水稻突變體是進行水稻功能基因組學基礎研究和水稻分子設計育種的重要材料。常規的水稻突變體來源于自發突變或化學、物理及生物的誘變,具有很大的隨機性和局限性,不能滿足大規模的水稻功能基因組學研究和水稻分子設計育種的需求。利用高效便捷的CRISPR/Cas9基因組編輯技術和高通量的寡核苷酸芯片合成技術可以大規模地對水稻全基因組進行編輯,實現水稻突變體的高通量構建和功能篩選。該研究通過農桿菌介導的水稻遺傳轉化法,以水稻中花11作為受體材料,對水稻莖基部和穗部高表達的12802個基因進行高通量的基因組編輯,獲得了14000余個獨立的T0代株系,并對它們的后代進行了部分表型和基因型分析鑒定。這些研究表明,利用CRISPR/Cas9基因組編輯技術大規模構建水稻突變體庫并進行功能篩選是高效便捷獲得水稻重要突變體和快速克隆對應基因的有效方法,同時能夠為水稻分子設計育種提供重要的供體材料。 該研究成果已于2017年6月21日在Molecular......閱讀全文
長期以來,科學家們一直想按照人類的設計定點改造特定基因以提高水稻的產量和質量,但定點基因改造技術在水稻等植物中一直沒有突破。 CRISPR-Cas 系統定點突變水稻基因 北京大學生命科學學院的瞿禮嘉教授實驗室利用最新的CRISPR-Cas系統成功地實現了對水稻特定基因的定點突變,效率
摘要:農作物基因組學研究的發展,對于有效利用現代分子生物學手段進行物種的遺傳改良發揮了重要作用。隨著測序技術的發展,已經實現對重要農作物,如水稻、小麥、玉米、大豆、油菜、棉花、蔬菜等作物基因組的測序或重測序,在此基礎上完成對控制重要農藝性狀基因的克隆和鑒定。本文綜述了2017年度主要農作物基因組
調整農作物株型可提高作物的產量,用以緩解由于人口增多產生的糧食危機。在育種上,株高和分枝是決定植物株型和產量的兩個重要因素,植株過高則易倒伏,進而使作物產量下降;過多或過少的分枝也會影響作物的產量,株高和分枝這兩個農藝性狀主要受植物激素調控。農業“綠色革命”具有重要意義,尋找作物的半矮稈株型一直
如何快速高效進行突變體檢測和鑒定是植物基因組編輯技術迅速發展面臨的重要問題之一。目前植物基因組編輯突變檢測方法主要包括PCR/RE、T7EI錯配切割、臨界退火溫度PCR (ACT-PCR)、Sanger測序和二代測序(NGS)等。以上所有的檢測方法都基于PCR反應,且都有各自的不足之處。PCR/
最近,RNA引導的CRISPR/Cas基因組編輯,已被用于多種草本植物的基因組編輯。然而,該系統是否可用于木本植物的 基因組編輯,仍然還是非常罕見的。今年六月份,美國喬治亞大學(UGA)的研究人員首次利用CRISPR/Cas基因編輯工具,修改楊屬植物的基因組。他 們的研究結果發表在植物學國際知名
分枝是決定植物株型發育的主要決定因素。在水稻、小麥等主要禾本科作物中,分枝通常被稱為分蘗,是決定產量的重要農藝性狀之一。分蘗的生長發育受到遺傳因素的嚴格調控,其主要調控機制是通過植物激素信號通路協調分蘗芽的起始與伸長。長期的研究表明,生長素和細胞分裂素是調控株型建成的主要激素。最近數年,科學家通
本周又有一期新的Science期刊(2019年4月19日)發布,它有哪些精彩研究呢?讓小編一一道來。圖片來自Science期刊。 1.Science:開發出一種檢測CRISPR脫靶效應的新方法---DISCOVER-Seq doi:10.1126/science.aav9023; doi:1
經過特殊的算法,我們得到了2018年前10個月中國生物醫學風云榜人物及最火爆的3個重大學術界事件,能夠上榜的風云人物/事件,都曾長時間占據過100多個公生物醫學公眾號的頭版頭條。 在此,我們精選了其中的3個事件及16位風云榜人物。我們對其進行了劃分,分別是:6星級的3個事件,分別位諾貝爾獎,國
