遗传发育所农业资源中心研究土壤氮气排放通量取得进展
土壤N2排放是指活性氮在微生物的作用下转化为惰性N2的过程。这一过程在生态系统氮循环中具有重要作用,关系到活性氮的最终归趋与生态系统的氮素平衡。对于农业生态系统来说,土壤N2排放主要与氮肥损失及温室气体N2O的排放密切相关。由于大气中的N2浓度很高(体积浓度约78%),在如此高的N2背景浓度下准确测定土壤N2排放通量一直是国际土壤学领域的难题。相对于土壤氮素循环的其他环节,N2排放方面的研究还十分薄弱。 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心胡春胜课题组运用前期研发的原状土柱-双密闭-直接定量N2法,在接近大田原位条件下测定了华北平原典型农田的N2与N2O通量及其对季节与施氮水平的响应规律,结果表明:随着施肥量升高,N2年累积排放通量为8.3-24.7 kg N ha-1yr-1, N2O年累积排放量为0.44-2.23 kg N ha-1 yr-1,但是N2:N2O排放比却是21-10。说明N2是反硝化氮损失的......阅读全文
遗传发育所等发现水稻穗子大小调控的机制
水稻是全球最重要的粮食作物之一,水稻穗子的大小和穗粒数决定水稻产量。近年来,一些影响水稻穗子大小和穗粒数的基因陆续被报道,但学界尚不清楚调控水稻穗子大小和穗粒数的分子机制,因此,阐明协同调控水稻穗子大小和穗粒数的遗传及分子机制对水稻高产育种具有重要意义。 中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员
遗传发育所揭示同义密码子对mRNA水平的调控
基因组中同义密码子的使用频率存在差异,这一现象被称为密码子使用偏好。基因表达水平与密码子使用偏好之间的正相关关系已被广泛报道。传统观点认为,对翻译速率和翻译准确性的自然选择导致了这一相关关系。然而,另一种可能的机制——密码子使用偏好对mRNA水平的调控作用却被长期忽略。 中国科学院遗传与发育生
遗传发育所解析生长素调控叶片展开的分子机制
叶片是植物进行光合作用的主要器官。为最大限度提高光合能力,高等植物的叶片进化出了具有极性(即不对称性)的扁平形状。虽然叶片的展开对于高效光合至关重要,人们尚不了解叶片原基如何在发育过程中展开以形成扁平结构。 中国科学院遗传与发育生物学研究所焦雨铃研究组的最新研究发现,植物激素生长素对于叶片原基
遗传发育所水稻磷饥饿应答反应研究取得新进展
磷元素作为植物所必需的三大营养元素(氮、磷、钾)之一,在各种生命过程中发挥着重要作用。在农业生产中一般通过施加磷肥来增加土壤中的磷含量,然而磷肥的过度施用不仅导致农业生产成本的升高,而且造成严重的土壤及水体污染。此外,作为磷肥主要来源的磷矿为不可再生资源,其在几十年内行将枯竭。因此
遗传发育所揭示作物基因组编辑育种技术方法研究
遗传与变异是物种进化的基础。通过物理、化学方法(如辐射诱变、EMS诱变)产生全基因组的随机突变已经成为农作物育种的常规手段,但其中具有新型农艺性状突变体的筛选较为费时、费力。定向进化(Directed Evolution)则通过创制目标基因的突变文库,在施加一定选择压力下能够快速获得目的突变体。
遗传发育所揭示可变剪切调节ABA信号通路的分子机制
Pre-mRNA的剪切是mRNA去除内含子连接外显子生成成熟mRNA的过程,可变剪切就是利用可变的剪切位点,生成不同的mRNA的过程。可变剪切可以增加生物体蛋白质组丰度,是一种非常重要的基因转录后调控机制介导各种生物学过程。最近几年,pre-mRNA可变剪切及其调控机制已成为植物科学中的一个研究
遗传发育所水稻光合效率提高的分子机理研究取得进展
光合作用是绿色植物及光合细菌在光下利用光合色素,将二氧化碳和水转化为碳水化合物并释放氧气的过程,是整个生物界赖以生存的基础。提高光合作用效率是农作物增产的一个根本途径。 光合作用在绿色植物所特有的细胞器——叶绿体中进行,存在于叶绿体上的光合膜含有丰富的糖脂(半乳糖甘油酯),而
遗传发育所植物天然免疫机制合作研究取得重要突破
