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        遺傳發(fā)育

        2018-01-02 01:58:12
        科學(xué)中國人 2017年19期
        關(guān)鍵詞:豬尾金龍魚扇貝

        遺傳發(fā)育

        扇貝發(fā)育演化

        中科院海洋研究所劉保忠組與國內(nèi)外科學(xué)家合作開展扇貝發(fā)育演化研究,相關(guān)論文發(fā)表于《自然-生態(tài)學(xué)與進(jìn)化》。研究解析了重要的雙殼貝類蝦夷扇貝的全基因組序列,發(fā)現(xiàn)在超過3億年的演化過程中扇貝基因組變化緩慢,其全部19對染色體的結(jié)構(gòu)與預(yù)測的現(xiàn)有多數(shù)動物共同祖先的17對染色體保持了驚人的一致性,這種保守性遠(yuǎn)超過了其它已知基因組信息的動物。通過對Hox基因的分析,提出了關(guān)于Hox基因表達(dá)的新概念:分段共線性(subcluster temporal co-linearity, STC)。通過對扇貝的全部11個Hox基因在胚胎和幼蟲期的動態(tài)表達(dá)規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)分析,支持了STC假說。

        Hox基因組成與聚類分析等

        蝦夷扇貝

        小麥遠(yuǎn)緣雜交及著絲粒結(jié)構(gòu)功能

        中科院遺傳發(fā)育所韓方普研究組開展小麥遠(yuǎn)緣雜交及染色體工程育種研究,為小麥育種提供了新的種質(zhì)資源,也為染色體結(jié)構(gòu)和功能研究提供了新的素材,研究論文發(fā)表于《植物雜志》。小麥與黑麥的雜交工作始于19世紀(jì)70年代,育種家和遺傳學(xué)家看到小黑麥的優(yōu)良性狀,一百多年來,一直進(jìn)行小麥與小黑麥的回交、自交來進(jìn)行新品種選育。全球推廣的普通小麥品種中大約有70%含有一對特殊的染色體:稱之為1BL/1RS易位系,即普通小麥第一同源群B組染色體的長臂與黑麥的1R染色體短臂連接在一起形成小麥-黑麥染色體易位系。我國許多大面積推廣的小麥新品種含有這條融合著絲粒的染色體。

        非編碼RNA和轉(zhuǎn)座子在長壽中的作用機(jī)制

        中科院-馬普學(xué)會計算生物學(xué)伙伴研究所韓敬東研究員等該研究在探索能量限制調(diào)控非編碼RNA和轉(zhuǎn)座子表達(dá)的機(jī)制,相關(guān)成果發(fā)表于《細(xì)胞-報告》。對生活方式的不同干預(yù),比如改變飲食中糖、蛋白質(zhì)和脂肪的攝入比例,熱量的攝取以及能量消耗,可以影響人類對衰老相關(guān)疾病的易感度,甚至影響壽命。在不引起營養(yǎng)不良條件下的能量限制以及其他一些生活方式(比如自主鍛煉)可以減少衰老相關(guān)疾病,比如肥胖、二型糖尿病和心血管疾病的發(fā)生。研究揭示了有益于長壽的生活方式可以引起對轉(zhuǎn)座子的有效抑制,并且這些抑制可以保護(hù)染色質(zhì)免受非正常RNA轉(zhuǎn)錄和基因表達(dá)失調(diào)的影響。

        水稻理想株型基因超高產(chǎn)等位位點(diǎn)的克隆與作用機(jī)理

        中科學(xué)上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所何祖華研究組、遺傳發(fā)育所李家洋研究組等科研人員實現(xiàn)了超級稻新品種的分子設(shè)計育種,為今后水稻理想株型的分子設(shè)計育種提供了遺傳資源和技術(shù)途徑,相關(guān)論文發(fā)表于《自然-通訊》。水稻株型是決定水稻產(chǎn)量的主要因素之一,也是決定抗倒性的主要農(nóng)藝性狀,水稻理想株型的塑造是提高水稻產(chǎn)量的重要途徑??刂扑纠硐胫晷偷闹骰騃PA1編碼一個含SBP-box的轉(zhuǎn)錄因子,參與調(diào)控多個生長發(fā)育過程。IPA1對株型有著精細(xì)的劑量調(diào)控效應(yīng),利用IPA1的不同等位位點(diǎn),實現(xiàn)IPA1的適度表達(dá)是形成大穗、適當(dāng)分蘗和粗稈抗倒理想株型的關(guān)鍵。

        水稻粒寬與粒重調(diào)控新機(jī)制

        中國農(nóng)科院作物科學(xué)研究所萬建民院士領(lǐng)導(dǎo)的水稻功能基因組學(xué)創(chuàng)新研究組揭示了控制水稻粒寬與粒重關(guān)鍵基因GW5通過調(diào)節(jié)油菜素內(nèi)酯(brassionsteroids,BR)信號途徑調(diào)控水稻籽粒發(fā)育的新機(jī)制,初步闡述了其功能作用模式與遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò),為水稻高產(chǎn)育種提供了的理論依據(jù)。研究論文發(fā)表于《自然-植物》。水稻粒型是決定籽粒重量進(jìn)而影響水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的重要性狀。GW5蛋白定位在細(xì)胞質(zhì)膜上,并可與油菜素內(nèi)酯信號途徑中的一個關(guān)鍵激酶GSK2直接互作,抑制GSK2磷酸化下游兩個轉(zhuǎn)錄因子BZR1和DLT活性,使得非磷酸化狀態(tài)的BZR1與DLT積累并進(jìn)入細(xì)胞核中,調(diào)控BR下游響應(yīng)基因表達(dá),調(diào)控生長發(fā)育。

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