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小麦白粉病是严重威胁我国粮食安全的重要病害。提高小麦的白粉病抗性，尤其是广谱抗性，是当前小麦抗病育种领域的重要任务和挑战。野生二粒小麦(Triticum dicoccoides, AABB)是普通小麦的野生祖先种，经历了长期复杂的环境演变，积累了丰富的遗传多样性，是现代小麦抗病遗传改良的宝贵资源。
植物是一个复杂的生物系统，其体内基因的表达受到多种水平的调控，包括转录水平、转录后水平、DNA甲基化/去甲基化等，进而对基因表达进行精密高效的调控。中国科学院遗传与发育生物学研究所张劲松研究组通过筛选OsEIN2过表达材料的抑制子，鉴定到一个包含RNA识别结构域(RRM)的蛋白SOE (SUPPRESSOR OF OsEIN2)；SOE可与剪接复合体组分互作，并结合到DNA去甲基化酶基因DNG70...
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...
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。
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...
近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋院士团队系统解析了低磷激活独脚金内酯途径进而调控水稻株型和氮磷吸收的机制，为改良水稻在低磷环境中的株型、提高养分利用效率和产量提供了重要基因资源。这一成果有助于培育高产高效作物，实现农业的可持续发展。
中国科学院遗传与发育生物学研究所开发出不依赖CRISPR的全新碱基编辑工具（图）
CRISPR 碱基 编辑工具
2023/8/30
基因组编辑可以对生物体遗传信息进行精准、高效的修饰，已成为生命科学领域的一项颠覆性技术。通过融合nCas9（切口酶形式的Cas9）与脱氨酶，美国哈佛大学David Liu团队先后开发出胞嘧啶碱基编辑系统（Cytosine base editor，CBE）和腺嘌呤碱基编辑系统（Adenine base editor，ABE），将以CRISPR为代表的基因组编辑技术引入了“精准编辑”的全新时代。
中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞研究组开创性地运用AI辅助结构预测，建立起基于三级结构的蛋白聚类方法，并扩展为全新的脱氨酶挖掘体系，开发了一系列具有中国自主知识产权的新型碱基编辑工具。该工作为蛋白功能分析、新功能元件挖掘提供了全新策略。新研发的碱基编辑系统具有我国自主知识产权的精准基因编辑技术（已申请PCT发明专利）。6月27日，相关研究成果发表在《细胞》上。
根肿病是油菜等十字花科作物农业生产上危害最大的病害，每年在我国的发病面积达4800-6000万亩。根肿菌在土壤中可存活二十年，耕地一旦被污染，将不再适合种植十字花科作物。中国科学院遗传与发育生物学研究所陈宇航和周俭民合作团队，克隆了广谱抗根肿病基因WeiTsing（WTS, 卫青）并阐明了其作用机制。WTS介导植物对多种根肿菌的抗性，在十字花科作物抗根肿病育种中有良好应用前景。相关研究于2023年...
肖军，博士，研究员，博士生导师。2006年上海交通大学学士，2012年中国科学院植物研究所博士。2013-2018年美国宾夕法尼亚大学生物系博士后。2018年6月任中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员，博士生导师；2019年4月兼任CEPAMS（中科院-英国John Innes Centre联合中心）课题组长；2018年入选“国家级人才计划”青年项目；2021年3月入选Faculty 1000组...
玉米是我国种植面积最大的作物，集粮、经、饲于一体，也是利用杂种优势最为广泛的作物，杂交种普及率近乎100%。玉米细胞质雄性不育系已在杂交制种中得以应用，可以免除人工或机械去雄，降低制种成本，提高种子质量。然而，这类不育系存在着易受专一病原小种的侵染、恢复源受限、不育性状不稳定等缺点。细胞核雄性不育系克服了细胞质雄性不育系的上述缺点，但保持和生产不育系种子是其应用的技术瓶颈。基于基因编辑的新一代杂交...
小麦赤霉病为全球小麦生产上常发的重要病害之一，由禾谷镰刀菌等多种镰刀菌属真菌侵染开花期的穗子造成，不仅对产量造成严重损失，而且脱氧雪腐镰刀烯醇等真菌毒素的积累还会影响小麦品质及威胁人类健康。目前我国防治小麦赤霉病主要依靠初花期打药来降低赤霉病发病。小麦抗赤霉病新品种选育并持续进行新抗病基因发掘，是最有效的防控途径之一，但长期以来缺少抗性材料和理想的抗病基因资源，目前仅Fhb1基因被较为广泛地应用于...
水稻是世界上重要的粮食作物，籽粒大小和粒重是影响水稻产量的重要决定因素。目前已经克隆了一些控制水稻种子大小的重要基因，但水稻种子大小调控的分子机理仍不清楚，进一步阐明水稻籽粒大小的调控机理对于提高水稻产量具有重要的指导意义。
染色质的高级结构是基因组中顺式作用元件发挥功能的先决条件，其在基因表达调控中发挥着重要作用。在真核生物中，三维基因组的组织呈现出层次模式，染色质可以在多个层次上划分为不同的结构和功能单位，如染色质疆域(Chromosome Territory, CT)、A/B区室(A/B compartment)、拓扑关联结构域(Topologically Associated Domain, TAD)和染色质环...
多倍化在植物进化过程中反复发生，呈现出多倍体化-二倍体化的循环模式，所有被子植物至少经历了一次多倍化事件。多倍体形成之后，通常会迅速进入二倍体化的过程，最终演变成二倍体。多倍化后的基因组休克和二倍化可能导致亚基因组优势，即显性基因组保留更多的祖先基因并显示更高的同源基因表达。然而，二倍体化的分子机制以及亚基因组优势如何建立目前仍不清楚。