我国学者揭示揭示OsPID调控水稻花器官发育分子机制

水稻是世界上一半以上人口的主粮,其产量主要受每穗粒数、每株穗数、千粒重等影响。其中每穗粒数与每穗颖花数密切相关,因此颖花的发生和发育直接影响了水稻的产量。在拟南芥中,PINOID (PID)可以通过调控生长素外流载体PIN家族蛋白的亚细胞定位来调节生长素的分布(Friml et al., 2004; Lee and Cho, 2006)。AtPID是控制花原基形成的基因,其通过生长素途径参与调控双子叶的花器官发育的机理已有很多报道,而该基因在单子叶植物的生物学功能还不清楚。之前有研究发现,将OsPID在水稻中进行过量表达会引起雄蕊数目减少、雌蕊数目增加的异常表型(Morita and Kyozuka, 2007)。尽管最近的两篇报道表明,OsPID功能缺失会导致水稻雌蕊和花药发育异常(He et al., 2019; Xu et al., 2019),但PID调控水稻花器官的分子机制尚不清楚。图:OsPID调控水稻花器官发育......阅读全文

遗传发育所在水稻同源重组起始研究中取得新进展

  同源染色体重组是减数分裂的重要事件,同源染色体间的物质交换促进遗传多样性的发生;重组产生的交叉结可以将同源染色体紧密连接在一起,保证同源染色体准确地和纺锤体连接并且确保同源染色体均等分向细胞两极。减数分裂重组起始于DNA双链断裂(double-strand breaks, DSBs)的产生。目前

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、

遗传发育所在水稻叶夹角调控的分子机理研究中取得进展

  细胞壁是由纤维素、半纤维素和果胶构成的复杂多糖网络结构,为植物体提供机械支撑。水稻细胞壁研究对于抗倒伏等农艺性状的改良具有重要意义。水稻叶片夹角是影响产量的重要农艺性状,直立的叶片可显著提高光合效率和植株密植度,进而增加产量。目前已报道的调控水稻叶片夹角的基因多与油菜素内酯或其他激素引起的细胞增

遗传发育所在水稻长日照开花调控机制研究方面取得进展

  植物开花直接影响着植物能否正常的繁衍后代,并直接关系到农作物的产量。已有研究表明,开花素通过微管系统到达顶端分生组织,激活其他基因的表达,最终促使植物开花。水稻开花转换时间(即抽穗期)决定了水稻品种在不同区域的适应能力和水稻产量。因此,对水稻抽穗期调控基因的克隆和鉴定对揭示水稻开花

遗传发育所等在水稻分蘖分子机制研究中获重要进展

  水稻的分蘖是决定产量的一个重要农艺性状,适当的分蘖数目直接决定水稻的产量。此外,水稻的分蘖也是在植物生物学中决定株型建成的一个核心科学问题。在过去十余年,植物基因组学国家重点实验室李家洋院士及其合作者对水稻分蘖的调控机制进行了系统深入的研究。   在早期的工作中,李家洋院士等以水稻单分蘖突变体

遗传发育所在水稻联会复合体相关蛋白研究中取得进展

  减数分裂过程中,联会复合体作为同源染色体间形成的特有结构,是区别有丝分裂与减数分裂的主要特征。不同物种间结构高度保守的联会复合体,为同源重组提供了框架平台,对于减数分裂的正常进行起着不可或缺的作用。  中国科学院遗传与发育生物学研究所程祝宽研究组在水稻中鉴定出一个新的联会复合体中央元件P31co

遗传发育所等在水稻籽粒大小调控研究中取得进展

  水稻作为最重要的粮食作物之一,在全世界范围内有超过半数人口以水稻为主要的食物来源。而水稻籽的大小及形状与水稻的产量及品质密切相关。近年来虽然已经克隆了一些控制水稻籽粒大小的关键基因,但对其作用的分子机制了解仍然不够。  中国科学院遗传与发育生物学研究所李云海研究组和浙江省农业科学院作物与核技术利

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

上海交大张大兵《Plant-Cell》发表植物发育新文章

  近日,知名期刊《Plant Cell》刊登了上海交通大学、诺丁汉大学等处的最新研究论文“ABORTED MICROSPORES Acts as a Master Regulator of Pollen Wall Formation in Arabidopsis”。该研究表明,绒毡层特异性转录因子

基金委与荷兰科学研究组织合作研究项目初审结果公布

2011年国家自然科学基金委员会(NSFC)与荷兰科学研究组织(NWO)在植物发育学领域共同资助合作研究项目。经公开征集,根据国家自然科学基金委员会有关规定并与荷方核对申请项目清单,共有如下12项申请通过初审:序号申请项目名称申请人/依托单位荷方合作者/依托单位1小分子RNA与转录因子互作在植物发育

