遗传发育所发现参与植物赤霉素代谢的新成员

赤霉素(gibberellins,GAs)是一类非常重要的植物激素,参与许多植物生长发育等多个生物学过程。在开花植物中,13-羟化赤霉素(生理活性低,例如GA1)和13-氢赤霉素(生理活性高,例如GA4)经常是同时存在的。到目前为止,人们只是在水稻中鉴定到催化赤霉素13-羟化反应的P450酶(CYP714B1 和CYP714B2),而且CYP714B1和CYP714B2只是催化GA12的13-羟化,形成GA53(即13-OH GA12)。然而,其它植物中,包括拟南芥,负责赤霉素13-羟化反应的酶(编码基因)还不清楚。 最近,中国科学院遗传与发育生物学研究所王国栋研究组在十字花科和豆科植物中功能鉴定了负责赤霉素13-羟化反应的P450酶(属于CYP72A亚家族)。新鉴定的CYP72A酶,不同于水稻中的CYP714B,可以催化多种赤霉素(GA12, GA9 和GA4)的13-羟基化,生成对应的13-OH 赤霉素(GA53, G......阅读全文

遗传发育所:植物内质网相关蛋白质降解机制综述文章

  植物在整个生活史中面临多种非生物和生物胁迫,一直以来科学家对于植物如何响应环境胁迫并协调生长发育和胁迫响应之间的关系进行着系统而深入的研究。蛋白质泛素化修饰是一种重要的蛋白质翻译后修饰,主要通过影响蛋白稳定性、活性、亚细胞定位及蛋白之间的相互作用等在植物生长发育和适应各种环境的过程中发挥重要功能

遗传发育所等联合研究建立植物基因组引导编辑技术体系

  基因组编辑技术可以定向修饰植物基因组,从而大大加速植物育种的进程,是实现作物精准育种的重要技术突破。然而,作物的许多重要农艺性状是由基因组中的单个或少数核苷酸的改变或突变造成的。基于CRISPR/Cas系统的基因组编辑,可利用外源修复模板通过同源重组介导的修复方式(HDR)实现目标基因特定核苷酸

遗传发育所揭示氮营养与植物减数分裂起始的联系

  减数分裂是有性生殖生物配子产生和世代交替的核心事件。减数分裂起始是细胞有丝分裂向减数分裂的转变,标志着生物体从营养生长向生殖生长的转变。氮素是植物必需的大量元素,是植物生长发育和农作物产量形成的重要限制因子。氮缺陷往往导致植物育性降低,而对其分子机制却知之甚少。  中国科学院遗传与发育生物学研究

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

国际植物细胞壁生物学微型研讨会在遗传发育所举行

  为促进学术交流,由植物基因组学国家重点实验室主办的国际植物细胞壁生物学微型研讨会于10月22日在中国科学院遗传与发育生物学研究所举行。会议特邀美国能源部Great Lake生物能源研究中心主任、密歇根州立大学杰出教授Kenneth Keegstra;澳大利亚科学院院士、墨尔本(Me

遗传发育所利用CRISPRCas系统对植物进行定点基因组编辑

  CRISPR-Cas系统是继锌指核酸酶(ZFNs)和TALEN核酸酶之后的另一个可精确定点编辑基因组DNA的新技术,具有设计构建简单快速等优点。目前已在人类细胞系、斑马鱼、小鼠、果蝇和酵母等多个物种中利用,但CRISPR-Cas系统能否在植物中使用尚无报道。   中国科学院遗传与发育生物学研究

遗传发育所等发现调控植物器官塑形的生物力学机制

  扁平化是叶片等植物器官最为常见的形状之一。另一种常见的器官形状是辐射对称,如根、茎。不同的器官形状如何产生是一个基本的发育生物学问题。多年来的分子遗传学研究发现了众多能够影响植物器官形态的基因,但是这些基因怎样介导器官三维形态的变化(又称塑形)尚有待解析。  中国科学院遗传与发育生物学研究所植物

