STEME技术体系助力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。目前,植物基因的定向进化通常先通过易错PCR、DNA合成或DNA重组等方法在体外产生目标基因的突变文库,再转化到大肠杆菌或酵母中进行功能筛选。然而,由于离开原始的基因组和细胞环境,筛选出来的基因突变可能并不能完全反映出它在植物中的真实功能。更重要的是,大多数重要农艺性状无法在大肠杆菌或酵母中进行筛选。因此,建立一种在植物原位进行基因饱和突变和功能筛选的定向进化新方法将有助于加快植物育种及重要功能基因研究的进程。近日,中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞研究组和李家洋研究组合作,构建了新型的饱和靶向内源基因突变碱基编辑器STEME,并......阅读全文

小麦基因组编辑抗病育种研究取得进展

民为国基,谷为民命。粮食安全是国家安全的重要基础,是关乎国运民生和社会稳定的头等大事。植物病害每年造成全球作物减产可达30%,全球气候变化、耕作制度改变及种植品种单一化等多种因素的叠加,致使植物病害更加频繁发生,严重威胁全球和我国粮食安全。选育和推广抗病新品种是防治作物病害经济、有效和环境友好的策略

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。

王道文委员:促进农作物基因组编辑育种成果转化

“虽然目前有多种育种方法可用于品种选育,但基因组编辑已成为国际上品种创新研发的新一代热点技术。”日前,全国政协委员、中科院遗传与发育生物学所研究员王道文向《中国科学报》记者介绍,与其他方法相比,基因组编辑直接改良农艺性状控制基因,具有精准、高效、省时、省力等特点,因此该技术的优化与应

王道文委员:促进农作物基因组编辑育种成果转化

  “虽然目前有多种育种方法可用于品种选育,但基因组编辑已成为国际上品种创新研发的新一代热点技术。”日前,全国政协委员、中科院遗传与发育生物学所研究员王道文向《中国科学报》记者介绍,与其他方法相比,基因组编辑直接改良农艺性状控制基因,具有精准、高效、省时、省力等特点,因此该技术的优化与应用已成为美欧

STEME技术体系助力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。

基因编辑为育种带来新途径

不久前,袁隆平院士宣布了一项重大成果:水稻亲本去镉技术获得突破,为解决镉污染土地种植安全水稻提供了先进方案。这项重大成果是利用基因编辑技术实现的。 利用基因编辑技术进行农作物育种,如今已经成为国际科学竞赛新的热门领域,国内外都有前沿消息传来。下面,我们特约请中国水稻研究所副研究员王春介绍有关这方面的

绿色超级稻育种应向基因组育种模式转变

近日,华中农业大学绿色超级稻项目团队在《分子植物》(Molecular Plant)在线发表综述文章,总结了绿色超级稻的理念、育种策略、关键技术体系和发展历程,阐述了整合丰富的遗传资源、有利的功能基因、精确的基因组育种技术以培育绿色超级稻的实践,介绍了绿色超级稻推广应用的重大成果及其对全球作物生产与

曹晓风:促进基因编辑作物育种成果转化

  “鉴于基因编辑育种与常规育种、生物技术育种并无实质差异,建议国家尽快建立基因编辑作物品种审批相关的管理条例。”全国政协委员、中科院院士曹晓风在两会期间接受《中国科学报》采访时说。  她表示,传统育种方法耗时、费力、不确定因素较多,研发新一代的育种技术是各国农业争夺的制高点。以CRISPR/Cas

番茄基因组作图与分子育种

摘要:       The cultivated tomato, Lycopersicon esculentum, is the second most consumed vegetable worldwide and a well-studied crop speciesin terms of g

体内基因组编辑介绍

这应该是最受期待的基因治疗方法,即使用基因编辑技术直接修改体内突变的靶DNA,消除致病基因,恢复身体功能。这种方法的优点是可以治愈这种疾病。例如,在亨特综合征或血友病A患者中,尿酸-2-硫酸酯酶(IDS)或凝血因子-8在体内没有正常表达。如果将IDS或八因子基因插入基因组,它可以终身正常表达;缺点是

