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殖或膨大有关,对细胞壁调控叶夹角的作用机制还知之甚少。 中科院遗传与发育生物学研究所周奕华课题组对一叶片夹角增大的水稻突变体开展研究,发现突变体叶枕部位机械组织显著变小、细胞壁主要成分纤维素和木聚糖含量下降,导致叶枕部位机械强度下降、叶夹角增大,但对油菜素内酯的反应正常。研究表明,突变体表型是由MAPKKK家族C组成员ILA1基因的T-DNA插入突变引起。酶活实验确定ILA1具有丝氨酸苏氨酸激酶活性。亚细胞定位研究发现,ILA1主要定位于细胞核内,而且在叶枕的维管束中表达量较高。酵母两杂交鉴定出6个与ILA1相互作用的未知功能的......阅读全文
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
水稻细胞壁上与硅结合的有机配体是木葡聚糖
近日,华中农业大学资源与环境学院生物矿化课题组首次提出在水稻单细胞的细胞壁中,硅可以和半纤维素组分中的木葡聚糖共价交联形成有机硅复合物,进而改善细胞壁的力学性能和结构稳定性。相关研究成果发表在Carbohydrate Polymers上。 硅是地壳中含量第二丰富的元素,也是水稻生长的必需营养元
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
科研团队在秸秆能源化利用研究方面取得重要进展
记者25日从中科院合肥研究院获悉,该院智能所吴跃进研究员课题组在水稻秸秆能源化利用的生物学机理研究方面取得重要进展。 相关成果在线发表于生物能源领域重要期刊Biotechnology for Biofuels and Bioproducts上。 植物细胞壁是地球上最丰富的可再生资源,植物通过
遗传发育所细胞壁合成底物运送的分子机理研究获重要进展
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,也是植物膨压驱动细胞生长的物质基础。水稻细胞壁研究对于抗倒伏和水稻植株形态等农艺性状的改良具有重要意义。植物细胞壁多糖除纤维素在质膜上合成外,其他多糖主要在高尔基体内合成。而所需底物、各种核苷糖分子(nucleotide su
纤维素酶对植物细胞壁的影响
在青贮饲料中添加纤维素酶有助于植物细胞壁的分解,提供更多的碳水化合物以促进青贮发酵,使植物纤维成分含量下降,改善牧草的营养价值。Henderson等(1981)在多年生黑麦草,紫花苜蓿和三叶草的青贮中,添加0.4%纤维素酶(湿重),大量的纤维素被水解,其中禾木科牧草纤维素水解大于豆科牧草:青贮温度和
纤维素酶对植物细胞壁的影响
在青贮饲料中添加纤维素酶有助于植物细胞壁的分解,提供更多的碳水化合物以促进青贮发酵,使植物纤维成分含量下降,改善牧草的营养价值。Henderson等(1981)在多年生黑麦草,紫花苜蓿和三叶草的青贮中,添加0.4%纤维素酶(湿重),大量的纤维素被水解,其中禾木科牧草纤维素水解大于豆科牧草:青贮温
遗传发育所在纤维素高级结构的组装研究中取得新进展
纤维素是最具经济价值的细胞壁成分,其高级结构与纤维素的理化性质和经济价值密切相关。然而纤维素的组装过程极其复杂,除了纤维素链自组装假说外,一直没有证据证明纤维素的组装需要一些关键蛋白的参与。另一方面,早在2001年已有报道表明COBRA蛋白参与了纤维素的生物合成过程,但其作用机理一直未知,使其成
解析水稻抗条纹叶枯病新机制
近日,中国农业科学院作物科学研究所万建民院士团队揭示了病毒通过“劫持”油菜素内酯途径进而抑制茉莉酸介导的水稻条纹叶枯病抗性的新机制,为通过分子设计育种培育水稻条纹叶枯病抗性品种提供了理论依据。相关研究成果在线发表在《公共科学图书馆-病原学(PLoS Pathogens)》上。 水稻条纹叶枯
我国学者揭示DARX1蛋白在细胞壁高级结构形成中分子机制
细胞壁是多糖组成的复杂网络结构,这些多糖经折叠、交联,形成适应植物生长发育所需的细胞壁高级结构。研究细胞壁高级结构形成的精准调控机制是植物学新的学科前沿。 乙酰化是一种广泛存在于细胞壁多糖上的修饰形式,可控制多糖构象及多聚物间的交联,对高级结构的构建至关重要,成为解析细胞壁结构及其功能的突破口
