遗传发育所揭示水稻G蛋白介导油菜素内酯信号转导新机制

虽然异三聚体鸟嘌呤核苷结合蛋白(简称G蛋白)复合体是真核细胞中保守的一类重要信号转导分子,但是它们在植物如何发挥作用的分子机制有待阐明。前期研究结果表明水稻G蛋白α亚基RGA1(D1)参与了油菜素内酯(BR)介导的信号响应途径,但是究竟D1如何介导BR信号转导的分子机制并不清楚。 中科院遗传与发育生物学研究所薛勇彪、谢旗和中国水稻所钱前研究组合作发现了一个新的水稻BR不敏感矮秆突变体—taihu dwarf1(tud1)。该突变体是由于一个编码U-box E3泛素连接酶的基因突变所造成。详细的分析表明tud1突变会导致水稻第二节间细胞纵向细胞层排列紊乱和外颖中薄壁细胞体积变小,并且D1可以通过与 TUD1直接相互作用来介导BR信号响应通路。该研究结果揭示了D1和TUD1共同作用介导了一条新的BR信号响应通路。进一步的研究发现TUD1在植物中具有保守性,为进一步提高水稻等作物产量提供了新的途径。 该研究......阅读全文

遗传发育所揭示水稻G蛋白介导油菜素内酯信号转导新机制

  虽然异三聚体鸟嘌呤核苷结合蛋白(简称G蛋白)复合体是真核细胞中保守的一类重要信号转导分子,但是它们在植物如何发挥作用的分子机制有待阐明。前期研究结果表明水稻G蛋白α亚基RGA1(D1)参与了油菜素内酯(BR)介导的信号响应途径,但是究竟D1如何介导BR信号转导的分子机制并不清楚。   中科院遗

遗传发育所揭示油菜素内酯的功能机制

  作为新发现的绿色环保型植物生长调节剂,油菜素内酯(Brassinosteroid,简称BR)是公认的活性最高的高效、广谱、无毒的植物生长激素。BR能充分激发植物内在潜能,促进作物生长和增加作物产量,提高作物耐冷性,改善作物抗病、抗盐能力,使作物的耐逆性增强等,因此,其在农业生产上获得广泛应用。然

PNAS:水稻油菜素内酯信号转导调控

在水稻中发现新的油菜素 《美国国家科学院院刊》(PNAS)日前发表中科院植物所关于水稻油菜素内酯信号转导调控的最新研究成果。该研究发现水稻油菜素内酯信号转导途径新的调节因子14-3-3蛋白,并揭示了一种新的OsBZR1蛋白活性调控机制,为油菜素内酯在水稻中的应用,提高水稻产量和增加植物抗逆性提示了

候选院士PLoS-Genetics解析水稻信号传导

  来自中科院遗传与发育生物学研究所和中国水稻研究所的研究人员发表了题为“The U-Box E3 Ubiquitin Ligase TUD1 Functions with a Heterotrimeric G α Subunit to Regulate Brassinosteroid-Medi

遗传发育所揭示生长素介导乙烯反应的信号转导过程

  植物激素生长素和乙烯协同调控植物根的生长。乙烯促进了生长素的合成与运输,生长素受体TIR1/AFB2感受到生长素后,结合并泛素化转录抑制子Aux/IAA蛋白,使其通过26S蛋白酶体途径降解,从而将转录因子ARF释放出来调控下游基因的表达。目前介导乙烯反应的生长素信号过程并不清楚。   中国科学

新机制揭示预防水稻穗发芽的奥秘

 用于萌发研究的BZR1相关水稻遗传材料          扬州大学供图 种子萌发是水稻生命周期的第一步,也是确保获取高产的第一步。油菜素内酯(brassinosteroid, BR)被誉为第六大植物激素,参与调节作物的株高、叶夹角、粒形、萌发

新机制揭示预防水稻穗发芽的奥秘

  种子萌发是水稻生命周期的第一步,也是确保获取高产的第一步。油菜素内酯(brassinosteroid, BR)被誉为第六大植物激素,参与调节作物的株高、叶夹角、粒形、萌发等多个重要农艺性状,具有良好的农业应用潜力。但在水稻中油菜素内酯调节种子萌发的效应及其具体调控分子机制尚不清晰。  近日,扬州

漆酶蛋白与油菜素甾醇信号之间的直接联系获揭示

  近日,广东省农业科学院农业生物基因研究中心联合中山大学、广东省农业科学院水稻研究所研究揭示了miR397-OsLAC-OsTTL通路调控水稻产量的新机制。相关成果在线发表于《植物细胞》(The Plant Cell)。  “我们揭示了miR397-OsLAC-OsTTL通路介导油菜素甾醇信号进而