細胞壁是由纖維素、半纖維素和果膠構成的復雜多糖網絡結構,為植物體提供機械支撐。水稻細胞壁研究對于抗倒伏等農藝性狀的改良具有重要意義。植物類幾丁質酶作為一類糖苷水解酶,參與調控植物生長和發育的多個過程,包括細胞壁代謝和植物的抗病性。水稻基因組中存在37個編碼幾丁質酶蛋白或類蛋白的基因,但目前相關研
來自上海交通大學生命科學技術學院、上海烈冰信息科技有限公司等處的研究人員在新研究中證實利用一種光照控制的雄性不育系:水稻花粉碳饑餓突變體(Carbon Starved Anther,CSA)的突變,可生成用于雜交水稻制種的新光敏核雄性不育系。相關成果發表在《美國科學院院刊》(PNAS)上。
來自中科院遺傳與發育生物學研究所和中國水稻研究所的研究人員發表了題為“The U-Box E3 Ubiquitin Ligase TUD1 Functions with a Heterotrimeric G α Subunit to Regulate Brassinosteroid-Medi
基因組編輯技術可以定向修飾植物基因組,從而大大加速植物育種的進程,是實現作物精準育種的重要技術突破。然而,作物的許多重要農藝性狀是由基因組中的單個或少數核苷酸的改變或突變造成的。基于CRISPR/Cas系統的基因組編輯,可利用外源修復模板通過同源重組介導的修復方式(HDR)實現目標基因特定核苷酸
CRISPR/Cas9是精確改寫基因組的便捷工具。不過,在難轉化的植物中進行CRISPR/Cas9基因組編輯在技術上還有一定的挑戰,往往會產生令人擔憂的轉基因中 間產物。中科院遺傳與發育生物學研究所的科學家們解決了這個問題。八月二十五日他們在Nature Communications雜志上發表文
3.楊輝/李亦學/Lars M. Steinmetz等團隊建立新型脫靶檢測技術,基因編輯工具安全性評估或迎來新突破 CRISPR/Cas9是廣泛關注的新一代基因編輯工具,自從2012年被發明以來,它一直以其高效性和特異性備受世人的期待,然而值得注意的是,CRISPR/Cas9從問世以來,其脫靶風險
單核苷酸點突變是作物許多重要農藝性狀發生變異的遺傳基礎。單堿基的變異會導致氨基酸替換或蛋白質翻譯終止,使基因功能發生改變,從而有可能產生優良的等位基因與優異性狀。傳統誘變及單堿基突變篩選技術(如TILLING)需要進行基因組規模的篩選,耗時、耗力且鑒定到的點突變數目和種類有限。基因組編輯技術,特
單核苷酸點突變是作物許多重要農藝性狀發生變異的遺傳基礎。單堿基的變異會導致氨基酸替換或蛋白質翻譯終止,使基因功能發生改變,從而有可能產生優良的等位基因與優異性狀。傳統誘變及單堿基突變篩選技術(如TILLING)需要進行基因組規模的篩選,耗時、耗力且鑒定到的點突變數目和種類有限。基因組編輯技術,特
細胞分裂素是植物中五大激素之一,在植物的生長發育中起著非常重要的作用。2005年日本科學家首先發現了許多高產水稻品種中一個編碼細胞分裂素氧化酶/脫氫酶基因OsCKX2的突變,造成細胞分裂素在花序分生組織中的特異性累積,導致大穗的表型,最終導致水稻產量的大幅度提高。 根是植物吸收水分和營養物質的
基因組編輯技術CRISPR/Cas9被《科學》雜志列為2013年年度十大科技進展之一,受到人們的高度重視。CRISPR是規律間隔性成簇短回文重復序列的簡稱,Cas是CRISPR相關蛋白的簡稱。CRISPR/Cas最初是在細菌體內發現的,是細菌用來識別和摧毀抗噬菌體和其他病原體入侵的防御系統。圖片
中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態研究所國家基因研究中心團隊在水稻控制籽粒大小的分子機制研究方面取得重要進展。他們經過多年的努力成功克隆和鑒定了一個控制水稻粒長與千粒重的關鍵基因GLW7,并深入研究了其分子機理及在水稻遺傳改良中的作用,相關研究論文于3月7日在線發表在Nature Gene
