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《转基因生物新品种培育研究动态快报》

  • 来源专题:转基因生物新品种培育专项服务
  • 编译类型:快报,简报类产品
  • 发布时间:2021-03-30
转基因生物新品种培育研究动态快报主要报道转基因动植物新品种培育、基因克隆与转基因技术、转基因生物安全与检测监测技术、转基因生物产业发展政策、法规和战略研究等科技进展与动态、科技前沿与热点、重大科技研发与应用、重要科技政策与管理等方面的最新进展与研究动态。
  • SLG1的自然变异赋予籼稻耐高温性
    王晶静
    随着全球变暖和气候变化,培育耐高温作物具有重要意义。tRNA 2-硫醇化是生物体中高度保守的tRNA修饰形式。本文报道了水稻中细胞质tRNA 2-硫化蛋白2 (RCTU2)的基因SLG1。SLG1在水稻幼苗和生殖阶段对高温胁迫的响应中起着关键作用。SLG1功能障碍导致植物具有热敏表型,而SLG1过表达增强了植物对高温的耐受性。SLG1在亚洲栽培水稻亚种(籼稻和粳稻)之间存在差异,启动子区和编码区的变异导致了硫醇化tRNA水平的提高和籼稻品种耐热性的增强。结果表明,SLG1的等位基因分化使籼稻具有耐高温能力,tRNA硫醇化途径可能成为下一代水稻应对全球变暖育种的潜在靶点。

    发布时间: 2021-03-17

  • 优化植物PegRNAs配对的高效Prime Editing
    王晶静
    Prime Editing(PE)应用受到编辑效率低下的限制。研究表明,在30°C的熔化温度下设计碱基结合位点可以使水稻的转录性能达到最佳,使用两个prime editing指南(peg) rna编码相同的转录,可以显著提高PE的效率。总之,这些方法将PE效率从2.9倍提高到17.4倍。可以使用我们的Web应用程序PlantPegDesigner设计最佳的pegRNA或pegRNA对。

    发布时间: 2021-03-29

  • 大麦泛基因组揭示了突变育种的隐藏遗产
    王晶静
    遗传多样性是作物改良的关键。由于普遍存在的基因组结构变异,单一的参考基因组无法捕获作物物种的完整序列多样性信息(称为“泛基因组”)。多个高质量的序列组装是泛基因组基础设施不可或缺的组成部分。大麦(Hordeum vulgare L.)是一种重要的谷类作物,栽培历史悠久,可适应多种农业气候条件。文中,作者报道了具有全球大麦多样性代表的20种大麦(包括地方品种、栽培品种和野生大麦)基因型的染色体规模序列组装。研究人员对基因组存在/不存在变体进行了分类,并探索了通过300个基因库种质的全基因组霰弹枪测序对结构变体进行定量遗传分析的方法。作者发现了丰富倒位多态性,并详细分析了当前优质大麦种质中经常发现的两个倒位。一种可能是突变育种的产物,另一种可能与涉及地理范围扩展的基因座紧密相关。该大麦泛基因组使得以前未知的遗传变异可用于遗传研究和育种。

    发布时间: 2021-03-17

  • CRISPR-Cas9改良版本可以同时敲除多个植物基因
    王晶静
    Martin Luther University Halle-Wittenberg(MLU)和Leibniz植物生物化学研究所(IPB)的研究人员开发了基因编辑工具CRISPR-Cas9的改良版本,能够一次敲除植物中多达12个基因。到现在为止,这仅对于单个或少数基因组才可行。该方法使研究各种基因的相互作用更容易。 科学家们以生物学家Sylvestre Marillonnet博士的工作为基础,他为IPB的CRISPR-Cas9系统开发了一种优化的构建模块。这种结构有助于在植物中产生更多的Cas9酶,Cas9酶对遗传物质起着剪刀的作用,”MLU生物研究所的植物遗传学家Johannes Stuttmann博士解释说。研究人员添加了24种不同的引导rna,引导剪刀酶到达遗传物质中所需的位置。该方法在拟南芥(Arabidopsis thaliana)和本氏烟草(Nicotiana benthamiana)上进行了实验。在烟草植物中,最多可以同时关闭八个基因,而在拟南芥中,在某些情况下最多可以关闭十二个基因。据Stuttmann说,这是一个重大的进步。“据我所知,我们的团队是第一个同时成功处理这么多目标基因的团队。这可能使克服基因冗余成为可能。”他补充道。 欲了解更多细节,请阅读MLU网站上的文章(https://pressemitteilungen.pr.uni-halle.de/index.php?modus=pmanzeige&pm_id=5205)。信息来源:ISAAA。