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

遗传发育所谢旗研究员到版纳植物园进行学术交流

  1月18日,中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗研究员到版纳植物园进行学术交流,并作了题为A mobile C2-domain protein confers salt tolerance in plant 的报告。   谢旗研究员介绍了以小盐芥为材料开展的相关研究工作。从小盐芥

遗传发育所在植物先天免疫研究中取得进展

  病原细菌在侵染植物时需要分泌一系列效应蛋白到宿主细胞内,通过作用于特定靶点,改变植物的生理活动,以利于细菌的入侵或定殖。研究效应蛋白的作用机理不仅使我们认识病原细菌如何完成致病这一复杂生物学过程,还能帮助我们认识植物生物学本身的内在机制。  中国科学院遗传与发育生物学研究所周俭民研究组的研究发现

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

遗传发育所水稻叶片衰老机制研究取得进展

  叶片是植物主要的光合器官,是植物生长能量和有机物质的主要来源地。以水稻为例,籽粒灌浆所需营养物质的60%~80%来自叶片光合作用。因此,叶片的功能直接影响作物的最终产量和品质。研究表明,成熟期水稻功能叶片每延迟1天衰老,可增产1%左右。因此,研究叶片细胞死亡的分子机制具有重要的理论和实践意义。 

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

遗传发育所揭示油菜素内酯的功能机制

  作为新发现的绿色环保型植物生长调节剂,油菜素内酯(Brassinosteroid,简称BR)是公认的活性最高的高效、广谱、无毒的植物生长激素。BR能充分激发植物内在潜能,促进作物生长和增加作物产量,提高作物耐冷性,改善作物抗病、抗盐能力,使作物的耐逆性增强等,因此,其在农业生产上获得广泛应用。然

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

遗传发育所植物耐重金属镉胁迫的分子机制研究获新进展

  镉(Cd)是生物毒性很强的重金属之一。近年来,由于工业“三废”的排放以及大量化肥的施用,导致土壤Cd污染日益严重。土壤中Cd极易被植物根吸收,转入到地上部和种子中积累。Cd在植物体内的积累不仅影响植物的生长发育,造成产量和品质下降,更为严重的是通过食品进入人体,影响人类健康。因土壤Cd等重金属离

遗传发育所曹晓风团队开辟水稻表观遗传研究新方向

  DNA测序技术发明之后,科学家们认为自己可以通过DNA全基因组测序解析生命的全部密码。渐渐的,他们发现有些重要信息并不编码于DNA序列里面,即便基因序列没有发生变化,生物体的表型也可以改变。这种研究被称为“表观遗传学”,继传统遗传学之后,表观遗传学如火如荼地发展起来了。曹晓风供图  中科院院士、

遗传发育所阐明脊髓发育早期微环境对神经再生的作用

人体组织细胞处在独特的微环境中,这个微环境由细胞外基质、各种细胞、可溶性信号分子等共同组成。微环境在细胞信号传导、增殖和分化、形态和迁移、免疫应答以及营养代谢等方面发挥重要作用。深入研究细胞微环境对于了解生命奥秘和疾病治疗具有重要意义。脊髓损伤对于成年哺乳动物来说是一种毁灭性打击,由于成体脊髓组织存

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

遗传发育所在植物热形态建成研究中取得进展

  了解植物对高温的响应机制将有助于培育适应未来高温气候的作物。植物可感知温度变化,并在称为热形态建成的过程中相应地调整发育与形态以适应高温。这种表型可塑性意味着复杂的基因表达重编程,而这其中的调控机理仍有待解析。  中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员姜丹华研究组在前期研究中发现,一个染色质重塑

遗传发育所发现提高植物生产力新途径

原文地址:http://www.cas.cn/syky/202104/t20210402_4783599.shtml   植物光合作用产生的碳水化合物维持地球上的生命和生态系统。淀粉是植物叶绿体中最丰富的碳水化合物,是光合作用碳同化的产物和重要的储存物质。磷酸葡萄糖异构酶(PGI)催化葡萄糖6-磷

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