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29日,中国科学院遗传与发育生物学研究所白洋,储成才及华大基因共同通讯在Nature Biotechnology 在线发表题为“NRT1.1B is associated with root microbiota composition and nitrogen use in field-grown rice”的研究论文,该研究通过比较田间生长的68个籼稻和27个粳稻品种,发现籼稻和粳稻形成了截然不同的根系微生物组。该项研究不仅揭示了水稻亚种间根系微生物组与其氮肥利用效率的关系,证明了NRT1.1B在调控水稻根系微生物组的关键作用;更......阅读全文

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

根系微生物协助水稻耐酸抗铝研究取得进展

  近期,中国科学院南京土壤研究所梁玉婷研究员课题组联合美国加利福尼亚大学伯克利分校、中国科学院遗传与发育生物学研究所等,在合成菌群(SynComs)协助水稻耐酸抗铝的机理研究方面取得了重要进展。相关研究成果以Root microbiota confers rice resistance to al

根系微生物协助水稻耐酸抗铝研究取得进展

近期,中国科学院南京土壤研究所梁玉婷研究员课题组联合美国加利福尼亚大学伯克利分校、中国科学院遗传与发育生物学研究所等,在合成菌群(SynComs)协助水稻耐酸抗铝的机理研究方面取得了重要进展。相关研究成果以Root microbiota confers rice resistance to alum

遗传发育所玉米籽粒发育机制研究获进展

  RNA编辑广泛存在于植物的线粒体和叶绿体中。RNA编辑作为一种RNA转录后加工机制,对于调控基因表达具有重要意义。RNA C-U的编辑是胞嘧啶(C)经过脱氨转变为尿嘧啶(U)的过程。在此过程中,PPR (pentatricopeptide repeat)结构域通常负责识别编辑位点,而DYW结构域

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

遗传发育所揭示脂质代谢调控水稻孕穗期耐低温的作用机制

水稻起源于热带和亚热带地区,对低温敏感。探讨水稻孕穗期耐低温胁迫的分子机制,进而通过分子设计,打破连锁累赘,促进耐冷、高产、优质性状快速聚合,高效培育耐低温水稻品种,这是从根本上防范障碍型冷害的途径。而受限于表型精准鉴定的制约,水稻孕穗期耐低温机制研究进展较慢,制约了优良品种培育。近日,中国科学院遗

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

NRT1.1B自然变异可提高籼粳稻氮肥利用效率

  在土壤中,植物的根系除了固着植物并作为吸收水分和营养的器官以外,还是微生物聚集栖息和繁衍的场所。这些微生物及其相互关系统称为根系微生物组。这些根系微生物伴随着植物的整个生长周期,帮助植物吸收营养、抵抗病害和适应胁迫环境。亚洲栽培稻 (Oryza sativa L.)主要分为籼稻和粳稻两个亚种。相

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

研究揭示拟南芥三萜类化合物对根系微生物组的调控规律

  植物不可移动,但在自然土壤中进化出了强大的适应能力,在根系招募大量且种属特异的大量且种类繁多的微生物(根系微生物组)。这些微生物参与植物吸收营养、抵抗疾病和非生物胁迫等重要生理过程。植物调控根系微生物组的机制对植物生长和健康非常重要,也是根系微生物组领域的研究热点。植物将20 ~ 30%光合作用

遗传发育所揭示水稻RNA识别结构域蛋白抑制外源基因沉默的机制

植物是复杂的生物系统。植物体内基因的表达受到多种水平的调控,如转录水平、转录后水平、DNA甲基化/去甲基化等,从而对基因表达进行精密高效的调控。中国科学院遗传与发育生物学研究所张劲松研究组筛选OsEIN2过表达材料的抑制子,鉴定到一个包含RNA识别结构域(RRM)的蛋白SOE。SOE可以与剪接复合体

遗传发育所水稻减数分裂同源染色体分离机制研究取得进展

  与有丝分裂不同的是,减数分裂染色体复制一次,而细胞分裂两次。这种质的差异与染色体臂上及着丝粒处黏着蛋白的分步消失有直接关系。染色体臂上黏着蛋白在减数第一次分裂消失是保证同源染色体分离的前提;而着丝粒处黏着蛋白的维持是保证姊妹染色单体在减数第二次分裂才相互分开。shugoshin是一

遗传发育所神经突触发育研究取得新进展

  神经突触是神经元之间进行信息交流的特化结构。长期以来,神经突触的发育与重塑是神经科学研究的核心科学问题。突触重塑是生物个体发育过程中神经环路的形成以及生物对生理和(或)环境变化的适应过程中普遍存在的生物学现象。同时,突触重塑的异常会导致许多重要的神经疾病。然而,我们对突触重塑的分子

遗传发育所鉴定出小麦穗发育的转录调控因子

  小麦是重要的粮食作物之一。小麦的产量主要由亩穗数、千粒重和穗粒数决定。穗型结构影响小麦的小穗数、穗粒数和产量,是育种改良地重要的选择性状。挖掘小麦穗发育重要调控因子与解析分子调控机制,对小麦穗型的分子设计与精准改良、突破产量瓶颈具有重要意义。由于小麦功能基因组学发展较晚,穗发育关键基因挖掘及作用

遗传发育所研究发现智力发育迟滞的新机制

  酯酰辅酶A合成酶长链家族成员4(ACSL4)是脂代谢中一个重要的酶,它催化长链脂肪酸和辅酶A反应生成酯酰辅酶A。这个步骤使长链脂肪酸活化而进入脂类合成和能量代谢。因此,ACSL4对于许多代谢途径和信号途径都是必须的。这个基因的突变可导致智力发育迟滞(mental retardati