植物通过细胞表面免疫受体和胞内免疫受体感受来源于病原微生物的分子,激活天然免疫,抵御病原物的侵染;而病原细菌通过向植物细胞分泌效应蛋白,干扰后者的细胞活动,增加其感染能力。大部分效应蛋白的生化功能和分子机制并不清楚,研究这些效应蛋白在宿主体内的靶蛋白和作用机制,将有助于我们深入理
遗传发育所揭示植物萜类物质多样性分子机制
萜类化合物是植物中广泛存在的种类最多的一种次生代谢产物,目前在自然界中共发现了7万余种萜类物质(包括多种植物激素),在植物生长发育、植物与生长环境相互作用、抗病虫等过程中起着重要的作用。但目前人们对植物萜类物质多样性分子机制的认识还十分有限。 中国科学院遗传与发育生物学研究所王国栋研究组在前期
遗传发育所植物ERAD及其耐盐胁迫机制研究取得突破
盐胁迫给农业生产带来严重危害,因此研究植物的抗盐机制能够为从基因水平上改造农作物,提高农作物的产量提供很好的理论依据。研究发现,泛素/26S蛋白酶体系统(ubiquitin/26S proteasome system, UPS)在植物的抗逆过程中起重要的调节作用,很多重要的胁迫响应
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
遗传发育所等在气孔运动调控机理研究中获进展
面对自然界多种多样的生物和非生物胁迫,植物进化出独特的适应机制,如通过气孔介导植物体与外界环境的气体交换来调控自身对环境变化的适应。气孔通过开闭运动控制水分散失和二氧化碳吸收,进而调节植物的蒸腾作用和光合作用。 在分子水平上,气孔运动由保卫细胞的离子通道调控。它们通过介导离子跨膜流动来控制保卫
遗传发育所脆性X综合征合作研究取得重要进展
智力障碍(智障)又称智力低下或精神发育迟滞,是指18岁以前出现的认知功能低下(智商
河北省赵县县委书记参观访问遗传发育所
12月22日上午,河北省赵县县委书记罗二虎、县委常委副县长黄云锁一行6人参观访问中科院遗传与发育生物研究所。 党委书记宋秋生向客人简要介绍了遗传发育所的基本情况。他表示,希望通过研究所赵县小麦基地的建设进一步加强与地方的合作,为河北省乃至华北地区粮食生产做出贡献。罗二虎在座谈
遗传发育所等发现Shank3突变犬听觉功能异常
孤独症是常见的神经发育障碍疾病,其核心症状是社会及语言交流障碍和重复刻板行为。近年来,越来越多的证据表明感知觉信息处理障碍是孤独症的关键特征,约90%的孤独症患者表现出感知觉异常。被诊断为孤独症的婴儿在发育早期(社交功能还未发育成熟之前)便观察到感知觉方面的异常。然而,孤独症病人感知觉异常背后的神经
遗传发育所非中心体微管形成机制研究获进展
微管是细胞骨架重要组成部分,在细胞分裂、细胞迁移和细胞极性建立过程中发挥重要功能。动物细胞中存在两种微管,即中心体微管和非中心体微管。但非中心体微管形成的机制,目前存在多种假说,其分子机制尚不清楚。 中国科学院遗传与发育生物学研究所孟文翔研究组针对上皮细胞中形成非中心体微管的“锚定-释放”模型
动物所与遗传发育所联合发现判断干细胞多能性的分子标准
6月18日出版的科学杂志Journal of Biological Chemistry(JBC)以封面文章形式刊发了中国科学院院动物研究所周琪研究员和遗传与发育生物学研究所王秀杰研究员的研究组合作取得的研究成果。此项研究首次发现了可以用来判断小鼠干细胞多能性水平的关键基因决定簇,对于干细胞多能性
地理资源所等在粟作农业起源研究中获重要进展
人类社会的发展离不开人类对自然资源的利用。动植物是史前人类利用的主要资源,而人类对动植物的利用是人类适应环境、改造环境的表现,尤其是农业的发生和发展。农业的产生是人类对植物资源更彻底的利用——将许多富含淀粉的植物进行驯化,让这些植物在人的掌控下进行生长。 一般认为,人类对植物的
遗传发育所参与的番茄基因组成果2012年最受关注
由“番茄基因组研究国际协作组”(中科院遗传与发育生物学研究所研究员李传友、薛勇彪、程祝宽、左建儒、凌宏清组成的团队负责第3号染色体测序工作)完成的番茄基因组研究成果被美国《科学家》杂志评为2012年最受科学家关注的基因组。 《科学家》杂志对该成果评述如下:“经过14个国家的科学家们9年的不
遗传发育所外周神经再生合作研究取得新进展
