遗传发育所小麦着丝粒组成及其进化研究获新进展
植物着丝粒是基因组中进化最剧烈、结构最复杂的区域，在物种形成和分化过程中发挥重要作用。大多数植物着丝粒结构复杂，主要是由高度重复的卫星DNA以及中间穿插的反转座子序列(CR)组成，其中着丝粒卫星序列单元长度主要集中在150-180 bp之间，例如水稻CentO和玉米CentC序列，多年前已经发现并用于着丝粒结构与功能研究。普通小麦是重要的粮食作物，经过两次远缘杂交和多倍化过程，是染色体组进化及多倍体二倍化研究的模式材料。然而普通小麦基因组巨大，90%以上的序列均是高度的重复序列，给小麦研究带来巨大的挑战。前期对小麦着丝粒的研究基本局限于通过筛选着丝粒BAC等手段，获得某些着丝粒序列。小麦着丝粒DNA序列组成（尤其是功能性卫星序列）、结构及其在基因组形成和进化过程中的动态变化以及对多倍化适应的分子机制目前基本不清楚。 中国科学院遗传与发育生物学研究所韩方普研究组长期从事植物着丝粒的遗传和表观遗传学研究。前期在小麦非整倍体及其......阅读全文
遗传发育所等在小麦着丝粒研究中获进展
普通小麦是主要的粮食作物之一。普通小麦的形成涉及三个祖先种的两次远缘杂交和异源多倍化过程。小麦基因组大小约16 Gb，包含A、B和D三套既高度同源又有明显分化的亚基因组（其中，90%以上为重复序列）。普通小麦具有良好的可杂交性，可以与多种近缘野生种进行杂交，由此引入野生资源的优异性状，有效改良小
遗传发育所小麦远缘杂交及着丝粒结构功能研究获进展
小麦与黑麦的杂交工作始于19世纪70年代，英国A. S. Wilson以小麦为母本、黑麦为父本进行属间杂交获得真正的属间杂种，杂种高度不育。1888年，德国育种家W. Rimpau在普通小麦与黑麦的杂种不育株的一个穗子上得到种子，长成的植株能自行繁殖得到后代，这是由于低温使杂种F1自然加倍而形成
遗传发育所小麦着丝粒组成及其进化研究获新进展
植物着丝粒是基因组中进化最剧烈、结构最复杂的区域，在物种形成和分化过程中发挥重要作用。大多数植物着丝粒结构复杂，主要是由高度重复的卫星DNA以及中间穿插的反转座子序列(CR)组成，其中着丝粒卫星序列单元长度主要集中在150-180 bp之间，例如水稻CentO和玉米CentC序列，多年前已经发现
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
遗传发育所小麦研究基地落户河北省赵县
7月29日，中国科学院遗传与发育生物学研究所所长薛勇彪、副所长马七军等一行在河北省赵县农业科学研究所与赵县人民政府举行了合作协议签字仪式。根据合作协议，研究所将租用赵县农科所150亩土地建立小麦育种研究基地，这将是遗传发育所在现有小麦育种基地基础上建立的又一个有关小麦分子生物学研究
遗传发育所等发现小麦抗白粉病基因
串联激酶蛋白(tandem kinase protein, TKP)含有两个激酶结构域，是在麦类作物(小麦和大麦)中发现的一种新类型的抗病基因。目前从麦类作物中已经克隆到的串联激酶基因有大麦抗秆锈病基因Rpg1，大麦抗散黑穗病基因Un8，小麦抗条锈病基因Yr15和小麦抗秆锈病基因Sr60。 近
遗传发育所研究团队领衔完成小麦A基因组测序
3月24日，国际著名学术刊物《自然》在线发表了题为Draft genome of the wheat A-genome progenitor Triticum urartu的研究论文。该项研究首次完成了小麦A基因组的测序和草图绘制，比较全面地揭示了A基因组的结构和表达特征，对未来
遗传发育所在植物着丝粒研究中取进展
基因组测序及解析以及新技术的广泛应用，让人们得以继续探索着丝粒和端粒等染色体上高度重复区域在生命活动中的新功能。植物着丝粒含有丰富的重复序列，如串联重复序列（Satellite）和反转座子（Retrotransposon），参与基因组空间构象和细胞分裂等重要的生物学功能。然而不同物种双着丝粒染色
遗传发育所在植物着丝粒研究中取得进展
染色体的精确分离是保证遗传信息正确传递和基因组稳定的前提，这个过程直接依赖着丝粒区组装的多层动粒蛋白复合体和纺锤体微管间的动态结合。目前，在哺乳动物和酵母中已鉴定超过100个动粒蛋白，它们之间相互结合形成蛋白亚复合体结构，包括与着丝粒染色质直接结合的内侧组成型CCAN蛋白网络、与微管直接结合的外
遗传发育所克隆出小麦新型广谱抗白粉病基因
小麦白粉病是威胁粮食安全的病害之一。当前，提高小麦的白粉病抗性尤其是广谱抗性，是小麦抗病育种领域的主要任务。野生二粒小麦是普通小麦的野生祖先种，经历了长期而复杂的环境演变，积累了丰富的遗传多样性，是现代小麦抗病遗传改良的宝贵资源。中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员刘志勇与赵玉胜团队采用图位克隆、
遗传发育所在植物着丝粒表观遗传学研究中取得进展
