六倍体小麦调控组和亚基因组的分化调控研究

普通小麦(Triticum aestivum L.)是经两次远缘杂交而形成的一种异源六倍体作物,含有A、B和D三个亚基因组。亚基因组分化对多倍体小麦基因组可塑性具有重要贡献,且成为其成功驯化的关键因素之一。然而,决定小麦亚基因组分化的时空特异性调控机制尚不清楚。中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员薛勇彪研究组和中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员张一婧研究组通过对不同发育时期和环境条件下的表观组和转录组进行整合分析,发现DNA调控元件上表观修饰的组合模式能够反映其亚基因组分化程度。亚基因组特异的调控元件优先被H3K27me3标记并且表现出较高的组织特异性,说明组织特异性表达受到亚基因组的不平衡调控。进一步研究发现,调控元件的序列特征、表观遗传修饰和转录因子结合在亚基因组分化调控过程中协同发挥作用(如图)。该研究为阐明六倍体小麦调控组和亚基因组分化调控提供了丰富资源,为解析小麦多倍体优势形成的遗传和表观遗传基础提供了新线......阅读全文

揭开面包小麦基因组的遗传蓝图

  美国马里兰州伯赛大,2014年7月18日  国际小麦基因组测序协作组织今日在国际知名杂志《科学》上公布了普通小麦的基因组草图。作为世界上种植最广泛的谷物作物,这份基于单条染色体而绘制的基因组草图为揭示其复杂而庞大的基因组之结构、组织及进化特征提供了新的视角。 对于植物科学研究者和育种家来说,这份

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

遗传发育所用基因组编辑技术提高小麦氮素利用效率产量

  小麦为全球人口提供主粮,小麦增产可缓解人口增长带来的粮食危机。氮元素作为植物生长发育所必需的一类营养元素,是制约农作物产量的重要因素。对作物氮素利用关键调控基因进行靶向编辑,是改良作物产量的有效策略。前期研究发现,水稻ARE1基因是调控氮素利用效率和产量的关键基因。ARE1基因在植物中高度保守,

新研究构建出小麦属全基因组遗传变异图谱

  小麦是人类历史上最成功的作物之一,它起源于新月沃地一个狭小的核心区域,一万年间,从地区性的野生植物迅速转变成为全球种植面积最广的作物之一,在多种多样的环境下为人类提供大量的碳水化合物和蛋白质。然而,小麦对自然环境和人类粮食需求两方面同时适应的遗传机制尚不清楚,理解小麦适应性进化对气候变化条件下小

Nature公布小麦基因组

  利物浦大学、加州大学戴维斯分校等9所研究机构合作对小麦基因组进行了测序,他们的研究将于十一月二十九日在Nature杂志上发表,有望帮助人们增加小麦产量,培育更适应环境变化的品种。   到2050年,世界人口预计会从七十亿增加到九十亿,在可用耕地越来越少的情况下,要满足全球对粮食持续增长的需求,

遗传发育所在小麦DNAfree基因组编辑方法研究中取得进展

  CRISPR/Cas9是目前应用最为广泛的基因组编辑技术,已在作物基因功能研究以及品种改良中取得了巨大的成功。常规植物基因组编辑手段多通过农杆菌或基因枪的方法将CRISPR/Cas9 DNA表达框转入并整合到植物基因组中,进而发挥功能对目的基因进行编辑。但是这些方法多存在许多不足,如较高的潜在脱

我国完成小麦A基因组测序

本报讯(记者丁佳)5月10日,《自然》杂志刊发了中国科学院的一项最新成果,该项研究完成了小麦A基因组的测序和染色体精细图谱的绘制。 这项由中科院遗传与发育生物学研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室、中科院种子创新研究院和遗传发育所基因组分析平台等合作完成的研究,全面揭示了小麦A基因组的结构和

我国完成小麦A基因组测序

   5月10日,《自然》杂志刊发了中国科学院的一项最新成果,该项研究完成了小麦A基因组的测序和染色体精细图谱的绘制。这项由中科院遗传与发育生物学研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室、中科院种子创新研究院和遗传发育所基因组分析平台等合作完成的研究,全面揭示了小麦A基因组的结构和表达特征,对深入和

