转基因生物新品种培育专项服务
转基因生物新品种培育专项服务
 您当前的位置:首页 > 编译报道
  • 摘要:

    近日,中国农业科学院哈尔滨兽医研究所禽免疫抑制病团队揭示了禽白血病病毒感染机制。研究结果在《病毒学杂志(Journal of Virology)》上在线发表。

    禽白血病是国家中长期动物疫病防治规划(2012-2020年)中优先防治的重要家禽传染病,没有可用的疫苗和有效的治疗措施,主要通过检测和诊断净化核心种鸡群,费时费力。通过揭示病毒感染机制,从而建立有效的抗病毒策略和防控技术一直是国内外的研究热点。

    禽免疫抑制病团队高玉龙研究员介绍,J亚群禽白血病病毒与细胞受体的结合是病毒感染宿主的第一步,这项研究发现J亚群禽白血病病毒与细胞受体的第一个膜外环直接结合,并首次揭示第一个膜外环上的12个氨基酸是介导病毒进入细胞的最小受体功能域,其与病毒囊膜蛋白结合,启动病毒对宿主感染过程。进一步研究发现,在病毒感染过程中,人为添加可溶性的膜外环蛋白,可以抑制病毒复制,阻止病毒感染。

    该团队首席科学家王笑梅研究员指出,这项研究阐明了J亚群禽白血病病毒进入细胞的分子机制,为研发抗病毒新药和制定抗病毒新策略提供了重要理论依据。

    相关链接:http://jvi.asm.org/content/early/2017/10/20/JVI.01627-17.long

    来源机构: 中国农业科学院(CAAS) | 点击量:21
  • 摘要:

    日前,中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所与生物技术研究所科研团队开展联合研究,通过利用磁性纳米粒子作为基因载体,创立了一种高通量、操作便捷和用途广泛的植物遗传转化新方法,推动纳米载体基因输送与遗传介导系统研究取得了重要进展,开辟了纳米生物技术研究的新方向。相关研究成果于11月27日在线发表在权威学术期刊《自然—植物(Nature Plants)》上。

    发展高效、安全的新型遗传转化方法,一直是基因工程、分子生物学和遗传育种等领域的研究热点之一。传统植物转基因方法,通常需要比较繁杂的组织培养等植物再生程序,才能获得转基因植株,尤其像诸如棉花等难再生作物的转基因植物制备更加困难。此次研发的基于磁性纳米颗粒基因载体的花粉磁转化植物遗传修饰方法,可以利用磁性纳米颗粒Fe3O4作为载体,在外加磁场介导下将外源基因输送至花粉内部,通过人工授粉利用自然生殖过程直接获得转化种子,然后再经过选育获得稳定遗传的转基因后代。该方法将纳米磁转化和花粉介导法相结合,克服了传统转基因方法组织再生培养和寄主适应性等方面的瓶颈问题,可以提高遗传转化效率,缩短转基因植物培育周期,实现高通量与多基因协同并转化,适用范围与用途非常广泛,对于加速转基因生物新品种培育具有重要意义,并在作物遗传学、合成生物学和生物反应器等领域也具有广泛应用前景。

    该研究成果得到了国家转基因重大专项课题、国家“973”计划项目和中国农科院科技创新工程等经费资助。环发所赵翔博士、王琰博士和生物所孟志刚博士为本文共同第一作者,环发所崔海信研究员和生物所张锐研究员为共同通讯作者。

    论文链接:https://www.nature.com/articles/s41477-017-0063-z

    来源机构: 中国农业科学院(CAAS) | 点击量:7
  • 摘要:

    近日,中国农业科学院作物科学研究所贾继增研究员主导的研究团队在小麦D基因组测序研究中又取得新进展,该研究揭示了转座子(TE)在小麦基因组中的重要功能,研究成果将极大加速小麦重要基因克隆和分子育种研究。相关研究论文于2017年11月20日在线发表在《自然—植物(Nature Plants)》期刊上。

