根系微生物組與植物的養分吸收、抗病抗逆等生長發育過程密切相關,其在植物根系的定殖和組裝受環境和植物遺傳途徑等因素的影響。表觀遺傳調控是調節染色體行為和基因表達的重要機制,探究表觀遺傳途徑與植物根系微生物的關系能夠更系統地揭示植物生長發育過程。表觀遺傳調控與宿主微生物組的關系已在動物模型中得到研究,但在植物中相關研究較少。
中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員白洋研究組、曹曉風研究組合作,比較水稻三種組蛋白甲基化相關突變體DJ-jmj703、ZH11-sdg714和Nip-dcl3a及其對應野生型的根系微生物組的結構和物種組成,發現水稻的根系微生物結構受組蛋白甲基化修飾影響,其中,響應組蛋白甲基化調控的相關細菌主要屬于厚壁菌門以及β-變形菌綱。研究人員進一步構建水稻根系微生物共發生網絡,發現微生物網絡的44個核心物種中,35個細菌受到至少一種組蛋白甲基化相關基因調控(如圖)。結果表明,水稻組蛋白甲基化在調控根系微生物群落的組裝過程中具有關鍵作用,為植物表觀遺傳調控與根系微生物組之間的聯系提供新思路。
7月2日,相關研究成果在線發表在Journal of Genetics and Genomics(DOI:10.1016/j.jgg.2021.06.005)上。研究工作得到中科院戰略性先導科技專項、國家自然科學基金、中科院青年創新促進會等的支持。
水稻根系微生物組共現網絡揭示核心菌群受組蛋白甲基化調控。水稻根系微生物共存網絡(左)及受組蛋白甲基化影響的細菌在網絡中的分布情況(右)
在國家自然科學基金等項目資助下,廣東省科學院生態環境與土壤研究所研究員孫蔚旻團隊與西安建筑科技大學教授張海涵團隊合作,以砷污染稻田土壤為研究對象,揭示了水稻根系內生菌調控砷形態的機制。相關成果近日發表......
亞洲栽培稻與非洲栽培稻雜交,育出的后代為何花粉大量敗育,稻穗又癟又少?近日,國際學術期刊《科學》在線發表的一項重要論文揭開謎底:中國工程院院士萬建民領銜的研究團隊在亞洲栽培稻與非洲栽培稻的雜交植株中,......
華中農業大學教授熊立仲帶領團隊鑒定出一個名為“ROAD1”的稻屬特異抗旱基因,且發現該基因在擬南芥、油菜、玉米、小麥和楊樹等多種受試植物中展現出跨物種抗旱應用潛力。相關成果于北京時間7月23日深夜在線......
近日,中國農業科學院作物科學研究所野生稻保護與利用創新研究組聯合國內外科研團隊系統解析了水稻長鏈非編碼RNA的多組學特征與表型效應,揭示了其驅動表型變異與育種潛力。相關研究成果發表在《細胞研究》(Ce......
近日,中國農業科學院植物保護研究所作物病原生物功能基因組研究創新團隊揭示了一個依賴磷酸化和泛素化修飾介導的14-3-3蛋白級聯免疫信號通路,闡明了水稻將細胞膜表面的病原識別信號傳遞至細胞核,從而抵御稻......
近日,中國農業科學院作物科學研究所作物精準育種技術創新團隊在我國自主知識產權基因編輯工具Cas12i3的基礎上成功開發出新型堿基編輯系統,并利用該系統創制出抗除草劑水稻新種質。相關研究成果發表在《植物......
近日,中國農業科學院農業基因組研究所超級稻種質創新團隊利用多重基因編輯成功改善了野生稻農藝性狀,為現代育種工作提供了新策略。相關研究成果發表在《植物學報(英文版)》(JournalofIntegrat......
近日,中國農業科學院植物保護研究所作物病原生物功能基因組研究創新團隊在《科學通報(英文版)》(ScienceBulletin)在線發表論文。該研究創新性地將植物基礎免疫關鍵基因和抗病基因進行聚合,培育......
科研最開心的時刻,不是論文發表,而是從近三年毫無進展的黑暗中,第一次看到實驗數據顯示編輯效率達到百分之幾十的那一天。“我們花了五年時間,有很多節點都覺得做不下去了,我頭發都掉了好多。”剛剛入職中國農業......
12月3日,中國科學院分子植物科學卓越創新中心聯合上海交通大學、廣州國家實驗室,破解了水稻感知并響應高溫的雙重密碼,闡明了從細胞膜脂質重塑到核內基因表達調控協同串聯的完整熱信號解碼通路,并成功創制出具......