中科院利用CRISPR及TALEN技術獲基因組編輯新突破
來自中科院遺傳與發育生物學研究所、中科院微生物研究所的研究人員利用TALEN和CRISPR-Cas9技術,在六倍體面包小麥中成功實現了同時編輯3個同源等位基因(homoeoallele) ,并由此賦予了小麥對白粉菌(powdery mildew)的遺傳性抵抗力。這一突破性的成果發表在7月20日的《自然生物技術》(Nature Biotechnology)雜志上。 中科院遺傳與發育生物學研究所的高彩霞(Caixia Gao)研究員與中科院微生物研究所的邱金龍(Jin-Long Qiu)研究員是這篇論文的共同通訊作者。 小麥白粉病是由小麥白粉菌引起的一種氣傳病害,是威脅我國小麥生產的重要常見病害之一。通常以閉囊殼越大,以菌絲體在冬麥苗上越冬。近年來,由于品種、栽培制度、肥水、氣候條件的影響,白粉病大量發生,導致小麥葉片早枯、成穗率減少、千粒重下降,嚴重影響了小麥的品質與產量。培育抗病品種是防治小麥白粉病的一項既安全又經濟有效......閱讀全文
揭開面包小麥基因組的遺傳藍圖
美國馬里蘭州伯賽大,2014年7月18日 國際小麥基因組測序協作組織今日在國際知名雜志《科學》上公布了普通小麥的基因組草圖。作為世界上種植最廣泛的谷物作物,這份基于單條染色體而繪制的基因組草圖為揭示其復雜而龐大的基因組之結構、組織及進化特征提供了新的視角。 對于植物科學研究者和育種家來說,這份
遺傳發育所等發現小麥抗白粉病基因
串聯激酶蛋白(tandem kinase protein, TKP)含有兩個激酶結構域,是在麥類作物(小麥和大麥)中發現的一種新類型的抗病基因。目前從麥類作物中已經克隆到的串聯激酶基因有大麥抗稈銹病基因Rpg1,大麥抗散黑穗病基因Un8,小麥抗條銹病基因Yr15和小麥抗稈銹病基因Sr60。 近
遺傳發育所研究團隊領銜完成小麥A基因組測序
3月24日,國際著名學術刊物《自然》在線發表了題為Draft genome of the wheat A-genome progenitor Triticum urartu的研究論文。該項研究首次完成了小麥A基因組的測序和草圖繪制,比較全面地揭示了A基因組的結構和表達特征,對未來
古麥今用-現代小麥找回丟失的遺傳基因
記者18日從中國農業科學院深圳農業基因組研究所獲悉,6月17日23時,《自然》刊登了該所(嶺南現代農業科學與技術廣東省實驗室深圳分中心)研究員程時鋒團隊聯合英國約翰·英納斯中心等國內外多家優勢單位完成的最新研究成果。該研究構建了目前最全面的小麥群體基因組變異圖譜、表型組變異圖譜,打通了小麥從基因組解
發現影響小麥白粉病條銹病抗性遺傳改良的靶標基因
近日,西北農林科技大學植保學院作物病蟲害監測與治理團隊在核糖體沉默因子介導小麥白粉病/條銹病抗性機制研究方面取得進展,相關研究成果在線發表于Plant,Cell& Environment上。該研究揭示了小麥在受到Blumeria graminis f. sp. tritici (Bgt)和Pucci
遺傳發育所克隆出小麥新型廣譜抗白粉病基因
小麥白粉病是威脅糧食安全的病害之一。當前,提高小麥的白粉病抗性尤其是廣譜抗性,是小麥抗病育種領域的主要任務。野生二粒小麥是普通小麥的野生祖先種,經歷了長期而復雜的環境演變,積累了豐富的遺傳多樣性,是現代小麥抗病遺傳改良的寶貴資源。中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員劉志勇與趙玉勝團隊采用圖位克隆、
我國科學家破解小麥遺傳轉化中基因型依賴難題
近日,中國農業科學院作物科學研究所作物轉基因及基因編輯技術與應用創新團隊鑒定了一個與小麥植株再生相關的基因TaWOX5,并利用TaWOX5基因克服了小麥遺傳轉化中的基因型依賴難題。此外,研究團隊還依托該基因建立了栽培一粒小麥、黑麥和六倍體小黑麥的遺傳轉化體系。相關研究結果在線發表于《自然·植物》
新研究構建出小麥屬全基因組遺傳變異圖譜
小麥是人類歷史上最成功的作物之一,它起源于新月沃地一個狹小的核心區域,一萬年間,從地區性的野生植物迅速轉變成為全球種植面積最廣的作物之一,在多種多樣的環境下為人類提供大量的碳水化合物和蛋白質。然而,小麥對自然環境和人類糧食需求兩方面同時適應的遺傳機制尚不清楚,理解小麥適應性進化對氣候變化條件下小