遗传发育所揭示赤霉素调控纤维素合成的分子机制
纤维素是细胞壁的主要成分,其含量与结构影响茎秆机械强度等农艺性状。纤维素的合成与组装过程复杂,受多种激素和环境因子等严格调控。赤霉素是上世纪中期“绿色革命”的关键激素,在降低株高、增强作物抗倒性方面发挥了重要作用。但对于该激素是否调控纤维素合成及相关分子机制仍知之甚少。 中国科学院遗传与发育生
水稻与白叶枯病菌之间的“军备竞赛”
近日,中国农业科学院作物科学研究所水稻分子设计技术与应用创新团队揭示了水稻与白叶枯病菌相互适应的遗传机制,为作物与其病原菌的共适应模式和相关机制研究提供了新线索。研究成果发表于《植物细胞》(The Plant Cell)。 寄主植物与其病原物之间的协同进化是一个动态过程,涉及相互作用物种间的互
科学家提出作物秸秆高效绿色资源化利用新思路
OsMYB103L突变体和转基因植株表型和微纤丝纳米结构观测 华中农大供图 重组酿酒酵母高效利用木糖和葡萄糖生产乙醇的模型图 华中农大供图 近日,华中农业大学生物质与生物能源团队副教
科学家提出作物秸秆高效绿色资源化利用新思路
OsMYB103L突变体和转基因植株表型和微纤丝纳米结构观测 华中农大供图 重组酿酒酵母高效利用木糖和葡萄糖生产乙醇的模型图 华中农大供图 近日,华中农业大学生物质与生物能源团队副教
科学家绘制水稻幼苗根叶单细胞转录图谱
水稻幼苗叶和根的单细胞转录组二维UMAP图与组织解剖图 图片来源:钱文峰等 中国科学院遗传与发育生物学研究所钱文峰研究组应用单细胞转录组测序技术,获得了水稻幼苗叶和根超过20万个单细胞的转录组信息,利用细胞类型标记基因和原位杂交技术,对每个细胞的身份进行了鉴定,构建了水稻幼苗叶和根的单细胞转录
科学家绘制水稻幼苗根叶单细胞转录图谱
中国科学院遗传与发育生物学研究所钱文峰研究组应用单细胞转录组测序技术,获得了水稻幼苗叶和根超过20万个单细胞的转录组信息,利用细胞类型标记基因和原位杂交技术,对每个细胞的身份进行了鉴定,构建了水稻幼苗叶和根的单细胞转录图谱。相关结果近日发表于《遗传学和基因组学期刊》。水稻幼苗叶和根的单细胞转录组
我科学家发现白叶枯病菌侵害水稻机理
华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室王石平教授课题组的研究表明,白叶枯病菌会利用水稻生长繁殖必不可少的显性Xa13基因,减少铜在水稻导管中的分布而侵害水稻。 该研究不仅揭示了病原细菌利用宿主基因征服宿主的一种新机理,同时也揭示了可能涉及水稻与病原共进化一个典型例子。相关研究
揭示水稻与白叶枯病菌相互适应的潜在原理
寄主植物与其病原物之间的协同进化是一个动态过程,涉及相互作用物种间的互惠和适应性变化(Woolhouse et al., 2002)。在现代农业系统中,作物与其许多病原物之间的关系通常表现为极端的“军备竞赛”,经典的基因对基因理论和“Z字形模型”为理解植物抗病基因(R基因)和病原毒力效应蛋白之间
植物细胞扩展与细胞壁加厚协同调控研究新进展
植物为膨压驱动的可塑性固着生长模式。植物的生命活动取决于细胞的分化、增殖、生长和成熟等过程。细胞壁作为植物细胞特征性结构,参与了植物生命活动的众多方面,尤其在细胞形态与功能决定方面发挥重要作用。植物细胞生长包括细胞扩展和细胞壁加固两个过程。细胞扩展需要松驰细胞壁,而细胞扩展过程中细胞壁需要加固以
细胞壁的组成
细胞壁的胞间层基本上是由果胶质组成。 如果植物组织中的果胶质用果胶酶分解掉,细胞就会离散,这是因为初生壁是由水、半纤维素、果胶质、纤维素、蛋白质和脂类组成。胚芽鞘、茎、叶、毛等初生壁的各种成分的平均值见表。构成细胞壁的成分中,90%左右是多糖,10%左右是蛋白质、酶类以及脂肪酸。细胞壁中的多糖
细胞壁的成分
细胞壁的化学组成是胞间层基本上是由果胶质组成,如果植物组织中的果胶质用果胶酶分解掉,细胞就会离散。初生壁是由水、半纤维素、果胶质、纤维素、蛋白质和脂类组成。胚芽鞘、茎、叶、毛等初生壁的各种成分的平均值见表。构成细胞壁的成分中,90%左右是多糖,10%左右是蛋白质、酶类以及脂肪酸。细胞壁中的多糖主
什么是细胞壁?细胞壁分为几层?