基因组育种技术翻开海水鱼类育种新篇章

  目前,解决好渔业发展和生态环境保护之间的矛盾是当务之急,国家大力控制海洋捕捞的同时,促进了海洋鱼类养殖业的快速发展,这个产业在未来相当一段时间内有着广阔的发展空间和前景。  瞄准产业需求、用科技造福人类是中国水产科学研究院水产生物技术领域首席科学家、黄海水产研究所(以下简称:黄海所)研究员陈松林

曹晓风院士:促进基因编辑作物育种成果转化

  她表示,传统育种方法耗时、费力、不确定因素较多,研发新一代的育种技术是各国农业争夺的制高点。以CRISPR/Cas为代表的基因编辑技术近年来连续突破,为实现精准、高效、省时、省力和安全的农业育种技术革命提供了新契机。  迄今,以“产品监管”为代表的美国已对基因编辑的高油酸大豆、抗氧化蘑菇、糯玉米

“基因编辑”与“转基因”育种技术有何不同?

  本文转载自第一财经,原标题《"基因编辑技术"杂交糯玉米五年后可问世 美农业部称不需监管》  针对基因编辑技术跟现有的转基因育种技术的不同,近日在农业生物技术科学传播平台等联合主办的转基因科学沙龙上,中科院遗传所研究员朱祯回应第一财经记者的提问称,这两项技术的技术体系是一样的。但转基因做的是“加法

深圳华大全基因组分子育种技术平台开启农业育种新时代

  华大基因全基因组分子育种技术平台以全球领先的高通量基因组测序能力和信息分析能力为基础,通过高密度遗传图谱快速构建和性状相关基因定位,利用常规育种的杂交和回交手段,借助全基因组高密度分子标记进行优良单株精准选择育种。该技术突破了传统育种周期长、可预见性差、选择效率低等瓶颈,使快速、高效、可控的精准

从传统育种到全基因组选择-动物遗传育种进入新时代

  全基因组选择,是近年来畜禽分子育种的全新策略,已成为动、植物分子辅助育种的热点和趋势。它突破了对候选个体从表型选择到基因组选择,解决了畜禽肉质和抗性等难以选育性状的障碍,提高了遗传评定的准确性,实现了低成本早期选择。  在国家863计划课题“基于高密度SNP芯片的牛、猪基因组选择技术研究”支持下

图形泛基因组为苹果精准育种“加码”

  人生尝到的第一口水果很可能就是苹果。它不仅口感大众化,而且营养颇为丰富,是全世界最受欢迎的水果之一。  中国工程院院士、中国农业科学院作科所研究员刘旭指出,当前我国苹果种业面临优异种质资源匮乏、核心性状改良周期长、现代分子技术应用不足等“瓶颈”问题,严重制约了苹果新品种的选育及产业的持续提质增效

首个棉花泛基因组图谱助力分子育种

  近日,华中农业大学棉花遗传改良团队发表了题为“Cotton pan-genome retrieves the lost sequences and genes during domestication and selection”的研究论文,公布了目前为止变异类型最丰富的棉花遗传变异数据集。文章

基因组研究让水稻育种走向精准设计

  由中国主导的国际间科研大协作项目“3000份水稻基因组研究”26日结出硕果——北京时间当日凌晨1时,国际顶级学术期刊《自然》正式发表《3010份亚洲栽培稻基因组研究》。该研究针对水稻起源、分类和驯化规律进行了深入探讨,揭示了亚洲栽培稻的起源和群体基因组变异结构,剖析了水稻核心种质资源的基因组遗传

Science解析热点基因组编辑工具

  近来,Cas9酶作为一种有力的新基因组编辑工具,引起了人们极大的研究热情。现在加州大学伯克利分校的研究人员,首次成像了这种酶的精细三维结构,这一成果无疑会进一步提高Cas9的应用价值。文章于二月六日发表在Science杂志上。   加州大学的生化学家Jennifer Doudna和生物物理学家

人类基因组编辑指南

    人类基因组编辑在研究和治疗方面不断取得进展,同时也在世界各地的科学家中引发了伦理问题。    一方面,技术进步可以使医生能够修改那些包含在精子和卵子中的种系基因,防止后代罹患毁灭性的遗传疾病。但与此同时,基因编辑改变人类遗传的可能性,也警示着许多科学家,促使他们认为应该无限期禁止种系编辑。 

