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峨眉锥栗的杂交起源和生殖隔离位点的非均匀分布
中国科学院西双版纳热带植物园进化生态学研究组孙永帅等用多个方法分析峨眉锥栗与板栗、锥栗的遗传差异,为峨眉锥栗的分类地位提供了基因组学证据。并采用hhs方法、溯祖模型比较分析等对峨眉锥栗的杂交起源过程进行解析,估算亲本物种对峨眉锥栗基因组的相对贡献。该研究鉴定了与生殖隔离关联的候选基因组位点。研究论文发表于Nature Communications。在峨眉锥栗基因组中,仅6个生殖隔离位点来自于板栗。亲本物种间生殖隔离位点的重新组合可为新物种形成的重要机制。候选生殖隔离位点偏集中分布于基因组的低重組区域。自然选择和遗传重组间互作塑造了峨眉锥栗基因组的进化过程。
示意图:硼降低铝在枳壳砧木根系细胞壁碱溶性果胶和细胞质中铝的积累,并最终减轻铝对植株的毒害作用机理(图片来源于南湖新闻网)
玉米细胞质雄性不育研究
中国科学院遗传与发育生物学研究所陈化榜研究组与合作单位鉴定了玉米S型细胞质雄性不育(CMS-S)系的不育基因orf355,并进一步鉴定出一个在花药中特异表达的转录因子ZmDREB1.7。研究论文发表于Molecular Plant。植物细胞质雄性不育是广泛存在并具有重要应用价值的现象。在雄性不育材料中,花粉粒败育但其他组织的生长发育不受影响,因此细胞质雄性不育被广泛应用于杂交育种。细胞质雄性不育也是研究细胞核与线粒体相互作用的利器,不育基因由线粒体基因组编码,而大部分恢复基因由核基因组编码,两套不同的基因组如何协同调控花粉粒的育性,甚至影响植物生长发育,其分子机制还有待探明。
红树基因组水平的趋同进化机制
中山大学生命科学学院施苏华教授课题组发展了准确估计分子水平趋同进化的方法,以多种红树植物为研究对象,阐明了红树基因组水平的趋同进化机制。研究论文发表于National Science Review。红树植物是生长在海岸潮间带环境的木本植物,包含了不同分类类群的数十个物种,是研究适应性趋同进化的极佳对象。文章选择了3个主要的红树植物类群共16种代表性的红树物种,进行了全基因组或转录组测序组装,在全基因组水平检测趋同进化。通过系统发育分析发现3个红树植物类群起源的时间十分接近,共同经历了历史上海平面的升降,并逐步适应潮间带环境。文章探讨了准确估计分子水平趋同进化的方法。
水稻基因打靶技术研究
中国科学院分子植物科学卓越创新中心朱健康院士领衔的研究团队在植物基因组编辑领域取得重要进展,研究人员采用修饰后的DNA片段作为供体,在水稻上建立了一种高效的片段靶向敲入和替换技术,高至50%的靶向敲入效率将极大地方便植物的研究和育种。研究论文发表于Nature Biotechnology。常规的HDR频率极其低下,但前期实验中发现基因组上串联重复片段间的HDR频率非常高。利用这一现象,通过将修饰的片段靶向敲入至目标位点后,人为制造这种串联重复结构,诱导TR-HDR去实现片段替换。这一技术突破将非常有助于植物学研究,并大大促进农作物定向遗传改良的进程。
中国科学院西双版纳热带植物园进化生态学研究组孙永帅等用多个方法分析峨眉锥栗与板栗、锥栗的遗传差异,为峨眉锥栗的分类地位提供了基因组学证据。并采用hhs方法、溯祖模型比较分析等对峨眉锥栗的杂交起源过程进行解析,估算亲本物种对峨眉锥栗基因组的相对贡献。该研究鉴定了与生殖隔离关联的候选基因组位点。研究论文发表于Nature Communications。在峨眉锥栗基因组中,仅6个生殖隔离位点来自于板栗。亲本物种间生殖隔离位点的重新组合可为新物种形成的重要机制。候选生殖隔离位点偏集中分布于基因组的低重組区域。自然选择和遗传重组间互作塑造了峨眉锥栗基因组的进化过程。

示意图:硼降低铝在枳壳砧木根系细胞壁碱溶性果胶和细胞质中铝的积累,并最终减轻铝对植株的毒害作用机理(图片来源于南湖新闻网)
玉米细胞质雄性不育研究
中国科学院遗传与发育生物学研究所陈化榜研究组与合作单位鉴定了玉米S型细胞质雄性不育(CMS-S)系的不育基因orf355,并进一步鉴定出一个在花药中特异表达的转录因子ZmDREB1.7。研究论文发表于Molecular Plant。植物细胞质雄性不育是广泛存在并具有重要应用价值的现象。在雄性不育材料中,花粉粒败育但其他组织的生长发育不受影响,因此细胞质雄性不育被广泛应用于杂交育种。细胞质雄性不育也是研究细胞核与线粒体相互作用的利器,不育基因由线粒体基因组编码,而大部分恢复基因由核基因组编码,两套不同的基因组如何协同调控花粉粒的育性,甚至影响植物生长发育,其分子机制还有待探明。
红树基因组水平的趋同进化机制
中山大学生命科学学院施苏华教授课题组发展了准确估计分子水平趋同进化的方法,以多种红树植物为研究对象,阐明了红树基因组水平的趋同进化机制。研究论文发表于National Science Review。红树植物是生长在海岸潮间带环境的木本植物,包含了不同分类类群的数十个物种,是研究适应性趋同进化的极佳对象。文章选择了3个主要的红树植物类群共16种代表性的红树物种,进行了全基因组或转录组测序组装,在全基因组水平检测趋同进化。通过系统发育分析发现3个红树植物类群起源的时间十分接近,共同经历了历史上海平面的升降,并逐步适应潮间带环境。文章探讨了准确估计分子水平趋同进化的方法。
水稻基因打靶技术研究
中国科学院分子植物科学卓越创新中心朱健康院士领衔的研究团队在植物基因组编辑领域取得重要进展,研究人员采用修饰后的DNA片段作为供体,在水稻上建立了一种高效的片段靶向敲入和替换技术,高至50%的靶向敲入效率将极大地方便植物的研究和育种。研究论文发表于Nature Biotechnology。常规的HDR频率极其低下,但前期实验中发现基因组上串联重复片段间的HDR频率非常高。利用这一现象,通过将修饰的片段靶向敲入至目标位点后,人为制造这种串联重复结构,诱导TR-HDR去实现片段替换。这一技术突破将非常有助于植物学研究,并大大促进农作物定向遗传改良的进程。