Decodeseq方法显著提高差异表达基因分析的准确性
鉴定差异表达基因是许多生物医学研究项目的基础步骤，利用转录组进行差异表达（Differential Expression, DE）分析是目前最主流的方法，得到了广泛应用。例如，两个常用于转录组DE分析的算法 edgeR 和 DESeq2 已经被引用了超过上万次。 在DE分析中，如果使用的生物学重复数不足，会影响到结果的准确性，生物统计学家们长期以来呼吁要提高重复数。然而，由于传统转录组方法的实验流程较为复杂昂贵，大多数研究仅使用 2-3 对生物学重复。使用这么少重复数的分析，敏感性（sensitivity）较低，只有差异表达最显著的基因才能被鉴定出来；错误发现率（FDR）也很高，结果中存在大量的假阳性。因此，需要一种新的实验方法，有效解决生物学重复不足的问题，提高DE分析的准确性。 中国科学院遗传与发育生物学研究所屠强研究组开发了一种新的转录组实验方法，称为Decode-seq。该方法利用多种分子标签，可以在一个测序文库......阅读全文
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
Decodeseq方法显著提高差异表达基因分析的准确性
鉴定差异表达基因是许多生物医学研究项目的基础步骤，利用转录组进行差异表达（Differential Expression, DE）分析是目前最主流的方法，得到了广泛应用。例如，两个常用于转录组DE分析的算法 edgeR 和 DESeq2 已经被引用了超过上万次。 在DE分析中，如果使用的生物学
遗传发育所等发现小麦抗白粉病基因
串联激酶蛋白(tandem kinase protein, TKP)含有两个激酶结构域，是在麦类作物(小麦和大麦)中发现的一种新类型的抗病基因。目前从麦类作物中已经克隆到的串联激酶基因有大麦抗秆锈病基因Rpg1，大麦抗散黑穗病基因Un8，小麦抗条锈病基因Yr15和小麦抗秆锈病基因Sr60。 近
遗传发育所等完成短花药野生稻基因组测序及分析
稻属是从事植物比较、进化和功能基因组学研究的理想系统。野生稻蕴含着宝贵的基因资源。为了更好地利用稻属的野生资源，美国亚利桑那大学的Rod Wing教授在2009年发起了国际稻属基因组计划(I-OMAP)，旨在构建稻属所有物种的全基因组序列图谱，并在此基础上开展比较、进化和功能基因组学研究。
遗传发育所等作物驯化基因平行选择研究取得进展
作物驯化是农业发展中最重要的事件之一。作物驯化过程中，一些重要农艺性状表现出趋同驯化的特征，这些特征综合在一起被称为“驯化综合征”。控制这些性状的基因是否在不同物种驯化中受到平行选择一直是进化研究中的重要科学问题。迄今为止，同一基因在不同科作物驯化中受到平行选择仍未见报道。种子休眠减弱是一个典型
遗传发育所研究团队领衔完成小麦A基因组测序
3月24日，国际著名学术刊物《自然》在线发表了题为Draft genome of the wheat A-genome progenitor Triticum urartu的研究论文。该项研究首次完成了小麦A基因组的测序和草图绘制，比较全面地揭示了A基因组的结构和表达特征，对未来
遗传发育所等建立茎尖细胞特异基因表达图谱
基因差异表达是细胞分化和不同细胞类型形式特异功能的基础。细胞特征的转录图谱对于了解不同类型细胞如何生长发育、响应环境至关重要。但植物细胞由细胞壁固着，不易分离，很难获得细胞类型特异的转录数据。 中国科学院遗传与发育生物学研究所焦雨铃研究组在之前的工作中建立了器官边界区的细胞特异表达图谱 (Ti
遗传发育所完成基因组结构变异检测基准测试
结构变异广泛存在于植物基因组中，在基因表达调控、表型建成和适应性进化等方面发挥着关键作用。由于结构变异跨度大、结构复杂等特性，结构变异的精准检测颇具挑战性。近年来，三代测序的发展提升了测序的长度和准确性，为结构变异的全基因组精准检测提供了契机。然而，主流的结构变异分析算法和软件多为人类基因组设计和开
遗传发育所等鉴定大豆百粒重调控基因
大豆是我国重要的粮食作物和经济作物，是植物蛋白和油分的重要来源。百粒重是大豆产量的重要构成因子，因此是大豆育种的重要目标性状。由于栽培大豆品种遗传基础狭窄，在育种过程中某些栽培大豆品种中优异等位的丢失，阻碍了大豆百粒重和产量的进一步增加。近年来研究人员对大豆百粒重遗传位点的研究较多，目前SoyB
遗传发育所大豆多基因聚合育种研究取得重要进展
黄淮海流域是我国大豆的第二产区和夏大豆的最大产区，常年播种面积在3000多万亩，而平均单产不足130公斤/亩。除了单产低以外，该地区存在的另一主要问题是大豆病毒病危害严重，导致大豆产量下降和品质变劣。解决上述问题的有效途径是培育高产抗病大豆新品种在生产上推广应用。 中国科学院遗
遗传发育所等解析盐芥全基因组序列
盐芥是十字花科盐芥属的一种盐生植物，与双子叶植物研究中所常用的模式植物拟南芥亲缘关系较近。盐芥具有作为模式植物的一系列良好特征，如个体较小、生活周期短、自花授粉、种子量大、基因组较小，而且易于转化。最重要的是，盐芥具有对高盐、干旱和低温等非生物胁迫极高的耐受能力，这使其成为研究植物耐受非生物胁迫
遗传发育所揭示植物中存在单等位基因表达
单等位基因表达（monoallelic gene expression）是指在二倍体生物的细胞中一个基因的全部转录本均来自一个等位基因的现象。群体水平的细胞表达谱分析（bulk analysis）表明，印记效应与等位基因间的相互抑制作用是产生单等位基因表达的两种可能的机制。由于群体水平的分析可能
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
遗传发育所基因新功能化机制研究取得新进展
众所周知，基因加倍是新基因产生的主要原因。然而，为什么大多数加倍后的基因在进化过程中消失，而只有少数加倍后的拷贝被保留了下来并形成新的功能呢？进化生物学家们曾提出了两个模型试图解释新功能的起源，一是Mutation During Non-functionality （MDN）模型，
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
遗传发育所等发现植物重复基因对的进化规律和机制
全基因组重复事件是生物界中的一个普遍现象，目前在很多物种中都有报道。重复基因对的功能分化是植物产生新基因的来源，为植物基因组进化注入新的动力，但是目前重复基因对的进化规律和机制并不是十分清晰。 为了研究重复基因对的进化机制，中国科学院遗传与发育生物学研究所田志喜课题组与美国普渡大学教授马渐新以
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
遗传发育所焦雨铃研究组等发现小麦增产的新基因
对于主要作物，每穗粒数是决定产量的三要素之一。小麦穗通过一次分枝形成小穗，小穗上再形成小花并进而发育为麦粒。适度增加小穗数是提高产量的重要途径。7月7日，中国科学院遗传与发育生物学研究所焦雨铃研究组在Nature Plants上，发表了题为Improving bread wheat yield
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
遗传发育所开发完成植物小分子RNA整合分析软件psRobot
植物小分子RNA主要包括microRNA和小干扰RNA，在基因的转录和转录后调控过程中具有重要作用。第二代测序技术的逐渐成熟和广泛应用极大地推动了小分子RNA相关研究的发展，对不同组织和材料中的小分子RNA进行深度测序已成为研究小分子RNA的常规手段。因此，针对这些数据的生物信息学分析成为了研究