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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。
了解植物对高温的响应机制将有助于培育适应未来高温气候的作物。植物可以感知温度变化，并在称为热形态建成的过程中相应地调整其发育和形态以适应高温。这种表型可塑性意味着复杂的基因表达重编程，而这其中的调控机理仍有待解析。
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...
卵子向胚胎转变过程是人类繁衍后代的最重要的生命过程之一。在该过程中，人类胚胎8-细胞时期合子基因组激活之前，卵子和胚胎中DNA是不转录的。因此，卵子向胚胎转变过程主要受卵子中储存的母源mRNA调控。2023年1月17日，《Nature Structural & Molecular Biology》期刊发表了题为《Remodeling of maternal mRNA through poly(A)...
中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室2022年度学术年会于2023年1月15日在中国科学院遗传与发育生物学研究所1号楼第三会议室召开，并同步开通了线上会议。会议由学术委员会主任韩斌院士主持。学术委员会委员曹晓风院士、陈晓亚院士、种康院士、郭惠珊研究员、李家洋院士、钱前院士、周俭民研究员、朱玉贤院士、左建儒研究员，专家指导委员会委员陈受宜研究员、方荣祥院士、许智宏院士、张启发院...
胚胎发育是生物生命周期中至关重要的环节之一，在动植物中存在广泛的保守性和特异性。动物胚胎发育过程中存在基因组范围内表观遗传修饰的重编程事件，并影响了胚胎发育的进程。胚胎发育过程也适用于探究表观修饰及转录调控对细胞命运决定的贡献。然而，我们对于植物胚发育过程中转录及表观修饰层面变化的了解要滞后于动物，存在一些盲区。
玉米单向杂交不亲和性(Maize unilateral cross-incompatibility, UCI)是一种合子前生殖隔离现象，控制花粉在不同类型玉米之间的传递，可用于玉米的无隔离生产。玉米UCI现象由单个位点控制，包含紧密连锁的花粉决定因子和花丝决定因子基因，其中花丝决定因子阻碍花粉为之授粉结实，而花粉决定因子能够突破花丝因子的阻碍。玉米的Ga1位点早在1902年就被发现控制玉米UCI现...
中国科学院遗传与发育生物学研究所田烨研究组和Andrew Dillin研究组应邀合作在Life Metabolism撰写“线粒体胁迫信号跨组织交流与代谢健康”的综述文章（图）
线粒体 胁迫信号 跨组织交流 代谢健康
2023/2/15
作为细胞代谢网络的中心，线粒体的功能与衰老以及神经退行性疾病和癌症等疾病密切相关。当线粒体受到胁迫时，细胞会自主激活胁迫响应来维持线粒体内稳态，值得注意的是，在没有遭受胁迫的组织或细胞中，线粒体胁迫响应也可以通过一种非自主的方式被激活，这种非自主线粒体胁迫响应是由一类称为mitokine的分泌因子介导的。由于其在改善人类代谢健康方面的潜力，科学家们围绕mitokine展开了大量的研究。
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。
植物着丝粒含有大量重复序列，这些重复序列的组成和排布在着丝粒结构和功能中的作用是着丝粒研究领域的难点和热点，着丝粒也是基因组测序组装最难完成的染色体区域。近年来，人类、拟南芥、水稻等染色体着丝粒的组装，给麦类着丝粒的序列组成及功能研究带来希望。如何精细进行植物着丝粒的序列和功能解析是我们的长期研究目标。
心脏是哺乳动物在胚胎发育时期第一个发挥功能的器官，早期结构发育的异常和出生后脂质代谢的紊乱都会影响个体的正常生理活动。而脂质作为心肌细胞膜和细胞器膜的组成，在发育过程中，对于分布在膜上蛋白功能的正常行使至关重要。阐明出生前后心脏器官发生的分子和代谢基础，可以帮助我们更好地了解心脏是如何调节生命后期的代谢灵活性。心脏发育的全局转录组已被报道，甚至达到了单细胞的分辨率。相比之下，心脏器官发生的综合脂质...
高等开花植物70%左右是多倍体，多倍体在我们日常生活中非常普遍，人类的主要食物面包就是异源多倍体小麦的加工产品，我们经常吃的无籽西瓜、香蕉、草莓等也都是多倍体。
核糖体准确地识别起始密码子并起始翻译是决定生物体内蛋白质稳态的重要机制。前人的研究发现真核生物翻译前起始复合物（Preinitiation complex, PIC，包含核糖体小亚基和多种起始因子）通常从最靠近mRNA的5′帽的AUG起始翻译。如果在报告基因起始密码子AUG（annotated AUG，aAUG）的上游插入另一个AUG（upstream AUG，uAUG），则会降低aAUG处的翻译...
种子的出现使高等植物能够在多样的自然环境中得以广泛生存和分布。产生高活力的种子从而在环境条件合适时迅速萌发并发育产生健壮的幼苗是高等植物繁衍的关键，也是农业生产中种子品质的重要指标。然而，目前尚不清楚在种子形成时，其萌发和胚后发育的能力是如何产生的。