遗传发育所大豆茸毛密度遗传网络调控研究获进展

  大豆驯化起源于中国,随后广泛传播于世界各地,为人类提供了主要的植物油和蛋白资源,是世界性的重要粮食经济作物。表皮毛是植物表皮细胞分化形成的一种特殊的细胞形态,广泛分布于植物的叶片、茎秆以及花萼等地上部器官表面。作为植物应对外界环境(生物或者非生物胁迫)的第一道防线,表皮毛在植物的生长发育以及抗逆

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

遗传发育所PlantCell解密未知功能与机理

  来自中科院遗传与发育生物学研究所的研究人员发表了题为“The Arabidopsis Mediator Subunit MED25 Differentially Regulates Jasmonate and Abscisic Acid Signaling through Interac

遗传发育所拟南芥根木质部发育机制研究获进展

  真核生物转录起始因子eIF5A是一类在真核生物中高度保守的基因家族,调控真核生物生长发育的多个生物学过程。   中科院遗传与发育生物研究所左建儒研究组最近的研究发现,拟南芥eIF5A-2/FBR12通过细胞分裂素信号通路调控拟南芥根木质部的发育。 eIF5A-2/FBR1通过与细胞分裂素受

遗传发育所在水稻中建立基因定点替换及定点插入体系

  CRISPR/Cas9技术在生命科学领域掀起了一场全新的技术革命,该技术已经广泛应用于包括农作物在内的各种生物体的基因组编辑。科学工作者利用该技术,创造了大量的植物内源基因功能缺失的突变体,为植物的功能基因组学研究和应用研究做出了巨大的贡献。然而对植物内源基因进行更为精确地修饰,如基因定点替换以

中科院遗传发育所发现水稻氮高效利用关键基因

  最近,中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员储成才研究组在水稻氮高效利用领域的研究取得了新突破,该成果为培育兼具高产与早熟优点的水稻品种提供了解决方案,相关研究2月24日在线发表在《植物细胞》杂志中,并被该刊作为该期精品论文推送。  研究人员在前期研究硝酸盐转运蛋白基因的基础上,对其同源基因的功

遗传发育所揭示叶片非对称发育的生物力学调控

在发育过程中,动植物的器官如何获得不对称的形状?大量的分子遗传学研究发现了诸多调控基因,但仍未完全解答基本的发育生物学问题:人们尚不了解基因如何指导器官形状的建立。叶片作为典型的植物器官,是研究器官不对称性产生的很好体系。  中国科学院遗传与发育生物学研究所焦雨铃研究组与中科院力学研究所龙勉研究组,

遗传发育所神经系统早期发育研究取得新进展

  Joubert综合征(Joubert syndrome, JBTS)是一种十分少见的常染色体隐性遗传神经系统发育迟滞疾病。主要是小脑蚓部发育不良加上其他异常,常见症状是发作性气喘,在新生儿期出现发作性呼吸急促或呼吸暂停。眼球常有急促运动,智力发育迟钝,由于小脑蚓部发育不良而致共济失调和平衡障

遗传发育所脑肿瘤抑制因子调控突触发育研究获进展

  神经突触是神经元与其靶细胞之间进行信息交流的特化结构。突触生长过程的精确调控对于神经环路的形成和可塑性至关重要,突触发育和功能的异常导致多种神经精神疾病包括智力低下、自闭症、精神分裂症和神经变性病等。因此,寻找和鉴定突触发育和功能调控基因一直是神经生物学家的重要研究内容之一。   果蝇脑肿瘤基

遗传发育所揭示植物雌雄识别的分子机制

  受精需要精子和卵细胞的结合,而精子能否被及时地传递到卵子是受精的关键。在被子植物中,精子是通过花粉管来传递的,但花粉管是如何将精子传递到卵子的呢?这是植物生殖生物学几十年来关注的主要问题,也是杂交育种的技术瓶颈之一。日前,中国科学院遗传与发育生物学研究所杨维才研究组首次分离到了花粉管识别雌性吸引

遗传发育所玉米新品种培育取得进展

  经吉林省农作物品种审定委员会研究,中国科学院遗传与发育生物学研究所陈化榜研究组选育的玉米杂交新组合“H7 x Y4”已通过吉林省农作物品种审定,并正式定名为“科育186”(编号为吉审玉2014016)。   “科育186”抗倒伏、耐密植、丰产性好,脱水快、容重高、品质优、抗病性较强。该品种

遗传发育所外周神经损伤研究获进展

  周围神经损伤的修复和重建一直是临床难题之一,特别是对于大于3cm的外周神经缺损,自体神经移植术被认为是首选治疗方法,然而自体神经移植在目前临床治疗中存在供体缺乏、需要多次手术等问题。  中国科学院遗传与发育生物学研究所戴建武研究组建立了3.5cm缺损的猪面神经损伤模型,通过电生理学检测、形态学观

遗传发育所揭示植物细胞膨压调控机制

  膨压普遍存在于植物细胞,与生长发育密切相关,但对其调控的分子机制了解非常有限。中国科学院遗传与发育生物学研究所杨维才研究组通过对植物花粉管进行研究,发现了一个影响花粉管体内生长的突变体turgor regulation defect 1 (tod1),其花粉管内钙离子浓度下降,在花柱内生长缓慢,