研究揭示多倍體小麥亞基因組特異轉座子介導穗發育可塑性
普通小麥(Triticum aestivum,AABBDD)是經過兩次雜交事件形成的異源六倍體,融合了三個二倍體祖先不同的特性,具有強大的可塑性和環境適應能力,成為廣泛種植的主糧作物。從進化角度講,不同基因組的融合提供了豐富的原材料,促進多倍體的演化和表型可塑性,但具體分子機制尚不清楚。小麥亞基因組的分化,主要源于不同二倍體祖先種中發生特異的轉座子(TE)擴增。科研團隊前期結合高通量實驗和計算策略,發現了大量TE來源的遠端調控元件影響亞基因組轉錄調控的可塑性,但其對表型的影響并不清楚。 中國科學院遺傳與發育生物學研究所薛勇彪研究組、復旦大學張一婧研究組、廣州大學董志誠研究組與中國科學院分子植物科學卓越創新中心Jungnam Cho研究組合作,揭示了小麥增強子類似元件能夠產生新生鏈RNA,且在預測增強子活性方面更加精確有效。該團隊開發了一套計算流程,利用CAGE-seq和多維表觀組數據檢測編碼和非編碼轉錄本的起始位置,發現了......閱讀全文
研究揭示多倍體小麥亞基因組特異轉座子介導穗發育可塑性
普通小麥(Triticum aestivum,AABBDD)是經過兩次雜交事件形成的異源六倍體,融合了三個二倍體祖先不同的特性,具有強大的可塑性和環境適應能力,成為廣泛種植的主糧作物。從進化角度講,不同基因組的融合提供了豐富的原材料,促進多倍體的演化和表型可塑性,但具體分子機制尚不清楚。小麥亞基
香山科學會議探討多倍體作物研究
“在連恐龍都滅絕的白堊紀末,多倍體植物仍‘頑強’地存活并大量繁殖。”近日,以“多倍體作物基因組解析與品種改良”為主題的第637次香山科學會議在北京召開。會上,一位專家生動地描述了多倍體作物超強的抗逆與適應性。 據報道,高等植物中約70%是多倍體,包括小麥、棉花、油菜等重要的糧、棉、油作物。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,
遺傳發育所小麥著絲粒組成及其進化研究獲新進展
植物著絲粒是基因組中進化最劇烈、結構最復雜的區域,在物種形成和分化過程中發揮重要作用。大多數植物著絲粒結構復雜,主要是由高度重復的衛星DNA以及中間穿插的反轉座子序列(CR)組成,其中著絲粒衛星序列單元長度主要集中在150-180 bp之間,例如水稻CentO和玉米CentC序列,多年前已經發現
東北師范大學PNAS遺傳學新文章
近日來自東北師范大學、威斯康星大學、華盛頓州立大學等機構的研究人員,在新研究中探討了異源多倍體化對于小麥染色體的影響。相關研究成果發表在2月11日的《美國科學院院刊》上。 來自東北師范大學的劉寶(Bao Liu)教授、威斯康星大學Jiming Jiang教授以及華盛頓州立大學的Diter
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
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
遺傳發育所等在小麥著絲粒研究中獲進展
普通小麥是主要的糧食作物之一。普通小麥的形成涉及三個祖先種的兩次遠緣雜交和異源多倍化過程。小麥基因組大小約16 Gb,包含A、B和D三套既高度同源又有明顯分化的亞基因組(其中,90%以上為重復序列)。普通小麥具有良好的可雜交性,可以與多種近緣野生種進行雜交,由此引入野生資源的優異性狀,有效改良小
遺傳發育所在小麥多倍體形成與進化研究中取得進展
普通小麥是異源六倍體,其形成經歷兩次雜交、兩次染色體加倍過程。在兩次雜交的初期及后續的馴化過程,發生了二倍化過程并伴隨基因組變化。在這個過程中,作為著絲粒特異的組蛋白H3的變異體CENH3(人類及哺乳動物稱為CENPA),在果蠅、擬南芥和油菜中都存在適應性進化,被認為可能和著絲粒區重復衛星序列的