“基因组规模系统代谢育种”项目取得重要进展

  微生物制造技术在降低环境污染、促进可再生资源替代化石资源方面有着良好的发展前景。而我国微生物制造产业水平与国际差距明显,主要原因在于工业菌种水平低下,某些重要的氨基酸、化工醇等产品长期依赖进口。发展微生物的基因组规模系统代谢育种技术改造工业菌种,是加速我国工业菌种性能提升的重要前提。   由安徽

国内首次!玉米全基因组选择育种新突破

  14日,记者从四川农业大学获悉,该校玉米研究所兰海教授团队利用全基因组选择技术构建了西南玉米区域新的杂优模式,并运用该技术在国内首次选育出玉米新品种。相关成果近日发表在《植物科学前沿》上。  兰海介绍,该团队利用360份代表性自交系随机构建了2077个杂交组合,对产量相关性状进行了精准鉴定,并利

研究指出基因组学引领生物育种变革

  记者从近日举行的第五届国际农业基因组会议暨深圳国际食品谷研讨会上获悉,现代农业研究已迈入生物组学大数据时代,特别是基因组学及其衍生技术在生物育种中发挥着重要的引领作用。  基因组学是对生物体所有基因进行集体表征、定量研究及不同基因组比较研究的一门交叉生物学学科。基因组学主要研究基因组的结构、功能

Science倡议利用基因编辑技术提高食品安全和植物育种

  一个国际研究小组最近在《Science》发表了一篇前瞻性报道:新植物育种技术可以显著促进粮食安全和可持续发展。尤其是基因编辑技术,例如CRISPR/Cas,可以帮助农业提高生产力和环境友好度。研究人员倡议,应支持并负责地使用这些新技术。  “过去几十年,植物育种和其他农业技术对减少全球饥饿作出了

Science:新技术实现精确基因组编辑

  麻省理工学院、布洛德研究所以及洛克菲勒大学的研究者开发出了一种新颖的技术,可以通过添加或去除基因来对活细胞的基因组进行修改。研究者表示,这种技术易于操作且成本低,可以用于对产生物燃料的生物将进行基因工程操作,设计用于人类疾病研究的动物模型,开发新的疾病疗法,以及其他的潜在应用

基因组编辑为罕见病带来希望

  对于患有重症联合免疫缺陷(SCID)的婴幼儿来说,一个简单的感冒或耳部感染都可能是致命的。他们出生时就具有一个不完整的免疫系统,也被称为“泡泡男孩”或“泡泡宝宝”,即使很最温和的细菌他们也不能抵御。他们通常生活在无菌的、孤立的环境以避免感染,即便这样,大多数患者都不会活过一年或两年。这

Science发表CRISPR基因组编辑重要成果

  利用两种互补的分析方法,Whitehead研究所和麻省理工学院-哈佛大学Broad研究所的科学家们,第一次在人类基因组中鉴别出了人类细胞系或培养人类细胞生存及增殖必需的基因宇宙。  他们的研究结果和在该研究中开发出的材料,不仅为全球科研团体提供了宝贵的资源,还可应用于发现各种人类癌症药物可靶向的

Science:人类基因组编辑指南

  人类基因组编辑在研究和治疗方面不断取得进展,同时也在世界各地的科学家中引发了伦理问题。  一方面,技术进步可以使医生能够修改那些包含在精子和卵子中的种系基因,防止后代罹患毁灭性的遗传疾病。但与此同时,基因编辑改变人类遗传的可能性,也警示着许多科学家,促使他们认为应该无限期禁止种系编辑。  来自麦

Nature子刊:为基因组编辑保真

  有时生物学很残酷,在健康和致命疾病之间,往往只有一个遗传密码的差异。尽管人们一直在研究这些微小改变引发的疾病,但在人类干细胞中对其进行重现依然颇具挑战。   现在,Gladstone研究所的科学家们开发了一个新技术,能够帮助人们对人类基因组进行有效的单碱基编辑,文章发表在近期的Nature

Nature子刊:基因组编辑终结贫血

   澳大利亚新南威尔士大学的研究人员发现,改变红细胞中DNA的单个碱基,可提高它们生产携氧血红蛋白的能力。这项成果于5月14日在线发表在《Nature Communications》上,有望带来镰状细胞贫血及其他血液疾病的治疗。  研究人员利用TALENs基因组编辑技术,将一个有益的、天然存在的遗