《中国科学院遗传所等揭开桃之为桃的基因秘密》

  • 来源专题:转基因生物新品种培育
  • 编译者: dingqian
  • 发布时间:2016-11-21
  • 中国科学院遗传与发育生物学研究所田志喜、中国农业科学院郑州果树研究所王力荣及同事,报告了与桃子12种重要性状相关的基因区域,这些性状影响桃子的口味和外形。他们的研究为未来育种提供了宝贵的基因数据。相关成果11月9日在线发表于《自然-通讯》。

    新研究描述了桃子出现不同性状的基因基础。作者采集了129个桃子品种的基因组测序数据,其中既包括通过大力运用育种技术培育出的现代品种,也包括传统地方品种和可食桃子的野生近缘品种。

    证据表明,与控制桃子口味的性状相关的基因似乎主要是由中国农民在驯化桃树之初选择的,而与桃子重量增加相关的基因似乎与更近期的培育相关。研究人员观察到,特定基因序列与桃子性状存在大量关联。如桃子的酸度可能受植物激素转运体基因的变异表达影响,桃子形状可能由和细胞凋亡相关的蛋白质的表达决定。

    以上观察不仅在农艺应用方面具有重要意义,还有助解释早期驯化和现代培育如何塑造了桃子这一重要水果的基因组。

  • 原文来源:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2016/11/360603.shtm?from=timeline&isappinstalled=0
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    • 来源专题:生物育种
    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2025-04-08
    •     记者7日从中国农业科学院获悉,该院蔬菜花卉研究所研究员杨学勇团队联合华大生命科学研究院等研究团队的最新研究,首次构建了植物发育花芽时空转录组图谱并重建其细胞谱系,并揭示了黄瓜的“雌花发育秘密”——基因开关决定雌花的性别和果实长相。相关成果日前发表在《自然·植物》(《Nature Plants》)上。     “黄瓜花有雌花和雄花之分,而决定它们性别的关键,就藏在花朵底部的‘小房子’——子房里。本次的研究发现,这个‘小房子’的位置和形态,由一组特殊的基因(KNAT2-like1)开关控制。”论文通讯作者杨学勇表示。     黄瓜、西瓜等葫芦科植物的果实由花朵底部的“小房子”膨大而成。这种长在花器官下方的子房被称为“下位子房”,而苹果、梨等假果也是由同样的结构发育而来。但长期以来,科学界对下位子房的形成机制知之甚少。 研究团队通过研究黄瓜发现,下位子房的形成与花托的异常膨大密切相关。为了揭开这个过程的基因调控机制,研究团队使用了华大基因的“时空相机”Stereo-seq技术。“这项技术就像给植物发育过程拍电影,记录下每个细胞在何时何地表达哪些基因。通过分析52个不同发育阶段的样本,我们团队绘制了黄瓜花芽的‘细胞谱系图’,发现花托的快速生长源于一种特殊的分生组织活性。”杨学勇说。此外,研究团队还找到了控制这一过程的“主开关”——KNAT2-like1基因。“这个基因就像汽车的油门,不仅启动花托的早期发育,还持续推动细胞分裂。当关闭这个基因时,黄瓜花托停止生长,雌花变成了类似番茄的两性花,子房也回到了上位状态。”杨学勇说。“本次研究首次从基因层面解释了下位子房的形成机制,这对葫芦科作物育种具有重要意义。”杨学勇表示,未来有望通过分子设计育种,培育出产量更高、抗逆性更强的新品种,让老百姓的菜篮子更丰富。
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    • 来源专题:昆明植物研究所科技信息监测
    • 编译者:hr
    • 发布时间:2016-04-08
    • 中国科学院上海生命科学研究院的杨力(Li Yang)博士领导研究人员,在小鼠和人类基因组中鉴别出了一些潜在的环状RNAs(circRNAs)衍生假基因(pseudogene)。研究结果发布在3月29日的《细胞研究》(Cell Research)杂志上。 理论上,一个线性mRNA衍生的假基因会与它的亲本线性mRNA保持相同的外显子先后顺序。相比之下,circRNA衍生的假基因将会具有倒序的外显子- 外显子连接点 (Exon-exon junction, EEJ)。 利用这一特征,研究人员开发出了一种计算管道(CIRCpseudo)在小鼠参考基因组中鉴别潜在的circRNA衍生假基因。其中,至少有33个假基因有可能来自于RFWD2基因座的同一环状RNA,具有特征性的非共线性反向剪接连接区序列,以倒序锚定外显子6-外显子2。由于存在非共线性外显子6-外显子2连接区序列,他们将这33个假基因称作“高可信度circRFWD2衍生假基因”。此外,他们还在小鼠基因组发现了9个RFWD2相关假基因,将它们称作为“低可信度circRFWD2衍生假基因。”随后利用一种相似的策略,研究人员也在人类基因组中发现了一些高可信度和几十个低可信度circRNAs衍生假基因。 这项研究证实,一些假基因可由circRNAs反转录转座而来,并在哺乳动物基因组中遗传。它们存在于基因组中有可能通过提供增加的CTCF结合位点重塑了基因组结构。不过作者们指出,还需要进一步的研究努力阐明circRNA反转录转座的分子机制,在不同的物种中注释circRNA衍生假基因,分析它们在各种转录组中的表达模式,证实它们在细胞中其他意想不到的作用。 2014年,杨力课题组和上海生命科学院的陈玲玲研究小组利用全基因组分析方法和circRNA重演,证实是外显子环化依赖于两侧的内含子互补序列。他们的结果支持了内含子配对驱动环化这一假说,证实是内含子的互补序列介导了外显子环化,生成的选择性环化产物有可能进一步扩大了哺乳动物转录后调控的复杂性。研究论文发表在9月18日的Cell杂志上(中国科学院Cell新文章聚焦环状RNA )。 尽管circRNA分子很丰富,它们的生成机制却鲜为人知。并且对于它们在我们的生物学中所起的作用也知之甚少,甚至几乎一点都不了解它们在疾病中的作用。在发表于2014年9月Molecular Cell杂志上的一篇论文中,耶路撒冷希伯莱大学的Sebastian Kadener博士实验室与Max Dellbruck研究所Nikolaus Rajewsky教授实验室合作,揭示了circRNAs是如何生成的(Cell子刊揭开神秘环状RNA的面纱 )。 来自中国科技大学、华中师范大学等处的研究人员报告称,他们鉴别出了一类与RNA聚合酶Ⅱ相关的环状RNA(circRNAs),将之命名为外显子-内含子circRNAs(EIciRNAs)。并证实这些EIciRNAs调控了细胞核中的转录。这些研究成果在线发表在2015年2月的Nature Structural & Molecular Biology杂志上(中国科技大学Nature子刊聚焦环状RNA )。