    小麦是世界上重要的农作物之一,基因组巨大而且复杂,和其它作物相比转座子含量特别高,基因组超大,这使得小麦基因组测序组装异常困难。粗山羊草是小麦D基因组供体种,对小麦品种改良非常重要。该研究团队在2013年完成了粗山羊草基因组草图的绘制工作,研究成果在《自然(Nature)》上发表。该文发表后在全世界上产生了很大影响,4年多来已被引用412次,成为小麦研究领域的高引论文之一。然而由于当时技术条件的限制,组装的水平有限,因而影响了研究的深入与基因组信息的利用。

    近年来,该团队利用二代、三代等测序技术与最新的组装技术,对D基因组重新测序与组装,将组装质量提高210 倍,完成了染色体级别的D基因组精细图谱的绘制。利用高质量的组装结果,准确地进行了基因注释,构建了基因分布图、基因表达图、假基因分布图、重复序列分布图、甲基化分布图、重组率分布图和smallRNA分布图。研究发现,粗山羊草基因组中有一批基因在近期发生了复制。研究还重点分析了转座子对基因组结构、基因复制、假基因形成与基因表达的影响,发现有近1/2的基因中携带有TE,是已测序基因组中携带TE基因最多的物种,也是迄今为止报道的假基因数量最多的物种。TE通常还抑制基因的表达。该研究还首次把近30年来三代分子标记和之前检测到的重要农艺性状基因和QTL定位到小麦D基因组上,获得一个完整的整合图谱。

    该研究得到了国家重点研发计划(2016YFD0101004)、国家自然科学基金、中国农科院科技创新工程和青年千人计划启动资金等项目资助。中国农科院作科所赵光耀副研究员、邹枨副研究员等为本文共同第一作者,作科所贾继增研究员、孔秀英研究员、毛龙研究员等为共同通讯作者。

    本文链接:https://www.nature.com/articles/s41477-017-0067-8

    来源机构: 中国农业科学院(CAAS) | 点击量:7
  • 摘要:

    近日,由中国农业科学院特产研究所李光玉研究员带领创新团队在国际上首次破译鹿科动物全基因组序列。驯鹿全基因组测序的完成,不仅为研究人员从基因组水平挖掘驯鹿生长、代谢和抗寒等重要性状的分子机制提供了科学指导,而且为驯鹿驯化历史、基因组演化、群体遗传及鹿类动物的进化等理论研究奠定了重要基础。相关研究成果于11月1日在线发表在《GigaScience》上。

    我国是鹿类动物资源最为丰富的国家,分布约有20种鹿类动物,而驯鹿是最具代表性的鹿科动物之一,是鹿科物种中唯一被驯化、雌雄个体均生长鹿角的鹿科动物。

    鉴于该物种独特的生物学特征和重要的科研价值,特产所特种动物营养与饲养创新团队的研究人员,对一只雌性驯鹿进行了全基因组测序并获得了高质量的组装序列,基因组大小为2.64 Gb, Contig N50和Scaffold N50分别为89.7kb和0.94 Mb;基于同源比较和从头预测的方法,注释得到了21,555个蛋白编码基因、159个rRNA、863个tRNA、547个miRNA和1,339个snRNA。系统发育分析表明驯鹿与牛科物种的分化时间大约在2950万年,进一步的比较基因组学分析识别了335个驯鹿所特有的基因家族。

    该项研究得到了中国农科院科技创新工程和国家自然科学基金等项目的资助,研究成果在线预发表期间即受到了广泛关注,并且荣获第十二届国际基因组大会GigaScience前沿研究奖。据了解,该团队目前为国际上鹿类动物消化道微生物组研究成效最为突出的研究团队。近5年来,团队先后系统性地研究了梅花鹿消化道微生物组的定植与演替规律,阐明了宿主-日粮-瘤胃微生物组三者之间的互作响应机制,相关论文发表在《环境微生物学报告(Environmental Microbiology Report)》《微生物生态(Microbial Ecology)》《BMC微生物学(BMC Microbiology)》及《科学报告(Scientific Reports)》等国际期刊上,得到了国内外同行的广泛关注。

    特产所李志鹏助理研究员等为本文共同第一作者,李光玉研究员和西北工业大学王文教授为共同通讯作者。

    原文链接:https://academic.oup.com/gigascience/article/doi/10.1093/gigascience/gix102/4562806

    来源机构: 中国农业科学院(CAAS) | 点击量:16
  • 摘要:

    近日,中国水稻研究所和浙江大学合作揭示了稗草通过基因簇合成防御性次生代谢化合物,用于与水稻竞争和抵御稻田病菌的遗传机制,为水稻C4育种提供了一个重要基因遗传资源。该研究成果在线发表于《自然-通讯(Nature Communications)》。

    稻田稗草(E. crus-galli)被认为是全球最严重的杂草之一。稗草与水稻均属于禾本科,两者生长期、株型等生物学特性极为相似,为水田中最难防除的伴生性杂草。稻田除草目前主要依赖于化学除草剂。大量除草剂的使用不仅污染环境,还增加生产成本和稗草的抗药性。因此,选育具有抑制稗草作用的“绿色水稻”是减少化学除草剂使用的重要方式。

    植物化感作用是指植物向环境释放特定的防御性化学物质,从而影响邻近植物生长的效应。化感也是水稻和杂草互作的主要方式之一,水稻-稗草之间可以自身合成并释放化学物质来相互抑制生长。该研究表明,稗草可以合成异羟肟酸类次生代谢产物丁布(DIMBOA)的三个基因簇,具有抑制水稻生长的作用。同样,稗草还能合成次生代谢产物稻壳素(momilactone)的基因簇,具有抵御稻瘟菌等病菌生长能力。这是研究人员首次了解到稗草会利用基因簇的遗传机制合成这些化合物与水稻竞争,从而起化感作用。研究还发现细胞色素(CYP450)和谷胱甘肽巯基转移酶(GST)基因具有解毒功能,以非靶标抗性机制,直接参与杂草除草剂抗性的进化。利用化感作用进行杂草防控将是农业可持续发展的关键技术之一。

    该研究得到国家自然科学基金委的重点资助。水稻所郭龙彪研究员和浙江大学邱杰博士为论文共同第一作者,浙江大学樊龙江教授和湖南省农科院柏连阳研究员为共同通讯作者。

    来源机构: 中国农业科学院(CAAS) | 点击量:18
  • 摘要:

    近日,中国农业科学院作物科学研究所在植物育性生物学机理研究中取得新进展,研究发现一种新的蛋白质修饰方式调节植物育性,该研究丰富了植物育性调控机制,为将来作物遗传育种提供了新线索和思路。相关研究成果于2017年10月24日在线发表在《植物生理(Plant Physiology)》上。

    小泛素类似修饰物(Small Ubiquitin-like Modifier,简称SUMO)能共价结合到不同蛋白质上,导致这些底物蛋白活性的变化。在动植物中,SUMO修饰功能广泛参与生殖生长的调节和对生物与非生物胁迫响应。

    研究团队对植物与育性相关的SUMO蛋白酶基因进行功能分析,发现与育性相关的SUMO蛋白酶基因突变使植物花的结构、雌雄配子体和胚胎严重异常,最终导致植物育性下降。同时,发现SUMO蛋白酶基因还与抗非生物逆境相关。

    作科所张晓玫副研究员等为本文共同第一作者,陈福禄助理研究员和傅永福研究员为共同通讯作者。该项研究得到了中国农科院科技创新工程、国家自然科学基金和北京市自然科学基金等项目资助。

    来源机构: 中国农业科学院(CAAS) | 点击量:31
  • 摘要:

    miRNA(非编码单链RNA 分子)通过抑制特定基因的表达过程来影响不同的生理过程。本篇文章中介绍了一种miR-34/449家族的RNA分子,其在上皮细胞的分化中具有非常基础的功能。研究发现,该miRNA家族的RNA分子能够抑制体内的细胞周期机制,诱导细胞退出细胞周期,从而引起上皮细胞的分化过程。该miRNA家族的所有六个组成分子的持续消融会引起多种细胞的细胞周期促进蛋白的脱抑制作用,进而防止了上皮细胞离开细胞周期并进入静止状态。因此,在诸如呼吸道和输卵管等组织的上皮细胞中,运动性多毛的形成会受到强烈的抑制。因此,在缺乏miR-34/449的小鼠体内显示出不育症以及导致产后死亡的严重慢性呼吸道疾病。这些结果表明miRNA介导的细胞周期的抑制是需要允许上皮细胞分化的。

    来源机构: 美国国家科学院院刊 | 点击量:17
  • 摘要:

    福尼奥米(Fonio)在西非干旱地区的粮食安全及作物创收中具有重要的经济价值。本篇综述旨在通过分析福尼奥米突出的生产限制因素、育种目标以及可用的遗传基因资源预对当前的福尼奥米作物进行品种改良。然而,由于缺少研究机构的支持及已改良过的作物种子,而且因为混生杂草的侵染、破碎的谷粒以及采后繁琐的处理步骤,是当下制约生产的主要制约因素。并且,也是由于这些制约因素,使得福尼奥米(Fonio)这种作物虽然具有很高的营养价值和市场价值,但仍旧打不开现有市场。因此,对于福尼奥米(Fonio)这种作物的育种项目应首先解决上述制约问题,进而提高作物的总产量。我们尝试利用了突变育种、体细胞克隆变异、体细胞杂交、分子标记、比较基因组改良、个体化靶向诱导的基因组局部损伤(iTILLING)技术,通过基因型测序及基因组筛选的方法来开发改良福尼奥米(Fonio)的基因类型。另外,对福尼奥米(Fonio)倍型水平的检测、作物基因遗传资源的广泛收集和表征、核心参考集的定义与作物混种优势的开发,这些重要的研究领域将会对福尼奥米(Fonio)作物的改良起着重要的作用。但是,该目标的实现始终离不开足够的资金和研究机构的支持。

    来源机构: 遗传资源与作物进化期刊 | 点击量:30
  • 摘要:

    近日,中国农业科学院生物技术研究所和新加坡国立大学开展合作,在核糖核酸甲基化调控机制方面取得重要进展,揭示了5-甲基胞嘧啶修饰在植物信使核糖核酸上的分布规律,阐述了其调控植物发育及基因表达的新机制。相关研究成果于9月28日在线发表在《分子植物(Molecular Plant)》上。

    核糖核酸作为重要的遗传物质,截至目前已有100余种不同的化学修饰形式被发现,6-甲基腺嘌呤的产生机制和生物学功能已发表大量文献,然而核糖核酸上的另一种修饰5-甲基胞嘧啶长期以来研究较少。近年,围绕核糖核酸甲基化修饰调控生物发育和基因表达的研究是表观遗传的热点。

    该研究利用基因组高通量测序方法发现了拟南芥信使核糖核酸上超过6000个5-甲基胞嘧啶修饰位点,分析发现修饰主要富集在基因的编码区,尤其在起始密码子下游和终止密码子前。该研究进一步利用液质联用质谱和点杂交技术发现在拟南芥各个组织和不同的发育时期5-甲基胞嘧修饰具有动态变化,显示了核糖核酸甲基化调控的多样性。研究团队还发现一个转运核糖核酸甲基转移酶具有信使核糖核酸甲基化转移活性的活性,通过影响根发育相关基因5-甲基胞嘧啶的修饰,影响其信使核糖核酸的稳定性来实现对基因的调控。

    该研究得到了国家“青年千人计划”项目、中国农科院科技创新工程等项目的资助,生物所为第一作者单位,谷晓峰研究员和俞晧教授为通讯作者。

    来源机构: 中国农业科学院(CAAS) | 点击量:16
  • 摘要:

    不对称基因转录信使RNA(mRNA)定位对提高神经元细胞或成纤维细胞中的转录效率有极大地促进作用。但是,对于肠道上皮组织细胞中mRNA极化的程度及其转录中的重要作用性还尚不清楚。本文中,我们利用单分子成像技术以及亚细胞转录组学来揭示在小鼠肠道上皮细胞中两轴向mRNA的细胞内全基因组极化作用。通常来讲,mRNA的定位不会与蛋白质定位相重叠。而与其相反的是,核糖体在细胞顶端更为丰富,并且在顶端的转录物质能够更为有效地翻译。实验研究中,对禁食的小鼠进行再喂食会引起编码核糖体蛋白的mRNA的极化从基底到顶端位移,这与其翻译的特异性增强有关。而此位移现象会导致蛋白质产量 增加,并且需要更有效的营养物质吸收。这些研究结果的发现揭示了涉及mRNA的动态极化现象以及极化翻译的转录后的调控机制。

    来源机构: 《科学》杂志 | 点击量:35