遺傳發育所焦雨鈴研究組等發現小麥增產的新基因
對于主要作物,每穗粒數是決定產量的三要素之一。小麥穗通過一次分枝形成小穗,小穗上再形成小花并進而發育為麥粒。適度增加小穗數是提高產量的重要途徑。7月7日,中國科學院遺傳與發育生物學研究所焦雨鈴研究組在Nature Plants上,發表了題為Improving bread wheat yield
遺傳發育所用基因組編輯技術提高小麥氮素利用效率產量
小麥為全球人口提供主糧,小麥增產可緩解人口增長帶來的糧食危機。氮元素作為植物生長發育所必需的一類營養元素,是制約農作物產量的重要因素。對作物氮素利用關鍵調控基因進行靶向編輯,是改良作物產量的有效策略。前期研究發現,水稻ARE1基因是調控氮素利用效率和產量的關鍵基因。ARE1基因在植物中高度保守,
首家國家超級小麥遺傳育種基地建立
近日,國家超級小麥遺傳育種國際科技合作基地在開封市河南天民種業有限公司正式成立,這是河南省建立的首家超級小麥育種國際科技合作基地,也是科技部在國內建立的唯一一家國家級超級小麥育種國際科技合作基地。?河南天民種業有限公司是集科研、繁育、開發于一體的民營高新技術企業,通過與美國等20多個國家的100多位
發現新小麥抗旱基因
利用現代分子生物學技術,如何挖掘小麥抗旱基因、揭示小麥抗旱性特異調控的分子機理及遺傳網絡,對于小麥抗旱遺傳改良具有重要意義,也是目前小麥分子遺傳育種學科的一個研究難題。據小麥遺傳育種學相關專家介紹,已有研究文獻表明在眾多的小麥基因里,基因TaNAC071-A具有抗旱功能。西北農林科技大學植物保護學院
遺傳發育所在小麥DNAfree基因組編輯方法研究中取得進展
CRISPR/Cas9是目前應用最為廣泛的基因組編輯技術,已在作物基因功能研究以及品種改良中取得了巨大的成功。常規植物基因組編輯手段多通過農桿菌或基因槍的方法將CRISPR/Cas9 DNA表達框轉入并整合到植物基因組中,進而發揮功能對目的基因進行編輯。但是這些方法多存在許多不足,如較高的潛在脫
多基因遺傳與數量遺傳
? 多基因遺傳(polygenic inheritance)是指生物和人類的許多表型性狀由不同座位的較多基因協同決定,而非單一基因的作用,因而呈現數量變化的特征,故又稱為數量性狀遺傳。多基因遺傳時,每對基因的性狀效應是微小的,故稱微效基因(minor gene),但不同微效基因又稱為累加基因
Nature公布小麥基因組
利物浦大學、加州大學戴維斯分校等9所研究機構合作對小麥基因組進行了測序,他們的研究將于十一月二十九日在Nature雜志上發表,有望幫助人們增加小麥產量,培育更適應環境變化的品種。 到2050年,世界人口預計會從七十億增加到九十億,在可用耕地越來越少的情況下,要滿足全球對糧食持續增長的需求,
基因槍法轉化小麥實驗
實驗材料幼胚盾片 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?試劑、試劑盒乙醇 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?漂白消毒劑 ? ?
解析小麥多倍化的表觀遺傳調控分子機制
近日,南京農業大學農學院教授宋慶鑫課題組在《基因組生物學》(Genome Biology)上發表了研究論文。該研究利用OCEAN-C技術繪制了不同倍性小麥的開放染色質互作圖譜,并整合了染色質可及性、組蛋白修飾和轉錄組,深入解析了六倍體小麥多倍化過程中開放元件遠距離互作調控基因表達的分子機制。
中國小麥抗病遺傳育種大會在楊凌舉行
為加強種質資源保護和育種創新,推動我國小麥抗病育種聯合攻關,保障國家糧食安全,5月10日至11日,由中國農業科學院作物科學研究所和西北農林科技大學主辦、作物抗逆與高效生產全國重點實驗室和楊凌種業創新中心協辦的“全國小麥抗病遺傳育種會議”在西北農林科技大學召開。中國工程院院士、山東省農業科學院趙振東研
基因測序揭示小麥馴化關鍵基因突變
野生小麥的麥粒成熟時,穗軸變脆,容易碎裂,有助于在風力作用下把麥粒散播出去、繁殖下一代。但這對人類采集麥粒非常不方便,帶有使穗軸不變脆的“硬軸”基因突變的小麥受到青睞,并逐漸被人類馴化。現在經過馴化的小麥品種都有硬軸,穗軸在收割時仍保持完整。 以色列特拉維夫大學、澳大利亞悉尼大學等多家機構科研