类器官成功模拟孕晚期发育,有助解决长期以来的伦理顾虑

  包括英国伦敦大学学院在内的科学家团队报告了一项干细胞研究重大突破:人类羊水样本中收集的细胞可生成包含多种组织类型的类器官,而无需终止妊娠。这些类器官提供了了解孕晚期发育的重要手段,亦有助对先天畸形的治疗及研究。研究发表在新一期《自然·医学》上。  活细胞收集与研究示意图。图片来源:《自然·医学》

我国科学家实现猴胚胎体外培养从囊胚到早期器官发育

  灵长类动物在妊娠期的第3-4周有原肠运动、器官发生等里程碑事件。目前对这个时期的胚胎发育过程了解有限。昆明理工大学等研究人员实现了从囊胚到早期器官发生的猴胚胎体外发育。该研究成果于近日发表在《Cell》杂志上,题为:Ex utero monkey embryogenesis from blast

双清论坛“器官发育与再生的细胞和分子基础”前沿与进展

             2018年4月26-27日,国家自然科学基金委员会(以下简称基金委)第198期双清论坛在重庆召开。本期论坛以“器官发育与再生的细胞和分子基础”为主题,由基金委生命科学部、医学科学部、化学科学部和政策局共同主办,西南大学承办。清华大学孟安明院士、中国科学院动物研究所

遗传发育所等揭示植物拟分生细胞调控器官大小的机制

  植物拟分生细胞(meristemoid cells)是具有干细胞活性的一类细胞,分布在分化和扩展的叶子表皮等细胞之间。据统计大约一半的叶子表皮细胞来源于拟分生细胞,但是植物拟分生细胞如何决定器官大小的分子机理几乎不知道。中国科学院遗传与发育生物学研究所李云海研究组与汪迎春研究组、比利时Dirk

看植物如何使用胰岛素“控糖”促增产

   近年来,植物中的6—磷酸—海藻糖(Tre6P)被发现具有类似胰岛素的功能,被称为“植物胰岛素”。虽然植物中 Tre6P合成通路已基本明确,但它如何感知糖信号、促进源—库转运和库器官发育的分子机制仍不明晰。  近日,中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室研究员张健团队与胡培松院士团队合作,在《分

遗传发育所在水稻联会复合体结构研究中取得新进展

  减数分裂过程中,配对的同源染色体间要形成拉链状的联会复合体。虽然联会复合体在结构上具有高度保守性,但其蛋白质序列的保守性却很低。目前已鉴定的联会复合体相关蛋白,在真菌、动物和植物之间几乎没有同源性。   中科院遗传与发育生物研究所程祝宽研究组长期从事植物减数分裂研究,该研究组在水稻中鉴定出了一

遗传发育所水稻耐受土壤低氮适应性机制研究获进展

  面对人口增长,育种的首要目标是高产,推动水稻第一次绿色革命的矮秆育种,使之能在大量施用化肥情况下,植株不会过高而造成倒伏,从而在高肥下获得较高产量。然而,长期高肥下的育种导致一些重要基因资源的丢失,以致主栽水稻品种肥料利用效率普遍较低。  中国科学院遗传与发育生物学研究所储成才研究组对过去100

遗传发育所揭示水稻株高与分蘖协同调控的分子机理

  株高和分蘖是影响水稻株型和产量的核心要素。分蘖数直接影响有效穗数,因此对水稻产量的形成具有重要影响。株高能够直接影响作物的耐肥性和抗倒伏性,矮化育种推动了第一次“绿色革命”的发生。水稻的株高与分蘖通常存在一种负相关的关系,株高高的水稻一般分蘖较少,而株高矮的水稻一般分蘖较多。赤霉素是影响水稻株高

遗传发育所揭示MAPK信号通路参与水稻种子大小调控机制

  种子大小是决定水稻产量的重要因素之一,其调控机制备受关注。丝裂原活化蛋白激酶MAPKs是生物体中广泛存在的蛋白激酶,它们在植物生长发育以及胁迫反应过程中发挥了重要作用,然而关于MAPK信号通路参与种子大小调控的作用机制并不清楚。  中国科学院遗传与发育生物学研究所陈凡研究组、李云海研究组与中国水