植物着丝粒含有大量的重复序列和反转座子，结构复杂并受表观遗传学调控。中科院遗传与发育生物学研究所韩方普实验室长期从事植物着丝粒的表观遗传学研究，曾在植物中首次发现着丝粒的失活现象并初步分析失活着丝粒的调控机制。 由于着丝粒的特殊表观遗传学调控机制，植物着丝粒的DNA序列暂不能直接用于植物人
遗传发育所小麦热激蛋白90家族研究取得重要进展
热激蛋白90（Hsp90）家族是一类进化上非常保守的热激蛋白，广泛存在于动植物和真菌中。作为一种重要的分子伴侣，Hsp90参与多种生理过程，如信号传导、蛋白质折叠和降解等。Hsp90在细胞质、线粒体、叶绿体和内质网中都有分布。此前的研究表明，胞质Hsp90在调控植物的生长发育、抗病
遗传发育所焦雨铃研究组等发现小麦增产的新基因
对于主要作物，每穗粒数是决定产量的三要素之一。小麦穗通过一次分枝形成小穗，小穗上再形成小花并进而发育为麦粒。适度增加小穗数是提高产量的重要途径。7月7日，中国科学院遗传与发育生物学研究所焦雨铃研究组在Nature Plants上，发表了题为Improving bread wheat yield
遗传发育所在小麦胚发育的表观组调控方面取得进展
胚胎发育是生物生命周期中至关重要的环节之一，在动植物中存在广泛的保守性和特异性。动物胚胎发育过程中存在基因组范围内表观遗传修饰的重编程事件，并影响了胚胎发育的进程。胚胎发育过程也适用于探究表观修饰及转录调控对细胞命运决定的贡献。然而，人们对于植物胚发育过程中转录及表观修饰层面变化的了解要滞后于动
遗传发育所在小麦胚发育的表观组调控方面取得进展
胚胎发育是生物生命周期中至关重要的环节之一，在动植物中存在广泛的保守性和特异性。动物胚胎发育过程中存在基因组范围内表观遗传修饰的重编程事件，并影响了胚胎发育的进程。胚胎发育过程也适用于探究表观修饰及转录调控对细胞命运决定的贡献。然而，人们对于植物胚发育过程中转录及表观修饰层面变化的了解要滞后于动
遗传发育所在小麦胚发育的表观组调控方面取得进展
胚胎发育是生物生命周期中至关重要的环节之一，在动植物中存在广泛的保守性和特异性。动物胚胎发育过程中存在基因组范围内表观遗传修饰的重编程事件，并影响了胚胎发育的进程。胚胎发育过程也适用于探究表观修饰及转录调控对细胞命运决定的贡献。然而，人们对于植物胚发育过程中转录及表观修饰层面变化的了解要滞后于动
遗传发育所利用非编码RNA揭示小麦多倍体形成与进化机制
普通小麦是异源六倍体，染色体组分别为A组（来自乌拉尔图小麦）、D组（来自粗山羊草）和B组（未确定但可能来自与S组相关的山羊草）。普通小麦形成经历两次杂交和两次染色体组加倍过程。在这个过程中，染色体组加倍伴随基因组冲击而发生修饰或重组等。 中国科学院遗传与发育生物学研究所韩方普研究组长期从事小麦
遗传发育所等在多倍体小麦形成与进化研究中获进展
普通小麦的形成经历两次远缘杂交和自然加倍过程，染色体组分别为A组（乌拉尔图小麦）、B组（未知Sitopsis组物种）和D组（粗山羊草）。而作为六倍体小麦进化另一分支的茹科夫斯基小麦T. zhukovskyi（2n = 6x = 42；GGAuAuAmAm）是异源同源多倍体，其形成也经历两次杂交和
遗传发育所植物免疫团队解密小麦杂种坏死百年未解之谜
杂种坏死是一种在植物杂交后代中常见的遗传不亲和现象，表现为叶片坏死、生长迟缓和不育等症状。杂种坏死的发生严重阻碍了优良性状的聚合，限制了新品种的培育。早在一百年前，育种家便发现了小麦中的杂种坏死现象，并发现其受一对互补基因Ne1和Ne2共同调控。2021年，三个独立研究团队成功克隆了Ne2基因，发现
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
遗传发育所在植物着丝粒形成及其表观遗传学研究中获进展
植物着丝粒含有大量的重复序列和反转座子，结构复杂并受表观遗传学调控。中国科学院遗传与发育生物学研究所韩方普研究组长期从事植物着丝粒的表观遗传学研究，曾在植物中首次发现着丝粒的失活现象并初步分析失活着丝粒的调控机制可能与DNA甲基化状态相关。由于着丝粒的特殊表观遗传学调控机制，植物着丝粒的DNA序
遗传发育所等在小麦穗型调控分子模块解析中获新进展
小麦是世界上最重要的粮食作物之一，在我国粮食安全中发挥着重要作用。如何提高小麦产量是小麦研究与育种中长期以来的热点与难点问题。小麦穗分枝等穗型性状是单株产量的重要决定因素，也是小麦选育的关键农艺性状之一。然而，小麦是异源六倍体，基因组庞大复杂，约是水稻的34倍、大豆的16倍、玉米的7倍、大麦的3
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
成都生物所定位新的小麦穗发育调控基因
小麦（Triticum aestivum L.）是重要的粮食作物之一，随着世界人口增多、耕地面积减少以及气候变化，提升小麦产量是育种的重要目标。小麦穗主要由附着于穗轴两侧交替互生的小穗构成。小穗进一步分化成数目不定的小花，其中3-5朵小花能最终形成籽粒。因此，小麦穗型的发育与籽粒产量密切相关。挖
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