小麦野生远祖基因组测序完成

  11月15日出版的《自然》杂志刊登了一篇研究论文称,美国加州大学戴维斯分校科学家领导的国际团队,成功为小麦的一种野生远祖——节节麦(Aegilops tauschii)进行了基因组测序,向破解小麦基因组难题迈进了一步。  作为全球主要粮食作物,小麦为人类提供了超过20%碳水化合物和23%蛋白质等

小麦基因组草图绘制成功

  一个科研团队8月27日宣布,他们已经解开95%的小麦基因序列。这项研究成果将有助于缓解因全世界人口增长、气候变化和虫害爆发引发的粮食安全危机。  英国研究人员说,他们已经解开“中国春42系”(chinese spring line 42)品种小麦95%的基因序列。基因组草图已经对外公布

首次绘制小麦表观基因组图谱

  最近,英国利物浦大学的科学家们,对小麦中调节基因活性的遗传性分子变化,进行了首次全基因组范围的调查,这可能成为提高作物育种技术的一种新工具。相关研究结果发表在最新一期的《Genome Biology》。延伸阅读:权威期刊发布首个小麦单体型图谱。  表观遗传标记是一种化学标签,将自己附着在DNA上

首家国家超级小麦遗传育种基地建立

近日,国家超级小麦遗传育种国际科技合作基地在开封市河南天民种业有限公司正式成立,这是河南省建立的首家超级小麦育种国际科技合作基地,也是科技部在国内建立的唯一一家国家级超级小麦育种国际科技合作基地。 河南天民种业有限公司是集科研、繁育、开发于一体的民营高新技术企业,通过与美国等20多个国家的100多位

几近完成的普通小麦的基因组

麦田  研究人员已经展示了普通小麦基因组的序列草图,从而在通往创制世界上种植最广泛谷物作物之一的完整参考序列的道路上到达了一个主要的里程碑。他们的工作给了科学家们一个可在小麦个体染色体上快速定位特定基因的工具,这一资源可帮助他们改良小麦育种以满足从未有过的对食物的更高需求,加快小麦新品种的开发并增加

历经13年-小麦基因组图谱绘制完成

经过13年努力,来自20个国家73个研究机构的200多名科学家终于绘制完成完整的小麦基因组图谱。这项“里程碑”工作为培育产量更高、营养更丰富、气候适应性更强的小麦品种奠定基础。 国际小麦基因组测序协会16日在说,他们以一种叫做“中国春”的小麦遗传研究模式品种为材料,研究整合了21条小麦染色

英国发布部分小麦基因组测序结果

    新的基因研究成果可能将成为开发各种更加抗盐、抗旱或提高产量的小麦新品种的开始。   随着英国科学家日前发布了第一批小麦基因组的测序结果,一项能够改进未来农作物并提高农业产量的生物技术研究取得了重要进展。   科学家们表示,新的基因研究成果可能将成为开发

小麦野生近缘种基因组“密码”被破解

  记者宋喜群、冯帆从山东农业大学获悉,该校农学院教授孔令让研究团队首次组装了小麦远缘杂交常用物种中间偃麦草和鹅观草染色体水平的高质量基因组序列,解析了二者基因组结构差异与独立多倍化演化路径,对两者携带的抗小麦赤霉病基因Fhb7同源序列的功能与抗性效应进行了研究,为小麦抗性遗传改良及牧草育种提供了重

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

史上最全小麦基因组序列图集问世

  据最新一期《自然》杂志报道,加拿大萨斯喀彻温大学领导的国际团队在一项对全球小麦生产具有里程碑意义的研究——10+基因组计划中,对代表全球育种计划的15个小麦品种的基因组进行了测序。这将使科学家和育种人员能够更快地识别出具有影响力的基因,从而提高小麦产量、害虫抗性和其他重要的农作物性状。 小麦

解析小麦多倍化的表观遗传调控分子机制

  近日,南京农业大学农学院教授宋庆鑫课题组在《基因组生物学》(Genome Biology)上发表了研究论文。该研究利用OCEAN-C技术绘制了不同倍性小麦的开放染色质互作图谱,并整合了染色质可及性、组蛋白修饰和转录组,深入解析了六倍体小麦多倍化过程中开放元件远距离互作调控基因表达的分子机制。  

