利用植物表型组学挖掘基因组学的成果
到2050年,全球人口将达到97亿,预计作物产量翻一番才能满足全球人口的粮食需求。为了达到这一目标,作物产量需每年增长2.4%,但目前作物产量平均增长率仅为1.3%。作物生产性能的遗传改良仍然是提高作物生产力的关键因素,但当前的改善速度无法满足可持续性和粮食安全的需要。为了确保粮食安全、生态系统的可持续发展,必须培育高产、适应新气候和多变气候的作物。基因组学和表型组学的进展正在提供对复杂的生物学机制的洞察,这些机制是植物对环境变化作出反应的基础。然而,将基因型与表型联系起来培育气候适应性作物品种仍然是一个巨大的挑战,阻碍了高通量基因组学和表型组学在育种中的最佳应用。本文综述了植物表型系统化、快速化、微创化和低成本化的必要性,讨论了其向现代高通量表型的演变、适应高通量表型的性状、高通量表型与基因组学的整合以及高通量表型在提高育种效率和加快作物品种培育中的意义。根系表型(a,g为微根管法原位测量)鹰嘴豆耐热表型分析研究中的叶片叶绿素......阅读全文
利用植物表型组学挖掘基因组学的成果
到2050年,全球人口将达到97亿,预计作物产量翻一番才能满足全球人口的粮食需求。为了达到这一目标,作物产量需每年增长2.4%,但目前作物产量平均增长率仅为1.3%。作物生产性能的遗传改良仍然是提高作物生产力的关键因素,但当前的改善速度无法满足可持续性和粮食安全的需要。为了确保粮食安全、生态系统的可
植物表型成像系统植物表型和植物表型组学的概念
植物表型分析是理解植物基因功能及环境效应的关键环节,随着植物功能基因组学和作物分子育种研究的深入,传统的表型观测已经成为制约其发展的主要瓶颈,而高通量的植物表型组分析技术和植物表型组学研究是解决这一困境的有效途径。虽然植物表型组分析正在成为国内外研究的热点,相关概念仍然较为模糊,阻碍了这一新兴学
表型组学技术:精准挖掘玉米抗旱基因
随着测序技术普及和待测材料的规模化,传统的干旱表型性状获取手段已经不能满足植物抗逆基因组学研究的需求,严重阻碍玉米抗旱资源的挖掘。 近年来,以智能化、高通量、动态无损测量为主要特征的表型组学技术迅猛发展,使得多时空多尺度表型检测成为可能,可实现作物全生育期表型动态精准鉴定。 近日,《基因组生
利用表型组学辅助筛选技术开发高效植物育种表型预测...
利用表型组学辅助筛选技术开发高效植物育种表型预测因子2019年7月,Plant Phenomics刊发了由来自美国爱荷华州立大学(Iowa State University)的Kyle Parmley等人撰写的题为Development of Optimized Phenomic Predi
植物表型分析技术快讯—西红柿表型与代谢组学研究案例
植物源蛋白水解物(PHs)是一类重要的生长刺激素,影响植物表型组及代谢组特征,进而促进植物生长和作物产量,尤其在缺水、盐胁迫、重金属等逆境条件下,这种促进作用更加突出。PSI植物表型组学研究中心首席科学家Klara Panzarova等,利用PlantScreen高通量表型分析平台,就一种PH对
蛋白基因组学助力挖掘结肠癌治疗新思路
原文: Proteogenomic Analysis of Human Colon Cancer Reveals New Therapeutic Opportunities 原文链接: https://www.sciencedirect.com/science/article/
蛋白基因组学助力挖掘结肠癌治疗新思路
2019年5月2日,Cell杂志报道了美国休斯敦贝勒医学院研究人员利用基因、转录、蛋白及翻译后修饰等多组学技术,对结肠癌/癌旁组织进行了系统、全面的分析,整合多组学结果为后续癌症治疗方案提供了新思路,同时也为生物标志物筛选、药物靶点、分子分型等研究工作奠定理论基础。实验背景结肠癌是世界上死亡率排名第
基因组学助力芸薹属抗性基因挖掘与育种
芸薹属包含许多重要的蔬菜、油料和饲料作物,如白菜、甘蓝、油菜、芥菜等。与其它农作物一样,芸薹属作物在生产中不断受到病毒、细菌和真菌等的侵害,造成巨大经济损失。 近日,《园艺学研究》在线发表了中国农业科学院蔬菜花卉研究所甘蓝课题组方智远院士团队的综述文章。该文针对芸薹属作物主要病害芜菁花叶病毒病
植物表型组学研究平台建设及技术应用
