粉胚乳的发育起源的研究不仅能
高温下灌浆的水稻为什么品质不好了
左:野生型在常温环境下正常发育,稻米透明饱满;右:o3突变体在高温环境下,稻米粉质不透明。 中国水稻所供图 民以食为天,食以稻为先。水稻是我国主要粮食作物之一,全国60%以上的人口以稻米为主食。随着人们生活水平的提高,人们对稻米品质的要求越来越高,不仅要求吃饱,更要求吃好,追求健康和营养。
研究团队发现玉米籽粒发育与灌浆协同调控中心因子
近期,中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员巫永睿课题组在Plant Cell上,在线发表了题为The B3 Domain-Containing Transcription Factor ZmABI19 Coordinates Expression of Key Factors Require
什么是基因表达调控?基因表达调控有什么意义
意义:1.适应环境、维持生长和增殖:生物体赖以生存的外环境是在不断变化的,为了生存,所有活细胞都必须对外环境变化作出适当反应,调节代谢,以适应环境变化。生物体适应环境、调节代谢的能力与蛋白质分子的生物学功能有关。而蛋白质的水平又受基因表达的调控。2.维持个体发育与分化:多细胞生物调节基因的表达除为适
胚乳的主要类型
多数被子植物胚乳,开始时是三倍体细胞。但由于胚囊发育类型不同,胚囊中极核的数目也不同,所以初生胚乳核的倍性也不相同;月见草型为二倍体;椒草型为九倍体;蓼、葱、五福花以及德鲁撒型为三倍体;皮耐亚和白花丹型为五倍体;贝母型和小白花丹型也是五倍体。即使一般为三倍体的胚乳组织,在发育过程中,也能发生倍性的改
胚乳的培养过程
从1933年L·兰普和C·O·米尔利用植物组织培养方法,培养玉米幼嫩胚乳起,到1979年才有胚乳植株产生,到20世纪80年代只有少数胚乳植株培养成功,例如水稻、苹果、柚、檀香、大麦、马铃薯和猕猴桃等。胚乳植株不一定是三倍体植株,而往往是混倍体。由于染色体数目和形态发生变异,胚乳的试管培养可望得到新类
科学家构建小麦籽粒发育中的转录调控图谱
近日,中国农业科学院作物科学研究所研究员路则府团队在《生物技术通报(英文)》(aBIOTECH)发表了文章,构建了小麦籽粒发育不同阶段的全基因组染色质开放图谱以及基因表达图谱,并对小麦籽粒发育中关键转录因子的调控网络进行了解析,揭示了小麦籽粒发育中亚基因组的分化调控,同时发掘了共调控淀粉与蛋白合成的
水稻CTP合成酶参与调控胚乳早期发育的相关研究
胚乳是谷物的主要成分,储存淀粉、蛋白质和其他几种种子萌发和早期生长所需的营养物质,也是人体营养的重要来源。胚乳发育的鉴别特征之一是受精卵中心细胞在发育早期(合胞体阶段)发生快速核分裂而没有形成细胞壁,从而形成多核细胞谷物。核分裂在胚乳早期发育中起着决定种子大小的重要作用,然而,核分裂是如何调控这
上海生科院等在玉米品质和产量调控研究中取得进展
9月12日,《美国科学院院刊》(PNAS)在线发表了中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所巫永睿研究组与美国罗格斯大学教授Joachim Messing研究组合作的题为Maize endosperm-specific transcription factors O2 and PBF ne
基因表达的定义
基因表达(gene expression)是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质,所有已知的生命,都利用基因表达来合成生命的大分子。
-环境影响基因表达
日复一日、年复一年,我们的基因不断地和我们所生活的环境、邻居、家人,以及我们自己的心态“对话”。这些社会性互动的结果会进入我们细胞的控制室,改变基因的强弱表达,从而影响我们的习性、行为、生理、心理与健康。美国知名科学作家戴维·多布斯日前撰写了《基因的社会生活——改变你的分子组成》一文,介绍了科学
人脑基因表达图集
小鼠的全基因组基因表达的高分辨率图已经问世几年时间了,但是,对于人脑而言,此前只发表过相对来说比较粗糙的分布图。这是由于与小鼠相比,人脑规模增大了1000倍,以及死后组织供应有限和质量较差等因素所导致的。现在,Michael Hawrylycz及其在“艾伦脑科学研究
什么是基因表达?
基因表达(gene expression)是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质,所有已知的生命,都利用基因表达来合成生命的大分子。
什么是基因表达?
基因表达(gene expression)是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质,所有已知的生命,都利用基因表达来合成生命的大分子。
基因表达的调控
转录调控可分为三种主要途径:1)遗传调控(转录因子与靶标基因的直接相互作用);2)调控转录因子与转录机制相互作用,3)表观遗传调控(影响转录的DNA结构的非序列变化)。通过转录因子直接调控靶标DNA表达是最简单和最直接的转录调控改变转录水平的方法。基因的编码区周围通常都具有几个蛋白质结合位点,具有调
基因差异表达技术
真核生物中,从个体的生长、发育、衰老、死亡,到组织的得化、调亡以及细胞对各种生物、理化因子的应答,本质上都涉及基因的选择性表达。高等生物大约有30000个不同的基因,但在生物体内任意8细胞中只有10%的基因的以表达,而这些基因的表达按特定的时间和空间顺序有序地进行着,这种表达的方式即为基因的差异表达
基因表达的机制
转录转录过程由RNA聚合酶(RNAP)进行,以DNA为模板,产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动,留下新合成的RNA链。基因组DNA由两条反向平行和反向互补链组成,每条链具有5'和3'末端。这两条链分别称为“模板链”(产生RNA转录物的模板)和“编码链”(含有转录本序列的DN