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中国科学院植物研究所揭示豆科果荚炸裂抗性及其遗传调控的进化机制（图）
豆科果荚 炸裂抗性 遗传调控 进化机制
2023/8/29
果荚炸裂对野生豆科植物种子传播及适应性具有重要意义，也是造成豆科作物种子流失、产量减少等不利农业生产的关键因素之一。目前，豆科植物果荚炸裂抗性的形成及其进化机制尚不清楚。
中国科学院植物研究所王台研究组利用小而有缺口的颗粒突变体解析了颖果V型裂纹产生的分子细胞学机制。研究发现水稻颖片细胞与颖果细胞的伸长方向是相互垂直的，而颖片细胞与器官相向伸长，颖果细胞与器官以相互垂直的方向伸长；颖片和颖果细胞在正交方向上伸长的独特布局是颖果产生V型裂纹的重要细胞学基础。结果显示Sng编码一个422位精氨酸突变为组氨酸的α-微管蛋白突变体。这个点突变影响了突变蛋白与β-微管蛋白的结...
中国科学院植物研究所发现植物中与器官运动促成自交相关的新细胞类型（图）
植物 器官运动 促成自交相关 新细胞类型
2023/8/25
植物一般不能自主移动，但许多植物依赖流体静力和渗透压产生大幅度的器官运动以适应外界环境。近二十年来，这一现象在生物力学和生化研究领域备受关注并取得进展，但在细胞和分子机制方面仍是未被探索的领域。
中国科学院植物研究所证实水稻是多次起源的产物（图）
水稻 多次起源 中国科学院植物研究所
2023/8/24
亚洲稻又称水稻（Oryza sativa L.）。亚洲稻包括粳稻（Japonica）和籼稻（Indica）两个亚种，不仅是最重要的粮食作物之一，也是理论研究中日益受到重视的模式生物。尽管迄今针对水稻开展了大量研究，但关于水稻起源/驯化的历史已争论了半个多世纪，存在各种推论和观点。目前存在两种主流假说——一次起源（single-origin）假说和多次起源（multiple-origin）假说。前者...
近日，中国科学院植物研究所张梅研究组联合焦远年研究组等发布了马齿苋高质量的参考基因组，并结合比较基因组学和转录组学分析深入探讨了马齿苋基因组中整合C4和CAM光合途径的分子基础及其起源进化的过程。比较基因组学分析表明，马齿苋在核心真双子叶植物分化后经历了两次全基因组加倍（WGD）事件。进一步分析发现，C4和CAM途径中关键酶或转运蛋白的编码基因以及一些重要的转录因子家族如热休克因子A（HsfA）通...
中国科学院植物研究所科研人员证实水稻是多次起源的产物（图）
中国科学院 植物研究所 水稻 起源
2023/9/19
中国科学院植物研究所葛颂研究组基于1578份水稻和野生稻样本的重测序数据，采用一种新的分析策略探讨了水稻的起源/驯化历史，即在全基因组水平上通过分析驯化基因的起源来推断水稻的野生祖先和起源地点。该研究首先厘清了水稻和野生稻的群体遗传结构和群体动态历史，明确水稻包括6个品种群（印度籼稻，澳大利亚粳稻，日本萝卜，芳香型，温带粳稻和热带日本花）以及两种野生稻存在4个遗传组分（Ruf1, Ruf2, Ni...
中国科学院植物研究所王印政研究组发现了植物中一种新的细胞类型，即充满水敏性粗面内质网的收缩细胞（contractile cells），全然不同于植物薄壁细胞，并具有特异基因组组成。
中国科学院植物研究所贺超英研究组利用大豆染色体片段代换系鉴定到两个调控果荚炸裂的位点qPdh1和qPSH1，其中qPdh1起主效作用，Pdh1功能丧失型（LoF）变异是调控栽培大豆果荚炸裂抗性的主要遗传基础。进一步分析发现，Pdh1的LoF等位变异起源于我国黄淮地区的野大豆，并在栽培大豆的驯化过程中被选择。在栽培大豆中，Pdh1的LoF变异由黄淮地区向北部和东北部等地区传播并扩散，这一地理分布及演...