在生物学和遗传育种领域,表型是指构成生物体的全部特征,包括外观、基本维度、形态和颜色,是基因型和环境因素互相作用的结果。表型采集分析是指以定性和定量的方式测量这些特征。表型组(phenome)则是指某一生物的全部性状特征,不仅局限于农艺性状,还包括植株所表现出来的生理状态及生化组分。随着许多重要作物
植物表型组学概念和测量方法讨论
首先植物表型是受基因和环境因素决定或影响的, 反映植物结构及组成、植物生长发育过程及结果的全部物理、生理、生化特征和性状。说到育种不得不提到“表型”的概念,在生物学和遗传育种领域,特别是作物育种领域,表型是指基因型和环境决定的形状、结构、大小、颜色等生物体的外在性状。表型组又是指某一生物的全部性状特
作物表型组学阐述
到2050年,全球人口将达到97亿,预计作物产量翻一番才能满足全球人口的粮食需求。为了达到这一目标,作物产量需每年增长2.4%,但目前作物产量平均增长率仅为1.3%。作物生产性能的遗传改良仍然是提高作物生产力的关键因素,但当前的改善速度无法满足可持续性和粮食安全的需要。与广泛的遗传信息相比,表型分析
基因组学突破性成果:斑马鱼序列解析
人类发育,生理功能及疾病发生的过程涉及到成千上万的基因和其变异体,但是大部分的基因和其变异体的功能依然是未知的。过去的20年里,斑马鱼逐渐成为研究人类基因功能的重要模式动物。在《自然》杂志网站发表的两篇文章里1,2,报道了斑马鱼参考基因组序列和完成超过10,000个蛋白编码基因的断裂性突变体的鉴
基因组学大牛Science发布癌症重大成果
Whitehead研究所的科学家们发现,称作为“隔绝邻域”的环状染色质结构遭到破坏可以激活能够推动侵袭性肿瘤生长的癌基因。这一研究发现对于癌症诊断及治疗均具有重大的意义。相关论文发布在《科学》(science)杂志上。 领导这一研究的是Whitehead生物医学研究所的Richard A Yo
张锋等人Cell发表空间基因组学最新成果
如果要观察细胞,我们常常需要显微镜。现在,科学家已经开发出一种方法,可通过细胞自身的遗传物质对细胞进行“拍摄”,进而生成独特的可视化图像。虽然当前该方法生成的图像比传统显微镜图像要模糊,但这种方法或许可以帮助科学家们改进癌症治疗,并探索人类神经系统的形成过程等。 在今日发表于Cell杂志的重磅
首个植物功能基因组学智能问答系统PlantGPT问世
近日,中国科学院院士、华南农业大学教授刘耀光和研究员祝钦泷团队联合清华大学,开发了一个以拟南芥为基础的植物功能基因组学专家问答系统PlantGPT,通过融合检索增强生成技术和大语言模型微调方法,实现了对植物功能基因组学专业问题的精准回答与分析。相关成果在线发表于《先进科学》(Advanced S
基因组学研究重建苔类植物演化历程获突破
深圳市仙湖植物园研究团队与合作者使用转录组数据,首次对苔类目级系统框架进行了重建,得到了高支持的系统发育树。相关研究9月8日在线发表于Annals of Botany。该论文第一作者为深圳市仙湖植物园董珊珊副研究员,通讯作者为刘阳研究员。深圳市仙湖植物园张力研究员,深圳华大生命科学研究院联合培养研究
海南大学团队定义植物基因组学“终极参考图谱”
近日,记者从海南大学获悉,该校三亚南繁研究院陈飞教授团队首次构建了“分型端粒到端粒超级泛基因组”理论体系,实现了植物基因组从个体单倍型完整到群体遗传多样性全覆盖的技术跨越。相关成果发表在国际期刊《植物科学趋势》。植物基因组研究长期受制于参考基因组的局限——传统组装难以解析着丝粒、端粒等复杂区域,且无
博普特植物表型组学多维度解决方案介绍(一)
未来几十年中,由于人口暴增、气候变化、耕地限制、环境资源短缺等因素的影响,人类面临巨大的粮食挑战。需要从两方面考虑来提高作物生产力:改良育种和栽培管理。对作物功能的描述和深入理解是高效改良育种和优良栽培管理的基础。将作物功能性状与基因组关联起来,将加速针对特定环境和管理方式的设计育种过程,以及加速遗
博普特植物表型组学多维度解决方案介绍(二)
1、Videometer Portable 多光谱表型成像系统对小植株的生理胁迫研究通过植被指数可评估不同状态下植被的生理结构和功能特性,包括生物量、冠层结构、叶面积指数、叶绿素含量以及植物冠层的光利用效率等。研究表明,Videometer 可用于拟南芥中叶绿素(NDVI)和叶黄素(PRI)
