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光是重要的环境信号，是植物进行光合作用的能量来源，参与调控植物各个阶段的生长发育过程，如种子萌发、幼苗形态建成、叶片发育、茎的伸长与生长、向光性、气孔与叶绿体运动、开花、昼夜节律及避荫反应等。植物幼苗破土见光后，光信号迅速启动，发生光形态建成，即下胚轴生长受到抑制、子叶张开并变绿以进行光合作用。这是植物早期生长的关键阶段。植物在漫长的进化过程中进化出敏感的信号系统来调节光形态建成，以响应不断变化的...
中国科学院遗传与发育生物学研究所艾有为研究组揭示细胞因子激活细胞死亡的新机制（图）
艾有为 细胞因子 病理过程
2024/2/28
细胞因子TNF与IFNr，分别改变数百个基因的表达水平或激活不同的信号通路，具有多重复杂的生物学效应。很早就有研究发现TNF+IFNr协同处理时，能诱导多种细胞的死亡。因为TNF与IFNr在系统性炎症反应、肿瘤免疫等情况下水平升高，TNF+IFNr诱导的细胞死亡被认为介导细胞因子风暴时的组织损伤，及参与肿瘤免疫中癌细胞杀伤。但是TNF+IFNr诱导的细胞死亡究竟多大程度上介导细胞因子风暴与肿瘤免疫...
光是重要的环境信号，是植物进行光合作用的能量来源，参与调控植物各个阶段的生长发育过程，包括种子萌发、幼苗形态建成、叶片发育、茎的伸长与生长、向光性、气孔与叶绿体运动、开花、昼夜节律及避荫反应等。植物幼苗破土见光后，光信号迅速启动，发生光形态建成，即下胚轴生长受到抑制、子叶张开并变绿以进行光合作用，是植物早期生长的关键阶段。植物在漫长的进化过程中进化出敏感的信号系统来调节光形态建成，以响应不断变化的...
真核微生物的重金属抗性分子机制研究具有多方面应用价值，如辅助植物修复、根际钝化、生物冶金等等。当前研究已知大肠杆菌等微生物可以在实验室条件下实现诱导定向进化，其中也包括重金属诱导；而真核微生物能否在重金属诱导下快速进化出更高抗性，还尚未可知。中国科学院遗传发育所农业资源研究中心李小方研究团队最近的研究表明，以大型真菌为代表的真核微生物可以在数月时间尺度内，在实验室条件下实现镉（Cd）诱导定向进化，...
基于CRISPR-Cas9的引导编辑器（prime editors, PEs）能同时实现任意碱基类型的精准替换，及小片段的精准插入、替换和删除。目前，几乎所有的引导编辑器均是依赖于Cas9蛋白开发而成，但Cas9蛋白存在尺寸较大、脱靶效应高和受限于G/C-rich区域编辑的缺点，限制了引导编辑器的广泛应用。如何进一步提升引导编辑器的编辑精度、消除靶点序列限制并降低递送难度是基因组编辑领域亟待解决的...
2023年12月，Cell期刊发布了“Best of Cell 2023”收藏专刊，评选出2022年底到2023年底期间发表在期刊中的2篇Reviews、9篇Articles、2篇Perspectives、1篇Snapshot，作为这一年中最令人兴奋的研究。中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞团队于2023年6月发表的Cell文章入选该专刊中9篇年度最佳研究论文。
小麦的穗部性状在其产量调控中扮演着至关重要的角色，一直以来受到研究者的高度关注。作为全球重要的粮食作物之一，小麦产量的三要素单位面积穗数、穗粒数和千粒重均与穗部性状相关。因此，解析小麦穗部性状的遗传基础，对提高小麦以及其他作物的单产具有重要的意义。
2024年12月24日，中央广播电视总台发布2023年度国内十大科技新闻及2023年度国际十大科技新闻，中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗研究员团队成果“发现主效耐碱基因可使谷物盐碱地显著增产”入选国内十大科技进展新闻。
蛋白质磷酸化是在激酶催化下将磷酸基团转移到底物蛋白质上的可逆过程，是一种能调控蛋白质结构与功能并参与细胞内信号转导的重要翻译后修饰，在植物的生长、发育、环境适应以及作物的产量和品质调控中发挥着重要的作用。深度解析磷酸化蛋白质组是理解磷酸化如何参与这些生物学过程以及筛选与作物重要农艺性状相关的关键磷酸化靶点的有效手段。然而，与动物相比，植物磷酸化蛋白质组的深度解析在技术上更具挑战性。因为植物细胞具有...
中国科学院遗传与发育生物学研究所田志喜研究组研究发现大豆抗旱性调控的重要基因（图）
田志喜 基因 植物蛋白
2024/2/28
大豆[Glycine max (L.)Merr.]起源于中国，迄今已经有5000多年的种植历史，是我国乃至世界上重要的油料和饲用作物，为全球供应了一半以上的油料产量和近四分之一的植物蛋白。目前，我国大豆供需不平衡，80%以上的大豆依赖进口。大豆是干旱敏感作物，干旱胁迫对大豆的生长发育影响极大，开展大豆抗旱机理研究和抗旱品种选育对我国乃至全世界粮食安全都具有非常重要的意义。
2023年11月22日，国际植物学权威期刊《Current Biology》在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心晁代印研究组联合中国科学院遗传与发育生物学研究所田志喜研究组合作完成的题为“Natural variants of molybdate transporters contribute to yield traits of soybean by affecting auxin sy...
普通小麦（Triticum aestivum，AABBDD）是经过两次杂交事件形成的异源六倍体，其融合了三个二倍体祖先不同的特性，具有强大的可塑性和环境适应能力，成为全球广泛种植的主粮作物。从进化角度讲，不同基因组的融合提供了丰富的原材料，促进多倍体的演化和表型可塑性，但具体分子机制并不清楚。小麦亚基因组的分化，主要源于不同二倍体祖先种中发生特异的转座子（TE）扩增。该研究团队前期结合高通量实验和...
中国科学院遗传与发育生物学研究所陈化榜研究组在玉米籽粒发育机制研究中取得新进展（图）
陈化榜 玉米籽粒发育 基因
2023/11/21
RNA编辑广泛存在于植物的线粒体和叶绿体中，其作为一种RNA转录后加工机制对于调控基因表达具有重要的意义。RNA C-U的编辑是胞嘧啶(C)经过脱氨转变为尿嘧啶(U)的过程，在此过程中PPR (pentatricopeptide repeat)结构域通常负责识别编辑位点，而DYW结构域则负责提供脱氨酶活性完成C-U的编辑。而E类和E+类PPR蛋白因缺失DYW结构域无法单独完成脱氨过程，需分别通过招...
植物图像包含非常丰富的信息，可以反映植物的颜色、形态、生长和健康状态等关键表型特征。高通量植物表型采集技术在植物表型组学研究中广泛应用，产生了大量的图像和基于图像的性状数据，这些数据是种质筛选、植物病虫害鉴定、农艺性状挖掘等应用的重要资源。构建植物图像及相关性状数据管理平台，提供植物图像及相关性状数据的集中管理、分析和共享，不仅有利于数据的查询、访问、互操作和重复利用，还有助于图像的元信息与表型数...
Manchette是精子形态建成过程中的一种临时性结构，主要由非中心体微管组成，其动态调控对精子的形态建成至关重要。Manchette微管结构的紊乱常常导致精子畸形乃至雄性不育。尽管Manchette在半个多世纪之前就已经被发现，但目前对Manchette微管负端的蛋白组成及其在精子形态建成过程中的动态调控机制还一无所知。