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中国科学院华南植物园在双生病毒中发现一种新型的基因表达增强序列

提高目标基因的表达水平一直是现代分子生物技术，以及合成生物学的一个重要方面。双生病毒通常含有一个或两个单链环状DNA ，分别称为单组分双生病毒和双组分双生病毒，单组分双生病毒通常还伴随一个卫星DNA 。甘薯曲叶病毒是单组分双生病毒，是危害甘薯产业最严重的DNA病毒。邓书林团队今年上半年发表文章，建立了简便高效的甘薯曲叶病毒侵染体系，并利用SBG51卫星DNA设计了病毒诱导的基因沉默（ VIGS ）系统（ Zhang Yi ， et . al , Phytopathology Research 。研究发现这种新型的基因表达增强序列及核心元件在植物和酵母细胞中... 提高目标基因的表达水平一直是现代分子生物技术，以及合成生物学的一个重要方面。一个基因表达模块通常由三个必需元件组成：启动子，基因编码区和终止子，其中启动子和终止子都可以调控基因的表达量。植物病毒是挖掘植物基因表达调控元件的主要来源之一。植物病毒的基因组通常很小，因此其基因表达调控元件一般非常精简，较短的调控元件有利于对基因表达模块的编辑及设计。由此可见，在植物病毒中挖掘基因表达增强元件，具有巨大的开发潜力。双生病毒科是病毒界中最大的一个科。双生病毒通常含有一个或两个单链环状DNA，分别...

2024-12-31
华南植物园揭示转录因子相分离精确调控植物开花的分子机制

相分离作为生物大分子在细胞内形成无膜结构，在生物体的发育和信号转导过程中发挥着重要功能。植物光周期调控因子CONSTANS (CO)蛋白能够与核转录因子NF-YB2和NF-YC9互作，共同激活开花关键基因FLOWERING LOCUS T (FT)的表达，进而促进植物成花转换。而相分离在这个过程中是否发挥作用以及具体的分子机制仍不清楚。相分离作为生物大分子在细胞内形成无膜结构，在生物体的发育和信号转导过程中发挥着重要功能。植物光周期调控因子CONSTANS (CO)蛋白能够与核转录因子NF-YB2和NF-YC9互作，共同激活开花关键基因FLOWERING LOCUS T (FT)的表达，进而促进植物成花转换。而相分离在这个过程中是否发挥作用以及具体的分子机制仍不清楚。近日，中国科学院华南植物园侯兴亮研究员和新加坡南洋理工大学缪岩松副教授通过合作研究揭示了相分离在植物开花过程中的具体调控机制。相关研究发表于The EMBO Journal期刊。中科院华南植物园博士后黄翔和新加坡南洋理工大...

2024-11-27
中国科学院华南植物园在水稻镉累积的分子调控方面取得研究进展

水稻是最主要的粮食作物，其品质和产量易受土壤重金属污染的影响。OsbZIP39Pro149与OsbZIP39Glu173主要在粳稻中存在，其籽粒镉含量显著低于含有基因型OsbZIP39Ser149和OsbZIP39Lys173的籼稻，说明OsbZIP39基因编码区的SNPs变化可能是籼稻和粳稻镉累积能力差异的原因之一，该研究为低镉水稻分子育种提供新的遗传资源和理论依据。华南植物园陈焕镛副研究员李俭为论文第一作者，张明永研究员和中山大学生命科学学院姚楠教授为论文共同通讯作者，广东省农业科学院水稻研究所杨武与广东药科大学何梦玲等参与了该研究。水稻是最主要的粮食作物，其品质和产量易受土壤重金属污染的影响。镉是污染土壤环境最主要的重金属，严重威胁我国的耕地安全和粮食安全。作为一种致癌物质，镉可以通过“镉大米”在人体内累积导致人骨骼变脆和肾功能衰竭，严重危害了人类健康。水稻低镉积累品种的选育是解决稻米镉污染最经济、可行的方法，也是满足“确保谷物基本自给、口粮绝对安全”这一重大国家需求的重要手段。而挖掘新的抗镉基因位点，解析水稻镉积累性状的分子机制，是培育低镉水稻品种的前提及基础。中国科学院华南植物园农生中心李俭等科研人员发现内质网应激...