小麥種子休眠和種子大小等位基因拮抗選擇的遺傳基礎獲揭示
中國科學院植物研究所研究員劉永秀與合作者通過對全球545份小麥種質資源進行全基因組關聯分析,系統解析了種子休眠與種子大小之間相關性的遺傳基礎。相關研究成果近日發表于《基因組生物學》(Genome Biology)。小麥馴化及改良過程中,人類長期傾向于選擇大粒、易萌發的性狀,使得種子休眠在育成品種中普
多國合作編纂“小麥字典”:六倍體小麥基因測序完成
一本小麥基因組學“字典”就此誕生了。 8月17日,《科學》在線發布了一項歷時13年的研究:完整版六倍體小麥“中國春”的基因組圖譜。這一成果由國際小麥基因組測序聯盟(IWGSC)牽頭,署名作者來自20余個國家的70多家機構。 這本“字典”能干嗎?小麥倒不倒伏、耐不耐旱、種子是大還是小、營養價值
我國完成小麥A基因組測序
本報訊(記者丁佳)5月10日,《自然》雜志刊發了中國科學院的一項最新成果,該項研究完成了小麥A基因組的測序和染色體精細圖譜的繪制。 這項由中科院遺傳與發育生物學研究所植物細胞與染色體工程國家重點實驗室、中科院種子創新研究院和遺傳發育所基因組分析平臺等合作完成的研究,全面揭示了小麥A基因組的結構和
基因槍法轉化小麥實驗(二)
實驗材料?BIO-RAD 亞微米金粉試劑、試劑盒?無水乙醇TE 緩沖液亞精胺儀器、耗材?離心管實驗步驟 1. 準備金粉顆粒( 1 ) 稱取 20 m BIO-RAD 亞微米金粉(0.6 μm) 至 1.5 ml 離心管中,加入 1 ml 無水乙醇。超聲波處理 2 min,短暫離心 3s,然后棄上清。
我國完成小麥A基因組測序
?? 5月10日,《自然》雜志刊發了中國科學院的一項最新成果,該項研究完成了小麥A基因組的測序和染色體精細圖譜的繪制。這項由中科院遺傳與發育生物學研究所植物細胞與染色體工程國家重點實驗室、中科院種子創新研究院和遺傳發育所基因組分析平臺等合作完成的研究,全面揭示了小麥A基因組的結構和表達特征,對深入和
新小麥抗旱基因被發現
利用現代分子生物學技術,如何挖掘小麥抗旱基因、揭示小麥抗旱性特異調控的分子機理及遺傳網絡,對于小麥抗旱遺傳改良具有重要意義,也是目前小麥分子遺傳育種學科的一個研究難題。 據小麥遺傳育種學相關專家介紹,已有研究文獻表明在眾多的小麥基因里,基因TaNAC071-A具有抗旱功能。 西北農林科技大學
英國批準試種新型轉基因小麥
英國洛桑研究所1日說,英國環境、食品與農村事務部已批準其新型轉基因小麥田間種植試驗的申請,它將在近期開始小規模種植,以驗證這種轉基因小麥可能帶來的產量變化。 洛桑研究所是英國歷史悠久的農業技術開發機構,與埃塞克斯大學和蘭開斯特大學合作開發了新型轉基因小麥。去年11月,洛桑研究所向政府申請在研究
基因槍法轉化小麥實驗(一)
實驗材料?幼胚盾片試劑、試劑盒?乙醇漂白消毒劑儀器、耗材?誘導培養基實驗步驟 下面介紹的是經過優化的針對幼胚盾片轉化的方法,幼穗可以代替幼胚盾片使用。對某些特定的品種,幼穗轉化比幼胚盾片轉化更有效,如普通小麥品種 T.aestivum vars. Baldus 和 Brigadier,以及其他小
遺傳發育所小麥研究基地落戶河北省趙縣
7月29日,中國科學院遺傳與發育生物學研究所所長薛勇彪、副所長馬七軍等一行在河北省趙縣農業科學研究所與趙縣人民政府舉行了合作協議簽字儀式。根據合作協議,研究所將租用趙縣農科所150畝土地建立小麥育種研究基地,這將是遺傳發育所在現有小麥育種基地基礎上建立的又一個有關小麥分子生物學研究
基因測序揭示小麥馴化的關鍵基因突變
從野草到人類主糧之一,小麥在被馴化的過程中發生了巨大變化。一個國際科研小組對野生小麥進行基因測序,發現了控制穗軸易碎性的兩組基因,它們在小麥馴化過程中起著關鍵作用。這一發現有助于培育更好的小麥品種。 位于今天中東地區被稱作“新月沃地”的區域,是小麥的起源地。大約1萬年前,這里的居民開始種植小麥
基因“剪刀”可加速特定基因遺傳
? CRISPR可增加雌性實驗鼠將特定基因傳給后代的幾率。圖片來源:ISTOCK近日,研究人員首次使用被稱為基因“剪刀”的基因組技術CRISPR加快哺乳動物特定基因的遺傳。這種極具爭議的基因驅動策略幾年前在實驗室飼養的昆蟲中得到證明。因為它能在整個物種中迅速傳播一種基因,從而激發了人們利用