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 knowledgebase for molecular breeding in rice。 种质资源是作物遗传改良的基础。近年来高通量测序技术的发展已为解析作物种质材料的遗传变异和基因功能提供了大量的组学数据。单分子测序技术的发展也帮助构建了重要作物的多个参考基因组,为高质量泛基因组的构建提供了基础。整合这些组学数据将大大有利于对其的重复利用和深度挖掘。预期随着高通量表型采集技术的发展,育种大数据体量将不断增加,数据的整合和分析将越来越困难,因而建立一个通用的育种组学大数据整合分析平台对作物基因功能研究人员和育种工作者都至关重要。 梁承志团......阅读全文
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。
遗传发育所开发出植物基因驱动工具
面对杂草对农业生产带来的威胁以及入侵植物导致的环境危机等挑战,对野生植物进行群体水平上的基因控制已成为具有潜力的策略。然而,植物基因组存在着一类自私的基因或遗传元件,使其以超越孟德尔定律的比例传递给后代,被称为基因驱动元件。受天然基因驱动元件的启发,开发人工基因驱动工具为改造野生植物群体提供了潜在的
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,
遗传发育所开发出植物基因驱动工具
面对杂草对农业生产带来的威胁以及入侵植物导致的环境危机等挑战,对野生植物进行群体水平上的基因控制已成为具有潜力的策略。然而,植物基因组存在着一类自私的基因或遗传元件,使其以超越孟德尔定律的比例传递给后代,被称为基因驱动元件。受天然基因驱动元件的启发,开发人工基因驱动工具为改造野生植物群体提供了潜在的
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
遗传发育所揭示神经突触稳态调控新机制
突触是掌管神经系统信号传递的关键结构。成年大脑中突触的结构可塑性,即突触的形成和消失,被认为是长期记忆形成的基础。长时程在体成像观察表明:中枢神经系统中大部分轴突或树突以及突触的结构相当稳定,但受伤、丰富环境培养或长时间的感觉刺激会导致轴、数树突分支的产生和消失,这种产生和消失往往伴随着新突触的
遗传发育所等在心肌再生研究中取得进展
心肌梗死具有很高的发病率和致死率,是一类严重威胁人类健康的疾病。中国科学院遗传与发育生物学研究所戴建武研究组通过将缺血心肌靶向多肽与人血管内皮生长因子VEGF融合得到了重组的VEGF蛋白(IMT-VEGF),在大鼠和猪的心肌缺血再灌注模型中通过分子标记证明了IMT -VEGF具有通过静脉注射靶向
遗传发育所解析同源重组保障的新机制
减数分裂过程中,性母细胞会主动产生DNA双链断裂(double-strand break, DSB),起始同源重组。同源重组正常发生在同源DNA之间,若在非同源DNA之间发生重组,则会导致后代基因组的紊乱。为此,生物体进化出了一套完善的体系,避免在序列相似的非同源DNA之间发生重组。但是目前对该
河南省副省长刘满仓访问遗传发育所
12月3日,河南省副省长刘满仓一行访问中科院遗传与发育生物学研究所,中科院生物局局长张知彬、遗传发育所李振声院士、所长薛勇彪、党委书记宋秋生、副所长胥伟华及相关部门负责人陪同考察。 刘满仓一行参观了李振声院士实验室和现代化植物温室。在李振声院士实验室,李振声院士介绍了小麦远缘杂交育种的历史
遗传发育所揭示脊髓损伤纤维瘢痕细胞的起源
脊髓损伤导致病变部位产生纤维瘢痕,被认为是神经再生的障碍。关于纤维化瘢痕的来源是领域内长久争论的问题。一般认为,在非穿透性脊髓损伤中,纤维瘢痕细胞主要来源于血管周围成纤维细胞;而在穿透性脊髓损伤中,瘢痕主要来源于脊膜成纤维细胞。有研究认为,在穿透性和非穿透性脊髓损伤中,纤维瘢痕细胞主要源于周细胞。亦
遗传发育所召开信息化工作交流会
7月19日上午,中国科学院办公厅信息化工作处处长陈明奇一行3人调研遗传与发育生物学研究所并指导信息化工作。遗传发育所副所长胥伟华等参加了座谈。 座谈会由胥伟华主持。胥伟华简要介绍了研究所的基本情况和主要科研成果。信息网络部张明宏汇报了研究所的信息化工作,以及存在的问题与改进措施,并根据研究
遗传发育所揭示脊髓损伤纤维瘢痕细胞的起源
脊髓损伤导致病变部位产生纤维瘢痕,被认为是神经再生的障碍。关于纤维化瘢痕的来源是领域内长久争论的问题。一般认为,在非穿透性脊髓损伤中,纤维瘢痕细胞主要来源于血管周围成纤维细胞;而在穿透性脊髓损伤中,瘢痕主要来源于脊膜成纤维细胞。有研究认为,在穿透性和非穿透性脊髓损伤中,纤维瘢痕细胞主要源于周细胞。亦
遗传发育所等发现调控心脏衰竭形成的microRNA
心力衰竭(称“心衰”)是指因于心脏结构或功能的异常或受损,使其无法满足身体正常机能需求的疾病。心衰是各种心血管疾病发展的最终阶段,也是导致病人死亡率最高的心血管疾病。在我国,心衰的发病率约为1%,并呈逐年上升的趋势。 为研究心衰的发病机制与治疗措施,中国科学院遗传与发育生物学研究所王