截至2019年12月23日,中國學者在Cell,Nature及Science在線發表了107篇文章(2019年的Cell ,Nature 及Science 已經全部更新),iNature團隊對于這些文章做了系統的總結: 按雜志來劃分:Cell 發表了31篇,Nature 發表了44篇,Scie
雜交水稻的發明和大規模應用不僅解決了中國人的吃飯問題,對世界減少饑餓也作出了卓越的貢獻。雜交水稻的制種過程需要兩個親本材料——雄性不育系和恢復系,然而水稻不育系常常具有“包穗”(即抽穗期穗子被包裹在葉鞘內難以抽出)的特性,為雜交稻制種帶來很大困難。研究表明最上部莖節內活性赤霉素水平的降低是導致不
近日,中科院遺傳與發育生物學研究所高彩霞研究組與美國哈佛大學劉汝謙研究組合作,建立并優化了適用于植物的引導編輯系統(PPE),并在重要農作物水稻和小麥基因組中實現精確的堿基替換、增添或刪除。相關成果近日在線發表于《自然—生物技術》。 基因組編輯技術可以定向修飾植物基因組,從而大大加速植物育種進
3月中國學者參與的多項研究在Nature雜志及其重要子刊上發表,其中包括天然免疫重要分子CFLAR在非酒精性脂肪肝炎(NASH)疾病進程中的關鍵負調控作用,棉花基因組研究領域的重大進展,以及Cas9變體單堿基編輯新成果。 首先來自武漢大學生科院等處的研究人員首次揭示了天然免疫重要分子CFLAR
遺傳與變異是物種進化的基礎。通過物理、化學方法(如輻射誘變、EMS誘變)產生全基因組的隨機突變已經成為農作物育種的常規手段,但其中具有新型農藝性狀突變體的篩選較為費時、費力。定向進化(Directed Evolution)則通過創制目標基因的突變文庫,在施加一定選擇壓力下能夠快速獲得目的突變體。
中科院分子植物科學卓越創新中心/植物生理生態研究所植物逆境生物學研究中心的研究人員最新發表兩篇Nature Genetics文章,利用生化、分子、遺傳、組學及結構生物學等研究方法,分別揭示了植物特有染色質凝縮蛋白EMF1與含BAH結構域的SHL和EBS形成BAH-EMF1復合體而介導植物基因沉默
中科院上海植物逆境生物學研究中心朱健康課題組近日通過模仿和改造微生物中的一種抵御外源侵染的防護機制,成功開發出一種能對植物基因組進行精確定點修飾的技術,從而使高效植物分子改良性狀成為可能。這一適用于植物的CRISPR/Cas技術就像一把剪刀可以對基因組任意感興趣的位置進行編輯,它的成功開發將革命
轉座元件是指在基因組中能夠移動或復制并重新整合到基因組新位點的DNA片段,它們對動植物基因組的組成、進化和基因表達具有重要影響。而在宿主基因組中,如果失去對轉座元件的有效抑制,這些元件將對基因表達和基因組的穩定性構成影響。水稻是主要的糧食作物同時也是重要的單子葉模式植物,其中
中國農業科學院作物科學研究所作物功能基因組學創新團隊發現,微絲結合蛋白Villin2(VLN2)通過調節微絲的動態變化,會影響細胞膨大、生長素極性運輸以及水稻的生長發育。相關成果日前發表于《植物細胞》雜志。該所博士吳盛陽為論文第一作者,教授萬建民為論文通訊作者。 微絲是一種細胞骨架,它通過動態
中科院上海植物逆境生物學研究中心朱健康課題組通過模仿和改造微生物中的一種抵御外源侵染的防護機制,成功開發出能對植物基因組進行精確定點修飾的技術,從而使高效植物分子改良性狀成為可能。這一適用于植物的CRISPR-Cas技術就像一把剪刀,可以對基因組中任意感興趣的位置進行編輯,它的成功開發將革命性地改變
摘要: 【1】中國科學技術大學薛天,初寶進及馬薩諸塞大學醫學院Han Gang共同通訊在Cell在線發表題為“Mammalian Near-Infrared Image Vision through Injectable and Self-Powered Retinal Nanoantenna