细胞壁(cell wall),细胞外围的厚壁。是植物细胞特有的结构,具有保护和支持作用,并与植物细胞的吸收,蒸腾和物质的运输有关。细胞壁之厚薄常因组织、功能不同而异。植物、真菌、藻类和原核生物都具有细胞壁,而动物细胞不具有细胞壁。细胞壁分为3层,即胞间层(中层)、初生壁和次生壁。胞间层把相邻细胞粘在
中通量组织研磨仪研磨水稻叶组织具体操作
①将相应的水稻叶片截成小段放入样品管,每个样品管中放三段,用镊子夹住中间位置,放入管底; ②分装钢珠:内侧两排装2颗5毫米和5颗3毫米珠子;外侧两排装1颗5毫米和6颗3毫米珠子; ③将摆好的夹具,放到泡沫箱中,加液氮冷冻,3-5分钟,充分冷冻夹具及管内样品; ④将中通量组织
水稻和白叶枯病菌相互适应的遗传机制被揭开
宿主植物与其病原体之间的共同进化可以最好地定义为一个动态过程,该过程涉及相互作用物种的互惠和适应性遗传变化。在现代农业系统中,作物与其许多病原体之间的关系通常以更极端的军备竞赛案例为代表,这些案例由经典的基因对基因理论遗传控制,并由基准“之字形模型”很好地解释植物免疫系统(PLOS PATHOG
华南农大庄楚雄课题组将CRISPR/Cas9编辑技术用于水稻育种
杂交水稻育种为提高水稻产量,提供了一种重要的策略,其中雄性不育系的培育,是杂交育种成功的关键。CRISPR/Cas9系统已广泛应用于靶位点的基因组编辑,然而它们在作物遗传改良中的应用却鲜有报道。11月22日,在Nature子刊《Scientific Reports》发表的一项研究中,来自华南农业
南京农业大学课题组找到-提高水稻氮肥利用率“开关”
南京农业大学徐国华教授课题组最近从水稻中发现了一种受细胞pH调控的硝酸盐运输蛋白,过量表达该基因可促进水稻从土壤中吸收更多的氮,提高水稻产量和氮素利用效率。相关研究结果日前发表在《美国科学院院报》上。 水稻是主要的粮食作物,养活全球近50%的人口。水稻高产离不开氮肥的施用,但目前我国水稻氮肥利
水稻稻瘟病、白叶枯病与干旱抗性的无损定量检测
在农业生产实践中,作物经常会同时面临生物和非生物胁迫的双重影响。水稻作为种植面积最广的作物,从而面临一系列的环境挑战。在热带和亚热带地区,水稻面临的最主要非生物胁迫就是干旱胁迫,同时如稻瘟病、白叶枯病等生物胁迫也会严重降低水稻的产量。全球气候变化模型则预测环境变化将会进一步加重这两类胁迫的发生频率与
研究发现水稻LC3调控生长素信号和叶倾角
11月29日,PLoS Genetics 在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所薛红卫研究组题为SPOC domain-containing protein Leaf inclination3 interacts with LIP1 to regulate rice l
中科院离子束诱变技术破解水稻秸秆还田难题
农作物秸秆还田利用一直是困扰农业生产的难题。中科院合肥物质研究院专家利用离子束诱变技术,改变水稻茎秆细胞结构,使之在田间脆而不易倒伏,成熟收获时普通收割机耕过,这种“脆秆”随即“粉身碎骨”,就地还田肥地。 农作物秸秆还田可以让氮、磷等有效营养元素返回土壤,提高土壤肥力。但由于作物秸秆柔韧,
美研究出观察植物细胞壁新法
为了更好地将植物转换成生物燃料,美国能源部劳伦斯·利弗莫尔实验室、劳伦斯·伯克利国家实验室以及国家可再生能源实验室的研究人员合作,采用不同的显微方法,深入到百日草叶片细胞的深处,在纳米尺度研究出这种最常见花园植物的化学成分和植物细胞壁结构。该研究发表在近期出版的《植物生理学》