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

遗传发育所揭示植物免疫受体调控G蛋白激活机制

  异源三聚体G蛋白广泛存在于真核细胞中,对细胞生命活动具有重要调控作用。在动物细胞中,G蛋白α亚基与G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptor,GPCR)结合,GPCR感受胞外信号后,发挥鸟苷酸交换因子作用,促使Gα亚基结合的GDP被GTP替换,从而导致G蛋白激活,Gα亚

G蛋白介导的信号转导途径

G蛋白可与鸟嘌呤核苷酸可逆性结合。由γ亚基组成的异三聚体在膜受体与效应器之间起中介作用。小G蛋白只具有G蛋白亚基的功能,参与细胞内信号转导。信息分子与受体结合后,激活不同G蛋白,有以下几种途经:(1)腺苷酸环化酶途径 通过激活G蛋白不同亚型,增加或抑制腺苷酸环化酶(AC)活性,调节细胞内cAMP浓

G蛋白介导的信号转导途径

G蛋白可与鸟嘌呤核苷酸可逆性结合。由γ亚基组成的异三聚体在膜受体与效应器之间起中介作用。小G蛋白只具有G蛋白亚基的功能,参与细胞内信号转导。信息分子与受体结合后,激活不同G蛋白,有以下几种途经:(1)腺苷酸环化酶途径 通过激活G蛋白不同亚型,增加或抑制腺苷酸环化酶(AC)活性,调节细胞内cAMP浓

遗传发育所-水稻独角金内酯与细胞分裂素间的调控机理

  分枝是植物株型发育的主要决定因素,同时也是决定产量的重要农艺性状之一。植物激素,如生长素、细胞分裂素等,在调控植物株型中起到了关键作用。独角金内酯是近年来新发现的一种植物激素,该激素可通过抑制侧芽的生长在株型建成中发挥关键作用。对不同植物激素之间相互调控关系的解析与研究具有重要的科学意义和应用价

油菜素内酯调控棉花细胞扩张新机制被揭示

  近日,中国农业科学院棉花研究所棉花分子遗传改良创新团队鉴定到调控棉花细胞扩张的基因GhKRP6,并解析了该基因通过油菜素内酯信号途径调控细胞扩张的机制。相关研究成果发表在《植物杂志(The Plant Journal)》上。  棉花是一种重要的天然纤维作物,是研究细胞发育的理想材料。油菜素内酯作

植物油菜素内酯信号转导研究取得进展

  油菜素内酯是一种控制植物生长和发育的植物激素,受体激酶BRI1是位于细胞表面的油菜素内酯受体。二硫键的形成对于跨膜蛋白的结构和功能至关重要,但人们对于BRI1蛋白中二硫键以及半胱氨酸位点的生物学功能缺乏系统研究。  中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心吕东平研究组与清华大学生命科学学

研究发现糖信号调控植物生长发育的新机制

  在植物、动物和细菌中,糖类不仅能作为体内能源和碳骨架的提供者,还作为非常重要的信号分子调控植物的生长发育过程。虽然近年来在动物和酵母中糖揭示了几个糖信号途径,但植物不同于动物和细菌,植物是通过光合作用产生糖类的自营生物,植物体可能通过其它的分子机制来感受糖信号的变化从而调控植物的生长发育。  中

上海生科院在水稻生长调控研究方面取得重要进展

  植物在生长发育中需要应对环境条件的不断变化,当环境条件适宜时,进行快速生长,当遇到不利条件时,植物会减慢或停止生长来应对。植物通过什么机制平衡并协调快速生长与应对逆境胁迫?最近,中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所李来庚研究组研究发现一个水稻Remorin基因(OsREM4.1),它将

中科院上海植物所:揭示水稻油菜素甾醇信号调控新机制

  日前,中科院上海植物生理生态研究所薛红卫研究组发现一种水稻类受体蛋白通过与油菜素甾醇受体相互作用并抑制其内吞和降解,进而影响水稻中油菜素甾醇的信号,并调控水稻的株高、分蘖、叶倾角等的发育过程。相关成果已在线发表于《细胞研究》。  油菜素甾醇(BR)是一类重要的植物激素,在植物生长发育中发挥重要作

中科院:油菜素内酯信号转导研究获进展

  记者近日从中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心获悉,该中心吕东平研究组与清华大学生命科学学院韩志富副研究员合作,对BRI1蛋白中所有半胱氨酸位点的生物学功能进行了系统解析。该结果近日在线发表于《新植物学家》。  油菜素内酯(BR)是一种控制植物生长和发育的重要植物激素,BR的受体BR

最新揭秘!植物如何调控生长发育、适应环境变化?