研究揭示水稻每穗粒数和粒型大小协调发育机理

中科院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所林鸿宣院士研究组发现并鉴定了控制水稻每穗粒数和粒型大小双重发育过程的关键基因GSN1,揭示了水稻每穗粒数和粒型大小协调发育的分子遗传机理。相关研究成果近日发表于《植物细胞》。 水稻产量性状是由多基因控制的复杂数量性状,容易受到环境变化的影响。水稻

遗传发育所发现控制水稻粒形和稻米品质的重要基因

  长期以来我国水稻育种的主要目的是保证产量提升,而高产水稻品质往往相对较差。如何解决“高产不优质,优质不高产”的矛盾是水稻育种工作一直以来面临的挑战。  近日,中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员傅向东领导的研究团队在水稻品质和产量协同遗传改良的研究中取得重要进展,从优质杂交水稻不育系泰丰A中成

遗传发育所在水稻几丁质酶参与纤维素合成研究中取得进展

  细胞壁是由纤维素、半纤维素和果胶构成的复杂多糖网络结构,为植物体提供机械支撑。水稻细胞壁研究对于抗倒伏等农艺性状的改良具有重要意义。植物类几丁质酶作为一类糖苷水解酶,参与调控植物生长和发育的多个过程,包括细胞壁代谢和植物的抗病性。水稻基因组中存在37个编码几丁质酶蛋白或类蛋白的基因,但目前相关研

研究揭示水稻每穗粒数和粒型大小协调发育机理

  中科院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所林鸿宣院士研究组发现并鉴定了控制水稻每穗粒数和粒型大小双重发育过程的关键基因GSN1,揭示了水稻每穗粒数和粒型大小协调发育的分子遗传机理。相关研究成果近日发表于《植物细胞》。图片来源于网络  水稻产量性状是由多基因控制的复杂数量性状,容易受到环境

遗传发育所白洋团队揭示水稻氮素利用效率与根系微生物

  亚洲栽培稻(Oryza sativa L.)主要分为籼稻和粳稻两个亚种。相比粳稻,籼稻通常表现出更高的氮肥利用效率。已有研究表明,籼稻中的一些基因如NRT1.1B的自然变异在提高籼稻氮肥利用效率中起着非常重要的作用。然而,水稻籼粳亚种间根系微生物组成是否影响其氮肥利用效率仍不清楚。2019年4月

-上海交大-梁婉琪小组揭示水稻株型发育新机制

  上海交通大学生命科学技术学院研究员梁婉琪课题组在最新的研究中,发现一个同源异型框基因DWT1在控制现代栽培水稻穗整齐生长中的关键作用(水稻株型发育新机制)。相关论文近日在线发表于《公共科学图书馆·遗传学》。   水稻的生长形态如株型、穗型、种子粒型等都对水稻产量具有重要影响。水稻植株由主茎和多

遗传发育所发现控制水稻粒形和稻米品质的重要基因

  长期以来我国水稻育种的主要目的是保证产量提升,而高产水稻品质往往相对较差。如何解决“高产不优质,优质不高产”的矛盾是水稻育种工作一直以来面临的挑战。  近日,中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员傅向东领导的研究团队在水稻品质和产量协同遗传改良的研究中取得重要进展,从优质杂交水稻不育系泰丰A中成

什么是磷酸化与去磷酸化

磷酸化,将磷酸基团加在中间代谢产物上或加在蛋白质(protein)上的过程。其中除去磷酸基团的酶称为磷酸酶。 蛋白质磷酸化可发生在许多种类的氨基酸(蛋白质的主要单位)上,其中以丝氨酸为多,接着是苏氨酸。去磷酸化:磷酸基团的除去,对许多生物起着“开/关”作用。防止质粒载体的自身连接,最常用于质粒进行单

植物所在植物侧生器官发育和多样化机制研究中获进展

  植物的侧生器官如叶片、萼片和花瓣等,按基本结构可分为双面、单面和盾状三种类型。盾状器官如食虫植物的捕虫叶和毛茛科植物具蜜腺的花瓣在自然界普遍存在,吸引了达尔文等很多科学家的关注。已有研究表明,背腹极性基因的表达重排是一些食虫植物中盾状叶或小叶形成的关键。然而,其他盾状器官形成、起源和多样化的机制

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

蛙类变态发育中呼吸器官转变的细胞分子机制获揭示

  近日,中国科学院成都生物研究所研究员江建平团队以饰纹姬蛙为研究对象,综合采用组织切片、透射电镜、荧光原位杂交、转录组和单细胞转录组等方法技术,通过整合分析多维数据,对饰纹姬蛙变态发育中呼吸器官转变的细胞分子机制进行了深入探究。相关成果分别发表在《动物学前沿》和《通讯生物学》上。  这项研究显示,