药物基因组学的定义
药物基因组学(pharmacogenomics),又称基因组药物学或基因组药理学,是药理学的一个分支,定义为在基因组学的基础上,通过将基因表达或单核苷酸的多态性与药物的疗效或毒性联系起来,研究药物如何由于遗传变异而产生不同的作用。
毒理基因组学的定义
毒理基因组学(toxicogenomics)是从多基因、全基因组水平研究毒物作用与基因表达的相互影响。其研究内容主要包括3个方面:促进环境应激原与疾病易感性关系的理解、阐明毒性分子机制、筛选和确认与疾病和毒物暴露相关的生物标志物(biomarkers)。
昆明植物所在南方菟丝子基因组学研究中取得进展
自然界绝大部分植物都通过叶片的光合作用和根部的水分和营养吸收维持自养生存,而寄生植物则是一类通过寄生在自养植物上获取能量和营养的植物。寄生植物独特的起源、演化和特殊生理生态长期以来吸引着研究者的目光。旋花科茎寄生植物菟丝子寄生行为在实验室中方便控制和观察,近年来已成为许多探索寄生植物生理生态和进
版纳植物园叶绿体比较基因组学研究取得进展
樟科油丹属树种木材质优,国际市场上的商品名为“medang”,和楠木树种的亲缘关系较近。以往的分子系统学研究表明油丹属为复系类群,但与润楠属、鳄梨属和楠属等的系统关系尚不明晰。 近日,中国科学院西双版纳热带植物园生物多样性研究组以分布于印度南部的油丹模式种Alseodaphne semecar
武汉植物园在裸子植物叶绿体基因组学研究方面获进展
篦子三尖杉(Cephalotaxus oliveri)是我国特有珍稀濒危植物,属裸子植物三尖杉科(Cephalotaxaceae)三尖杉属(Cephalotaxus)。它在三尖杉属中的地位特殊,形态、解剖、胚胎发育、孢粉、核型及分子系统学的研究均支持将其独立成篦子三尖杉组。 松杉类植物
昆明植物所山茶属代表植物比较叶绿体基因组学研究获进展
山茶属是山茶科中包含许多举世闻名经济植物的一个重要类群,包括为人类提供天然保健饮料的茶(Camellia sinensis var. assamica 和C. sinensis var. sinensis),健康型高级食用植物油的油茶(C. oleifera)以及观赏花卉云南山茶(C. reti
美印药物基因组学与癌症基因组学检测商业化
美国Companiondx实验室拟与健康信息技术服务商Enable Healthcare合作,向医生推广药物基因组学检测;印度癌症医学公司HCG宣布建立一个新的肿瘤基因中心,旨在下代测序技术能够帮助定位肿瘤,从而提高化疗和放疗的效率和响应率 美国药物基因组学检测商业化 Companiondx实验
大豆、油菜、花生功能基因组学研究取得阶段性成果
大豆、油菜、花生等作物,不仅是我国人民食用植物油和蛋白质的重要来源,还是发展畜牧养殖业的重要优质蛋白源,在我国国民经济和社会发展中具有十分重要的地位。在国家863计划的资助下,经过两年半努力,“大豆、油菜、花生功能基因组学研究与应用”课题组取得了重要的阶段性成果。2015年6月4日,863计划
Science专题:癌症基因组学
在2001年完成人类基因组测序后,许多的研究人员立即将目光放到了利用这些信息来更好地了解遗传学上。最近,越来越多的研究确定了表观遗传学在癌症的发生、形成及发展过程中起效应。从鉴别与遗传性癌症相关的单基因变异的前基因组时代转向,测序技术的进步使得研究人员能够利用全基因组方法来检测基因组间的差异,以
武汉植物园葡萄基因组学研究取得新进展
葡萄是世界上第二大果树作物,鲜果及用其加工品葡萄酒一直广受消费者喜爱。随着社会对葡萄需求量进一步增加,如何高效快速地培育优良葡萄品种是目前葡萄产业发展的瓶颈。近年来,通过新一代测序技术和生物信息学手段相结合,对植物基因组结构和特点深入解析,将获得的信息应用于分子辅助或基因工程育种
3D打印技术在植物表型组学研究中的应用及前景
近年来,3D打印技术逐渐从传统制造业中“出圈”,更快的打印速度、更广泛的材料选择、更低的成本以及开源免费的软件,使得3D打印技术成为了一种能够随意打印定制设计对象的变革性技术。目前,3D打印技术被越来越多的科研项目采用以快速建立原型机,并且在植物科学中也产生了许多新的效用。 近日,Plant Phe