  植物如何调控生长发育、适应环境变化?因其被《科学》杂志列入125个人类未知的重大科学问题之中,而备受学界关注并持续开展研究。  中国科学院遗传与发育生物学研究所(遗传发育所)青年研究员王冰团队等通过合作研究,最新发现植物激素独脚金内酯信号感知机制及其在氮素响应中的关键作用,阐明植物如何通过调控独

中科院童红宁博士研究揭示油菜素内酯决定水稻身高

  中科院遗传发育所植物基因组学国家重点实验室储成才研究组童红宁博士,通过对大量水稻激素相关突变体的分析,系统揭示了两种植物株高决定性激素油菜素内酯与赤霉素间的关系,这一研究成果11月4日在线发表在植物学领域顶级杂志《植物细胞》上。  作为新发现的绿色环保型植物生长调节剂,油菜素内酯是活性最高的高效

低磷激活独脚金内酯途径调控水稻株型和养分吸收分子机制

  近日,中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋院士团队系统解析了低磷激活独脚金内酯途径进而调控水稻株型和氮磷吸收的机制,为改良水稻在低磷环境中的株型、提高养分利用效率和产量提供了重要基因资源。这一成果有助于培育高产高效作物,实现农业的可持续发展。  磷是作物生长发育必需的大量元素之一。作物的高产依

遗传发育所揭示控制水稻籽粒大小的分子机制

   籽粒大小是决定水稻产量和品质的一个关键因子,然而控制籽粒大小的分子机制目前仍不清楚。   中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室储成才课题组通过大规模筛选水稻T-DNA插入突变体库,获得一个水稻籽粒显著变大的突变体材料,分子生物学及遗传学研究表明,该表型是由于编码一个细胞色

遗传发育所等独角金内酯信号转导分子机制研究获重要进展

  分枝是决定植物株型发育的主要决定因素。在水稻、小麦等主要禾本科作物中,分枝通常被称为分蘖,是决定产量的重要农艺性状之一。分蘖的生长发育受到遗传因素的严格调控,其主要调控机制是通过植物激素信号通路协调分蘖芽的起始与伸长。长期的研究表明,生长素和细胞分裂素是调控株型建成的主要激素。最近数年,科学家通

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

遗传发育所揭示神经突触稳态调控新机制

  突触是掌管神经系统信号传递的关键结构。成年大脑中突触的结构可塑性,即突触的形成和消失,被认为是长期记忆形成的基础。长时程在体成像观察表明:中枢神经系统中大部分轴突或树突以及突触的结构相当稳定,但受伤、丰富环境培养或长时间的感觉刺激会导致轴、数树突分支的产生和消失,这种产生和消失往往伴随着新突触的

蛋白激酶介导棉纤维伸长的磷酸化调控网络

近日,中国农业科学院棉花研究所和西部农业研究中心合作,系统解析了蛋白激酶GhBIN2通过磷酸化级联反应负调控棉花纤维伸长的调控网络和分子机制,为棉花纤维品质改良提供了新靶点。相关研究成果发表在《植物生物技术杂志(Plant Biotechnology Journal)》上。蛋白质磷酸化是一种普遍存在

植物所揭示水稻籽粒大小表观遗传调控新机制

  水稻籽粒大小决定稻米的产量和外观品质,并受多个数量性状位点(QTLs)的控制;其中,编码组蛋白乙酰化酶的GRAIN WEIGHT 6a(GW6a)是水稻籽粒大小和产量的正向调节因子。目前对于GW6a依赖的基因调控网络尚不清楚。在拟南芥中,泛素受体DA1通过调控细胞增殖期来控制种子和器官的大小,然

遗传发育所水稻泛素连接酶调控干旱胁迫信号转导获进展

  干旱胁迫严重影响农作物的产量和质量,在当前人口日益增长和粮食缺乏的情况下,对其调控机制进行研究显得极为迫切和重要。泛素介导的蛋白酶体途径是植物体内蛋白质修饰最重要的调控机制之一,其功能涉及植物细胞周期和光周期调控、激素信号转导、新陈代谢调控和DNA修复等多个过程。目前拟南芥中一系列

遗传发育所等揭示水稻抗性淀粉合成分子机理

  随着人们生活方式和饮食习惯的改变,全球糖尿病患者的数量急剧增长,到21世纪糖尿病已成为危害人类健康的三大杀手之一。抗性淀粉(Resistant Starch,RS)是健康人体小肠内难以消化吸收的淀粉及淀粉降解物的总称,摄入高抗性淀粉食品可有效预防和控制糖尿病,并对肥胖症和肠道疾病起到积极预防作用