第十三屆全國小麥基因組與分子育種大會在武漢舉辦
8月25日至28日,第十三屆全國小麥基因組與分子育種大會在武漢舉辦。中國工程院院士、中國農業科學院作物科學研究所研究員劉旭,中國工程院院士、華中農業大學教授張獻龍,湖北省農業農村廳副廳長陳志勇,以及來自百余家高校、科研院所、企業的相關人員參加會議。 大會現場嘉賓合影。受訪單位供圖 中國作物學
遺傳發育所等在多倍體小麥形成與進化研究中獲進展
普通小麥的形成經歷兩次遠緣雜交和自然加倍過程,染色體組分別為A組(烏拉爾圖小麥)、B組(未知Sitopsis組物種)和D組(粗山羊草)。而作為六倍體小麥進化另一分支的茹科夫斯基小麥T. zhukovskyi(2n = 6x = 42;GGAuAuAmAm)是異源同源多倍體,其形成也經歷兩次雜交和
小麥野生遠祖基因組測序完成
11月15日出版的《自然》雜志刊登了一篇研究論文稱,美國加州大學戴維斯分校科學家領導的國際團隊,成功為小麥的一種野生遠祖——節節麥(Aegilops tauschii)進行了基因組測序,向破解小麥基因組難題邁進了一步。 作為全球主要糧食作物,小麥為人類提供了超過20%碳水化合物和23%蛋白質等
小麥基因組草圖繪制成功
一個科研團隊8月27日宣布,他們已經解開95%的小麥基因序列。這項研究成果將有助于緩解因全世界人口增長、氣候變化和蟲害爆發引發的糧食安全危機。 英國研究人員說,他們已經解開“中國春42系”(chinese spring line 42)品種小麥95%的基因序列。基因組草圖已經對外公布
首次繪制小麥表觀基因組圖譜
最近,英國利物浦大學的科學家們,對小麥中調節基因活性的遺傳性分子變化,進行了首次全基因組范圍的調查,這可能成為提高作物育種技術的一種新工具。相關研究結果發表在最新一期的《Genome Biology》。延伸閱讀:權威期刊發布首個小麥單體型圖譜。 表觀遺傳標記是一種化學標簽,將自己附著在DNA上
研究創制基因組重構的高抗高產新多倍體
有性生殖是真核生物的主要繁殖方式。在有性生殖過程中,減數分裂同源重組與雌雄配子融合使子代產生遺傳多樣性。這些多樣性是農業選擇育種的基礎。但是,有性生殖獲得的優良性狀特別是雜種優勢易在后續世代中發生分離。因此,利用單性克隆生殖方式快速固定優勢基因型,避免后代性狀分離,永久維持雜種優勢性狀,被譽為農業育
小麥族賴草屬的譜系分化歷史獲揭示
小麥族是小麥、大麥等糧食作物,披堿草、羊草等飼草作物以及賴草、麥濱草等具有生態防護利用價值作物的種質資源類群。自上世紀八十年代以來,以顏濟先生和楊俊良先生等為首的老一輩科學家對全球小麥族資源的分析表明我國是小麥野生種質資源豐富度最高、生境變異幅度最大的國家。然而,客觀認識和梳理全球小麥族30屬
遺傳發育所利用非編碼RNA揭示小麥多倍體形成與進化機制
普通小麥是異源六倍體,染色體組分別為A組(來自烏拉爾圖小麥)、D組(來自粗山羊草)和B組(未確定但可能來自與S組相關的山羊草)。普通小麥形成經歷兩次雜交和兩次染色體組加倍過程。在這個過程中,染色體組加倍伴隨基因組沖擊而發生修飾或重組等。 中國科學院遺傳與發育生物學研究所韓方普研究組長期從事小麥
科學家揭示核心長蒴苣苔亞族異源多倍體起源及快速分化
全基因組復制(或古多倍化)在被子植物進化歷史中普遍存在,但古多倍化事件在“生命之樹”上的具體分布及其對植物多樣性的影響尚不清楚。多倍體一般存在同源多倍體和異源多倍體兩種形式。同源多倍體是指同一個體內的基因組自我復制或同一個物種內不同個體間的雜交并導致基因組加倍,而異源多倍體是指不同物種間雜交并導致基
六倍體小麥調控組和亞基因組的分化調控研究
普通小麥(Triticum aestivum L.)是經兩次遠緣雜交而形成的一種異源六倍體作物,含有A、B和D三個亞基因組。亞基因組分化對多倍體小麥基因組可塑性具有重要貢獻,且成為其成功馴化的關鍵因素之一。然而,決定小麥亞基因組分化的時空特異性調控機制尚不清楚。中國科學院遺傳與發育生物學研究所研