    发布时间: 2021-03-29

  • 复旦学者NAR发文:开发出高性能“基因魔剪”
    王晶静
    王永明/王红艳/李继喜团队合作CRISPR/Cas9被誉为“基因魔剪”,是基因编辑的利器,在基础研究、农业育种和基因治疗等领域得到了广泛应用。CRISPR/Cas9工具还存在很多局限。常用的SpCas9编辑范围广,活性高,但是基因大,给病毒载体递送带来困难。常用的SaCas9基因小,但是编辑范围小。其他Cas9活性低,应用较少。为了找到理想的Cas9工具酶,复旦大学王永明课题组建立了大规模筛选Cas9的平台,对自然界中数百种Cas9进行系统性筛查。2020年该课题组筛选到了SauriCas9,具备活性高、编辑范围广、基因小等优点,但是精准性不理想,介于SpCas9和SaCas9之间。 2021年3月12号,王永明课题组联合王红艳和李继喜课题组在《核酸研究》(Nucleic Acids Research)上发表了题为“Discovery and engineering of small SlugCas9 with broad targeting range and high specificity and activity”的研究论文。论文中,经过研究者鉴定和改造,开发出SlugCas9-HF工具酶,性能突出。它识别简单的NNGG PAM,具备活性高、精准性高、编辑范围广、基因小等优点。研究者同时还开发出ShaCas9、SlutrCas9、Sa-SlugCas9等工具。为了方便研究人员选择合适的工具酶使用,作者对本团队开发的7种工具酶和SaCas9的活性和精准性进行了比较。综合看,SlugCas9-HF在编辑活性、精准性和编辑范围都具有优势。该研究的第一作者胡子英博士兴奋地说:“我们后继工作对SlugCas9-HF和SpCas9的活性进行了比较,它们活性没有差异。也就是说SlugCas9-HF兼具了SpCas9和SaCas9的优点。这是我们一直寻找的理想工具酶,它在很多场景都可以取代SpCas9和SaCas9。我们还找到很多有优点的工具酶,将陆续与同行分享。”胡子英博士和张成东博士是论文的共同第一作者,王永明教授、王红艳教授和李继喜教授是论文的共同通讯作者。全文链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33721016/

    发布时间: 2021-03-29

  • 小麦属群体测序为小麦适应性研究提供了思路
    王晶静
    该研究对小麦属和粗山羊草属的25个小麦近缘亚种群体进行全基因组测序,构建了小麦属全基因组遗传变异图谱(VMap 1.0)。来自小麦近缘种的复合基因渗入贡献了小麦基因组的4%~32%,极大地增加了小麦的遗传多样性,使其在世界范围内具有广泛的环境适应性。不同倍性、不同地域的小麦属品种,甚至整个禾本科作物,已经在长期的人工选择过程中在全基因组水平上产生了趋同进化的特征,在平行的选择事件中,共同受到选择的基因相对于随机条件下产生了2~16倍的富集,部分同源基因反复经历独立的人工选择,成为小麦在不同环境下塑造重要农艺性状、保持产量稳定的关键。这些结果表明了小麦作为一种全球作物的遗传必要性,利用适应性进化基因进行跨物种遗传研究,为加速小麦和其他作物的遗传改良提供了新的思路。

    发布时间: 2021-03-17

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