外周神经损伤会引起感觉机能和运动机能障碍,严重影响患者日后的生活质量。中国科学院遗传与发育生物学研究所戴建武研究员领导的再生医学实验室与大连医科大学脑疾病研究所合作,在周围神经损伤后的再生研究中取得了重要进展。 损伤神经的再生与功能的恢复依赖于局部的微环境。研究表明,给予轴突
中科院遗传发育所等找到水稻硒转运有效途径
中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员储成才课题组和河南科技大学教授张联合,在一项研究中找到了提高水稻根中硒向茎叶转运的有效途径,为富硒水稻品种的改良提供了新的思路,项成果11月23日在国际期刊《植物生物技术杂志》上在线发表。图片来源于网络 研究人员研究发现,水稻根中的硒代蛋氨酸能通过肽转运蛋
遗传发育所ALS疾病蛋白TDP-43研究取得新进展
神经细胞中蛋白质的错误聚集可导致一系列神经退行性疾病,包括脊髓侧索硬化(ALS)和额颞叶痴呆症等(FTLD)。 突变的TDP-43常常在ALS和FTLD病人脑中聚集。TDP-43属于异种的核糖核蛋白家族,与基因转录、剪切和核小体功能相关。研究发现,突变的TDP-43对神经元和胶质细胞均可以产生毒
遗传发育所植物NAD补救合成途径解析和进化研究获进展
NAD (尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸) 作为电子传递载体(辅酶)参与众多的氧化还原反应而为广大研究人员所熟知。在植物NAD补救合成途径中(Preiss-Handler途径),特异性存在尼克酸(nicotinate,NA)和多种NA的衍生物(糖基化,甲基化等),但迄今为止,关于NA衍生物在植物代谢中的
遗传发育所与先正达公司召开2012年研讨会
研讨会现场 11月10日,中科院遗传与发育生物学研究所与先正达公司联合举办的2012年研讨会在北京成功召开,来自双方的30余名科学家参加了此次会议。 遗传发育所所长薛勇彪回顾了研究所与先正达公司合作的整个历程,指出双方经过五年的合作,加深了彼此的了解,学习了很多东西,也
遗传发育所侧生分生组织的激素调控研究取得进展
植物的分枝产生于叶腋处形成的侧生分生组织所形成的侧芽。虽然对侧芽的休眠与伸长研究在近年内取得了长足进展,但对侧生分生组织如何产生还了解不多。 中国科学院遗传与发育生物学研究所焦雨铃课题组的研究表明侧生分生组织的形成需要两类经典植物激素的协调调控。在拟南芥中,侧生分生组织形成的叶腋处首先出现生长
遗传发育所开发水稻分子育种整合组学知识库
10月18日,中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室梁承志研究组开发的分子育种整合组学知识库水稻子库在线发表于学术期刊《核酸研究》(Nucleic Acids Research)。文章题目为MBKbase for rice: an integrated omics knowl
遗传发育所解析茉莉酸调控植物免疫的转录重编程机理
茉莉酸是来源于不饱和脂肪酸的植物免疫激素,其生物合成途径和化学结构与高等动物中的免疫激素前列腺素有极高的类似性。在受到机械伤害、咀嚼式昆虫和死体营养型病原菌的侵害时,植物激活茉莉酸信号通路,启动并级联放大茉莉酸介导的转录重编程,从而产生有效的防御反应。但目前对茉莉酸激活植物免疫转录重编程的机理所
遗传发育所揭示减数分裂同源重组保障新机制
减数分裂过程中,性母细胞主动产生大量DNA双链断裂(double-strand break, DSB),以起始同源重组,形成交叉结,确保同源染色体均等分离。但是,同源重组并不是唯一DSB修复方式,其他非精确修复途径如非同源末端连接(non-homologous end joining, NHEJ
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、
遗传发育所解析茉莉酸调控植物免疫的转录重编程机理
茉莉酸是来源于不饱和脂肪酸的植物免疫激素,其生物合成途径和化学结构与高等动物中的免疫激素前列腺素有极高的类似性。在受到机械伤害、咀嚼式昆虫和死体营养型病原菌的侵害时,植物激活茉莉酸信号通路,启动并级联放大茉莉酸介导的转录重编程,从而产生有效的防御反应。但目前对茉莉酸激活植物免疫转录重编程的机理所