2024-07-01
中国科学院华南植物园在植物DNA甲基化的调控方面取得研究进展

DNA甲基化是表观遗传修饰中的一个重要组成部分，可以通过改变染色质的结构， DNA的稳定性以及DNA和蛋白质的结合程度调控基因表达。在植物DNA甲基化的建立和维持过程中，植物特有的RNA聚合酶V （ Pol V ）通过转录出的非编码RNA招募一系列下游因子实现对DNA的甲基化。进一步研究发现， SPT6L突变并不影响参与决定DNA甲基化水平的一系列因子如DNA甲基转移酶、去甲基化酶以及小RNA的变化（图。DNA甲基化通常与基因和转座子的转录沉默紧密相连，有意思的是，本项研究发现Pol V与Pol II在招募转录延伸因子SPT6L上呈现竞争关系（图.这一结果... DNA甲基化是表观遗传修饰中的一个重要组成部分，可以通过改变染色质的结构，DNA的稳定性以及DNA和蛋白质的结合程度调控基因表达。在植物DNA甲基化的建立和维持过程中，植物特有的RNA聚合酶V（Pol V）通过转录出的非编码RNA招募一系列下游因子实现对DNA的甲基化。目前，以Pol V为核心的DNA甲基化复合体已经鉴定出了多个组分成员，但作为复合体核心Pol V的转录行为如何调控却并不清楚。同时，植物中独立进化出的Pol V是否于Pol II存在相互调控也鲜有研究。中国科学院华南植物园的陈琛研究团队最近的研究发现，真核生物中保守的Pol II转录...

2024-05-29
华南植物园揭示大豆Dt1介导蔗糖转运调控种子粒重的新机制

近日， Molecular Plant在线发表了中国科学院华南植物园侯兴亮研究团队题为Dt1 inhibits SWEET-mediated sucrose transport to regulate photoperiod-dependent seed weight in soybean的研究论文。Natural variation at the soybean J locus improves adaptation to the tropics and enhances yield . Nature Genetics .Photoperiod controls plant seed size in a CONSTANS-dependent manner . Nature Plants . 2023 , 9:343-354 . . 近日，Molecular Plant在线发表了中国科学院华南植物园侯兴亮研究团队题为Dt1 inhibits SWEET-mediated sucrose transport to regulate photoperiod-dependent seed weight in soybean的研究论文。大豆是一种光周期敏感的短日照作物，其生育期和产量受光周期变化的影响非常大。种子粒重是决定大豆产量的关键性状之一，然而，控制大豆种子粒重的关键基因及其光周期效应的机制尚不清楚。该研究利用大豆重组自交系群体，通过图位克隆的方法鉴定到一个控制种子粒重的关键基因Dt1。进一步研究发现，长日照条件下，Dt1在种子发育过程高表达，...

2024-02-21
华南植物园创建快速高效植物遗传转化方法

植物遗传转化技术是植物基因工程和现代农业分子育种的必要工具。该研究利用强再生能力植物甘薯，进行多种递送方式测试，发现通过甘薯茎段注射递送方法能快速获得阳性器官和转化个体，同时在农杆菌菌种、侵染浓度、化学活性剂等方法条件上对转化效率进行优化提升，并完成了多种报告基因和遗传编辑工具的应用。基于植物主动再生能力及无性繁殖的特点，此方法有望应用于更广泛的植物物种，实现更多特色资源植物和经济作物的性状改良与种质创新，以推动相关领域的基础研究和应用研究发展，为特色植物的高效遗传改良和现代农业育种应用提供... 植物遗传转化技术是植物基因工程和现代农业分子育种的必要工具。然而，现有的植物遗传转化方案复杂且效率较低，制约了多数资源植物或农作物的遗传改造，已成为植物资源开发和利用的技术障碍。因此，开发高效且多应用的植物遗传转化技术已成为植物或农业科研领域的重要研究方向。中国科学院华南植物园农业与生物技术研究中心植物发育与品质调控研究组（PI：侯兴亮研究员）相关研究人员，经过多年探索和研究，成功建立了一种以植物主动再生能力为基础的新型植物遗传转化方法（Regenerative Activity-dependent in Planta Injection ...

2024-02-02

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