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
2018年基因組測序盤點——各種新鮮的植物
作為人類的主要食物,植物在我們的生活中扮演著重要角色。然而,由于植物基因組比較大,表現出多種倍性,還存在著大量的重復區域,故植物基因組的測序工作一直進展緩慢。 如今,得益于新型的測序技術,比如PacBio和Oxford Nanopore的長讀長測序技術,許多植物在2018年收獲了基因組,或者說
我國學者成功完成小麥A基因組的測序和精細圖譜繪制
小麥是全球最重要的糧食作物,養活了世界上40%的人口,提供了人類所需熱能和蛋白質的20%。我國是世界上小麥生產和消費大國,常年種植面積為2,400萬公頃左右,年產量近1.3億噸。生產上廣泛種植的普通小麥是一個經兩次自然雜交而形成異源六倍體,含有A、B和D三個亞基因組,其基因組大(約17 Gb,是
研究揭示被子植物多倍化與隨后二倍化過程在物種多樣化中的作用
多倍化被學界認為是推動被子植物演化成功的重要驅動力,其現象廣泛存在于被子植物各個譜系中。多倍性與生物體適應性、物種形成、分化及輻射相關,是關鍵性狀創新的重要來源。然而,新形成的多倍體相較于其二倍體近緣種,通常表現出更高的滅絕率與更低的物種形成率。長期以來,這一矛盾現象引發了學界對多倍體演化意義的
研究揭示被子植物多倍化與隨后二倍化過程在物種多樣化中的作用
多倍化被學界認為是推動被子植物演化成功的重要驅動力,其現象廣泛存在于被子植物各個譜系中。多倍性與生物體適應性、物種形成、分化及輻射相關,是關鍵性狀創新的重要來源。然而,新形成的多倍體相較于其二倍體近緣種,通常表現出更高的滅絕率與更低的物種形成率。長期以來,這一矛盾現象引發了學界對多倍體演化意義的爭論
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
幾近完成的普通小麥的基因組
麥田 研究人員已經展示了普通小麥基因組的序列草圖,從而在通往創制世界上種植最廣泛谷物作物之一的完整參考序列的道路上到達了一個主要的里程碑。他們的工作給了科學家們一個可在小麥個體染色體上快速定位特定基因的工具,這一資源可幫助他們改良小麥育種以滿足從未有過的對食物的更高需求,加快小麥新品種的開發并增加
小麥野生近緣種基因組“密碼”被破解
記者宋喜群、馮帆從山東農業大學獲悉,該校農學院教授孔令讓研究團隊首次組裝了小麥遠緣雜交常用物種中間偃麥草和鵝觀草染色體水平的高質量基因組序列,解析了二者基因組結構差異與獨立多倍化演化路徑,對兩者攜帶的抗小麥赤霉病基因Fhb7同源序列的功能與抗性效應進行了研究,為小麥抗性遺傳改良及牧草育種提供了重
歷經13年-小麥基因組圖譜繪制完成
經過13年努力,來自20個國家73個研究機構的200多名科學家終于繪制完成完整的小麥基因組圖譜。這項“里程碑”工作為培育產量更高、營養更豐富、氣候適應性更強的小麥品種奠定基礎。 國際小麥基因組測序協會16日在說,他們以一種叫做“中國春”的小麥遺傳研究模式品種為材料,研究整合了21條小麥染色
史上最全小麥基因組序列圖集問世
??據最新一期《自然》雜志報道,加拿大薩斯喀徹溫大學領導的國際團隊在一項對全球小麥生產具有里程碑意義的研究——10+基因組計劃中,對代表全球育種計劃的15個小麥品種的基因組進行了測序。這將使科學家和育種人員能夠更快地識別出具有影響力的基因,從而提高小麥產量、害蟲抗性和其他重要的農作物性狀。 小麥
英國發布部分小麥基因組測序結果
新的基因研究成果可能將成為開發各種更加抗鹽、抗旱或提高產量的小麥新品種的開始。 隨著英國科學家日前發布了第一批小麥基因組的測序結果,一項能夠改進未來農作物并提高農業產量的生物技術研究取得了重要進展。 科學家們表示,新的基因研究成果可能將成為開發