中国小麦抗病遗传育种大会在杨凌举行

为加强种质资源保护和育种创新,推动我国小麦抗病育种联合攻关,保障国家粮食安全,5月10日至11日,由中国农业科学院作物科学研究所和西北农林科技大学主办、作物抗逆与高效生产全国重点实验室和杨凌种业创新中心协办的“全国小麦抗病遗传育种会议”在西北农林科技大学召开。中国工程院院士、山东省农业科学院赵振东研

重拾“记忆”:突破小麦D基因组改良瓶颈

   在小麦驯化过程中,人们曾因过度追求某些性状(如产量、面粉品质等)而“弄丢”了另一些重要基因。同时,育种过程中长期使用骨干亲本,多倍化和进化的“瓶颈”导致其遗传基础日益狭窄,与A、B亚基因组相比,小麦D亚基因组的遗传多样性尤其匮乏。  为找回小麦D基因组里那些拥有优良性状的“美好记忆”,河南大学

重拾“记忆”:突破小麦D基因组改良瓶颈

节节麦 受访者供图  在小麦驯化过程中,人们曾因过度追求某些性状(如产量、面粉品质等)而“弄丢”了另一些重要基因。同时,育种过程中长期使用骨干亲本,多倍化和进化的“瓶颈”导致其遗传基础日益狭窄,与A、B亚基因组相比,小麦D亚基因组的遗传多样性尤其匮乏。  为找回小麦D基因组里那些拥有优良性状的“美好

中国科学家绘制小麦A、D基因组草图

  作为世界三大粮食作物之一,小麦养活了全球40%的人口,提供人类营养所需的20%的热能和蛋白质。   随着基因组学的发展,水稻和玉米的基因组相继被破译,但关于小麦基因组的测序研究依然困难重重、进展缓慢,小麦基因组成了横在科学家面前的一座大山。   中科院遗传与发育生物学研究所植物细胞与染色体工

对野生二粒小麦进行基因组测序-改进小麦产量和安全性

  在一项新的研究中,一个国际团队有史以来首次发布野生二粒小麦(Wild Emmer wheat)的基因组序列。相关研究结果发表在2017年7月7日的Science期刊上,论文标题为“Wild emmer genome architecture and diversity elucidate whe

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

遗传发育所小麦研究基地落户河北省赵县

  7月29日,中国科学院遗传与发育生物学研究所所长薛勇彪、副所长马七军等一行在河北省赵县农业科学研究所与赵县人民政府举行了合作协议签字仪式。根据合作协议,研究所将租用赵县农科所150亩土地建立小麦育种研究基地,这将是遗传发育所在现有小麦育种基地基础上建立的又一个有关小麦分子生物学研究

线粒体基因组遗传表现出典型的母系遗传特点

  只有女性患者可将致病基因传递给后代,而后代无论男女均可发病。而患病男性不能向下传递致病突变。线粒体病具有量效现象,即小量的线粒体DNA突变可能不出现临床症状,随着突变线粒体比例增高,出现临床表现,且临床严重程度可能和突变比例成正相关。精子的线粒体外膜上存在有泛素,当精子进入卵子后,受精卵以一种主

我科学家成功绘制小麦D基因组草图

  中国农科院作物科学研究所与深圳华大基因研究院等合作,在国际上率先完成了小麦D基因组供体种——粗山羊草基因组草图的绘制,结束了小麦没有组装基因组序列的历史。该项成果北京时间近日在线发表于《自然》杂志,标志着我国的小麦基因组研究跨入世界先进行列。   据项目牵头人、中国农科院作科所研究员贾继增介绍

小麦泛基因组研究揭示我国重大品种演替规律

中国农业科学院作物科学研究所小麦基因挖掘与利用创新团队联合国内外科研院校,在基因组水平全面展示了20世纪50年代以来中国小麦育种历史,揭示了不同层次的结构变异对小麦适应性和育种的影响,为全球种质资源的整合和利用,未来小麦智能设计育种提供了重要基因组支撑以及新的视角和策略。相关研究成果以研究长文的形式

科学家绘制出首幅小麦基因组物理图谱

《科学》:有助于培育出更高产和抗旱的小麦新品种 一个由法国、美国、澳大利亚等国科学家组成的研究小组日前为小麦的一个基因组绘制出了首幅物理图谱,这一成果将有助于科学家培育出更高产和抗旱的小麦新品种。 基因组物理图谱是指有关构成基因组的全部基因的排列和间距的信息,它是通过对构成基因组的DNA分子进行