中科院利用CRISPR及TALEN技术获基因组编辑新突破
来自中科院遗传与发育生物学研究所、中科院微生物研究所的研究人员利用TALEN和CRISPR-Cas9技术,在六倍体面包小麦中成功实现了同时编辑3个同源等位基因(homoeoallele) ,并由此赋予了小麦对白粉菌(powdery mildew)的遗传性抵抗力。这一突破性的成果发表在7月20日的《自然生物技术》(Nature Biotechnology)杂志上。 中科院遗传与发育生物学研究所的高彩霞(Caixia Gao)研究员与中科院微生物研究所的邱金龙(Jin-Long Qiu)研究员是这篇论文的共同通讯作者。 小麦白粉病是由小麦白粉菌引起的一种气传病害,是威胁我国小麦生产的重要常见病害之一。通常以闭囊壳越大,以菌丝体在冬麦苗上越冬。近年来,由于品种、栽培制度、肥水、气候条件的影响,白粉病大量发生,导致小麦叶片早枯、成穗率减少、千粒重下降,严重影响了小麦的品质与产量。培育抗病品种是防治小麦白粉病的一项既安全又经济有效......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
古麦今用-现代小麦找回丢失的遗传基因
记者18日从中国农业科学院深圳农业基因组研究所获悉,6月17日23时,《自然》刊登了该所(岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心)研究员程时锋团队联合英国约翰·英纳斯中心等国内外多家优势单位完成的最新研究成果。该研究构建了目前最全面的小麦群体基因组变异图谱、表型组变异图谱,打通了小麦从基因组解
发现影响小麦白粉病条锈病抗性遗传改良的靶标基因
近日,西北农林科技大学植保学院作物病虫害监测与治理团队在核糖体沉默因子介导小麦白粉病/条锈病抗性机制研究方面取得进展,相关研究成果在线发表于Plant,Cell& Environment上。该研究揭示了小麦在受到Blumeria graminis f. sp. tritici (Bgt)和Pucci
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、
我国科学家破解小麦遗传转化中基因型依赖难题
近日,中国农业科学院作物科学研究所作物转基因及基因编辑技术与应用创新团队鉴定了一个与小麦植株再生相关的基因TaWOX5,并利用TaWOX5基因克服了小麦遗传转化中的基因型依赖难题。此外,研究团队还依托该基因建立了栽培一粒小麦、黑麦和六倍体小黑麦的遗传转化体系。相关研究结果在线发表于《自然·植物》
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
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,
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
发现新小麦抗旱基因
利用现代分子生物学技术,如何挖掘小麦抗旱基因、揭示小麦抗旱性特异调控的分子机理及遗传网络,对于小麦抗旱遗传改良具有重要意义,也是目前小麦分子遗传育种学科的一个研究难题。据小麦遗传育种学相关专家介绍,已有研究文献表明在众多的小麦基因里,基因TaNAC071-A具有抗旱功能。西北农林科技大学植物保护学院
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
多基因遗传与数量遗传
多基因遗传(polygenic inheritance)是指生物和人类的许多表型性状由不同座位的较多基因协同决定,而非单一基因的作用,因而呈现数量变化的特征,故又称为数量性状遗传。多基因遗传时,每对基因的性状效应是微小的,故称微效基因(minor gene),但不同微效基因又称为累加基因
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,
基因枪法转化小麦实验
实验材料幼胚盾片 试剂、试剂盒乙醇 漂白消毒剂
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
基因测序揭示小麦驯化关键基因突变
野生小麦的麦粒成熟时,穗轴变脆,容易碎裂,有助于在风力作用下把麦粒散播出去、繁殖下一代。但这对人类采集麦粒非常不方便,带有使穗轴不变脆的“硬轴”基因突变的小麦受到青睐,并逐渐被人类驯化。现在经过驯化的小麦品种都有硬轴,穗轴在收割时仍保持完整。 以色列特拉维夫大学、澳大利亚悉尼大学等多家机构科研
小麦种子休眠和种子大小等位基因拮抗选择的遗传基础获揭示
中国科学院植物研究所研究员刘永秀与合作者通过对全球545份小麦种质资源进行全基因组关联分析,系统解析了种子休眠与种子大小之间相关性的遗传基础。相关研究成果近日发表于《基因组生物学》(Genome Biology)。小麦驯化及改良过程中,人类长期倾向于选择大粒、易萌发的性状,使得种子休眠在育成品种中普
多国合作编纂“小麦字典”:六倍体小麦基因测序完成
一本小麦基因组学“字典”就此诞生了。 8月17日,《科学》在线发布了一项历时13年的研究:完整版六倍体小麦“中国春”的基因组图谱。这一成果由国际小麦基因组测序联盟(IWGSC)牵头,署名作者来自20余个国家的70多家机构。 这本“字典”能干吗?小麦倒不倒伏、耐不耐旱、种子是大还是小、营养价值
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
基因枪法转化小麦实验(二)
实验材料 BIO-RAD 亚微米金粉试剂、试剂盒 无水乙醇TE 缓冲液亚精胺仪器、耗材 离心管实验步骤 1. 准备金粉颗粒( 1 ) 称取 20 m BIO-RAD 亚微米金粉(0.6 μm) 至 1.5 ml 离心管中,加入 1 ml 无水乙醇。超声波处理 2 min,短暂离心 3s,然后弃上清。
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
新小麦抗旱基因被发现
利用现代分子生物学技术,如何挖掘小麦抗旱基因、揭示小麦抗旱性特异调控的分子机理及遗传网络,对于小麦抗旱遗传改良具有重要意义,也是目前小麦分子遗传育种学科的一个研究难题。 据小麦遗传育种学相关专家介绍,已有研究文献表明在众多的小麦基因里,基因TaNAC071-A具有抗旱功能。 西北农林科技大学
英国批准试种新型转基因小麦
英国洛桑研究所1日说,英国环境、食品与农村事务部已批准其新型转基因小麦田间种植试验的申请,它将在近期开始小规模种植,以验证这种转基因小麦可能带来的产量变化。 洛桑研究所是英国历史悠久的农业技术开发机构,与埃塞克斯大学和兰开斯特大学合作开发了新型转基因小麦。去年11月,洛桑研究所向政府申请在研究
基因枪法转化小麦实验(一)
实验材料 幼胚盾片试剂、试剂盒 乙醇漂白消毒剂仪器、耗材 诱导培养基实验步骤 下面介绍的是经过优化的针对幼胚盾片转化的方法,幼穗可以代替幼胚盾片使用。对某些特定的品种,幼穗转化比幼胚盾片转化更有效,如普通小麦品种 T.aestivum vars. Baldus 和 Brigadier,以及其他小
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
基因测序揭示小麦驯化的关键基因突变
从野草到人类主粮之一,小麦在被驯化的过程中发生了巨大变化。一个国际科研小组对野生小麦进行基因测序,发现了控制穗轴易碎性的两组基因,它们在小麦驯化过程中起着关键作用。这一发现有助于培育更好的小麦品种。 位于今天中东地区被称作“新月沃地”的区域,是小麦的起源地。大约1万年前,这里的居民开始种植小麦
基因“剪刀”可加速特定基因遗传
CRISPR可增加雌性实验鼠将特定基因传给后代的几率。图片来源:ISTOCK近日,研究人员首次使用被称为基因“剪刀”的基因组技术CRISPR加快哺乳动物特定基因的遗传。这种极具争议的基因驱动策略几年前在实验室饲养的昆虫中得到证明。因为它能在整个物种中迅速传播一种基因,从而激发了人们利用