中国科学院植物研究所揭示无氧发酵代谢物抑制光合作用和有氧呼吸的新机制（图）
无氧发酵 代谢物 抑制光合作用 有氧呼吸
2023/8/11
在模式生物莱茵衣藻中，光合作用和有氧呼吸分别发生在叶绿体和线粒体中，无氧发酵则可以独立发生在细胞质、线粒体和叶绿体中。这三种基本的能量代谢过程如何和谐有序的发生在同一个细胞内是值得深度思考的科学问题。目前，围绕三者间相互作用的研究相对匮乏，功能耦合机制尚不清晰。
近日，中国科学院植物研究所宋献军研究组与中国科学院遗传与发育生物学研究所李云海团队、凌宏清团队合作，发现了SOD7/DPA4-GIF1模块协同调控拟南芥器官大小与铁吸收利用的新机制。已有的研究表明，拟南芥SOD7编码一个B3家族的转录抑制因子NGAL2。过表达SOD7导致小的种子和器官，而同时敲除SOD7及其亲缘关系最近的DPA4/NGAL3能够显著增加种子和器官的大小，表明SOD7和DPA4功能...
全球多年冻土区正在经历显著的气候变暖，其增温速率约为全球平均速率的2-4倍。快速的气候变暖可能导致多年冻土区植物群落组成以及植被生产力、养分循环等生态系统功能发生显著变化。作为连接全球变化与生态系统结构和功能的纽带，植物功能性状能从机理上解释气候变化对植物群落组成和生态系统功能的影响。在此背景下，多年冻土区植物功能性状对气候变暖的响应成为近年来全球变化领域备受关注的前沿问题。以往研究主要关注植物地...
中国科学院植物研究所迟伟研究组研究发现了一个新的叶绿体羰基清除蛋白，并探讨了其调控高等植物光适应过程的分子机制。研究人员前期通过生物信息学方法结合反向遗传学分离到一个定位于叶绿体的蛋白HLT1，该蛋白含有NADPH结合域和保守的羰基还原酶结构域。在水稻和拟南芥中敲除HLT1基因导致叶片内积累大量的4-羟基壬烯醛（HNE），且HNE修饰蛋白含量也大幅提高。突变体表现出明显的高光敏感表型，且生长迟滞、...
享有“香草皇后”美誉的薰衣草，为唇形科薰衣草属多年生亚灌木，花朵芬芳，从中提炼的精油富含多种单萜、倍半萜等挥发性活性成分，具备杀菌、抗炎、抗氧化等功效，具有较高的经济价值。多倍化和转座子插入与植物基因组变异和次生代谢产物多样密切相关，但其对于唇形科植物化学多样性的具体贡献，缺乏深入研究。
中国科学院植物研究所等揭示北极植物区系的进化历史（图）
北极植物 区系 进化历史
2023/8/4
北极地区虽仅约占全球陆地面积的5%，却是巨大的碳库和甲烷库，在全球气候系统中具有重要作用。北极苔原（树线以北）是相对年轻的新型植被类型，栖息着能适应生长季节短、年均温较低和极端季节性气候等恶劣环境的独特生物类群。过去50年以来，北极地区的变暖速度是全球平均速度的3-4倍。该地区的植被组成、密度和分布发生了较大变化。然而，北极植物区系的进化历史仍不清楚。
中国科学院植物研究所西北牡丹色斑形成机制研究获进展（图）
西北牡丹 色斑 形成机制
2023/8/3
植物花瓣上呈现的色斑或条纹图案被称为呈色模式。不同科属物种的呈色模式具有丰富的多样性。花瓣特异的呈色模式在植物有性生殖、物种形成和进化过程中发挥重要作用，并赋予园艺作物极高的观赏价值。西北牡丹品种群的品种（以下简称“西北牡丹”）起源于紫斑牡丹（Paeonia rockii）。它的花瓣基部呈现出具有一定形态且边缘清晰的彩色色斑，是西北牡丹特异的呈色模式。长期以来，因缺乏参考基因组和基因功能验证体系，...