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刘勋成等研究揭示植物光响应基因转录调控机理

来源：花匠小妙招时间：2024-11-20 13:58

刘勋成等研究揭示植物光响应基因转录调控机理

近日，中科院华南植物园的一项研究揭示了植物光响应基因转录调控新机理，为农作物高产育种提供了重要的理论基础。相关研究发表在《植物细胞》上。在高等植物中，光敏色素通过与一类bHLH转录因子——光敏色素互作蛋白(PIFs)相互作用、传递光的信号从而影响植物的生长发育。然而，对光敏色素互作蛋白如何调控下游光响应基因，包括叶绿素合成及光合作用相关基因的转录调控机制尚不清楚。对此，华南植物园农业及资源植物研究中心刘勋成等人通过生物化学、表观遗传学和分子生物学等方法，证实一种PIF转录因子PIF3与组蛋白去乙酰化酶HDA15相互作用，共同调控光响应基因的表达。在此基础上，科学家们提出了植物光响应基因转录调控的新机制。即在黑暗中，PIF3-HDA15蛋白复合体结合在光响应基因的启动子区域，抑制基因的表达;植物在照光后，光敏色素进入细胞核，引起PIF3-HDA15复合体的快速解体，解除HDA15对光响应基因的抑制，从而......阅读全文

细胞化学基础植物叶绿体基因组基因表达调控的研究

叶绿体基因组的特点是具相同或相关功能的基因组成复合操纵子结构。这一特点有利于叶绿体基因的表达与调控，例如rpoB-rpoC-rpoC 2操纵子是由编码RNA聚合酶各个亚基的基因聚合在一起而形成的，而psbI-psbK-psbD-psbC操纵子则编码PSⅡ的部分蛋白质。叶绿体基因组基因表达调控方式。转

基因组编辑调控植物内源基因翻译效率的实验流程

上游开放阅读框uORF广泛存在于动植物基因的5’非翻译区，通常能够抑制下游主开放阅读框pORF的翻译。中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞研究组率先利用CRISPR/Cas9技术对uORF进行编辑，发现能够显着提高目标基因的翻译效率，建立了利用基因组编辑调控内源基因蛋白质翻译效率的新方法，相关成果

关于植物叶绿体基因组基因表达调控的研究的介绍

　　叶绿体基因组的特点是具相同或相关功能的基因组成复合操纵子结构。这一特点有利于叶绿体基因的表达与调控，例如rpoB-rpoC-rpoC 2操纵子是由编码RNA聚合酶各个亚基的基因聚合在一起而形成的，而psbI-psbK-psbD-psbC操纵子则编码PSⅡ的部分蛋白质。叶绿体基因组基因表达调控方式

基因编辑技术给植物基因结构变异研究带来新机遇

　　植物基因组结构变异（Structural variations, SVs）包括基因插入/缺失变异和拷贝数变异，与单核苷酸多态性和表观遗传差异一起构成种内和种间可遗传表型的多样性。了解SVs在植物表型变异中的作用对于植物育种工作者生产改良品种具有重要意义。但早期基因技术的低分辨率和低效的方法限制了

豆科植物生物固氮“氧气悖论”破解了

根瘤被称为豆科植物的“固氮工厂”，反映豆科植物与固氮根瘤菌的共生关系。豆血红蛋白（又称共生血红蛋白）存在其中，是根瘤中调节氧气浓度的“开关”，氧气是豆科植物和根瘤菌呼吸所必需的，但根瘤菌中的固氮酶更喜欢低氧环境，“氧气悖论”就产生了。这一悖论始终悬而未决，也就是说迄今为止有关根瘤内豆血红蛋白基因表达

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豆科植物固氮“氧气悖论”破解

根瘤被称为豆科植物的“固氮工厂”，反映豆科植物与固氮根瘤菌的共生关系。豆血红蛋白（又称共生血红蛋白）存在其中，是根瘤中调节氧气浓度的“开关”，氧气是豆科植物和根瘤菌呼吸必需的，但根瘤菌中的固氮酶更喜欢低氧环境，“氧气悖论”就产生了。这一悖论始终悬而未决，也就是说，迄今为止有关根瘤内豆血红蛋白基因表达

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Cell－Reports－：揭示促进植物低温耐受的新机制

2020年1月7日，Cell Reports 杂志在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心上海植物逆境生物学研究中心朱健康研究组题为STCH4/REIL2 Confers Cold Stress Tolerance in Arabidopsis by Promoting rRNA Pro

转录组测序与转录表达谱测序的异同

转录组测序可以得到特定条件下所有mRNA转录本的丰度信息，从而发现新的转录本和可变剪接体基因表达谱(gene expression profile)：指通过构建处于某一特定状态下的细胞或组织的非偏性cDNA文库,大规模cDNA测序,收集cDNA序列片段、定性、定量分析其mRNA群体组成,从而描绘该特

RNA的转录与逆转录相关介绍

转录是以DNA为模板合成RNA的过程，经过转录DNA分子中的贮存信息传递到RNA分子中，再由mRNA做为模板合成蛋白质分子。逆转录也是从RNA的一个特定位置开始的，以RNA分子中的一条链为模板，在逆转录酶的作用下，以四种脱氧核苷酸为原料，合成方向仍是5'→3'，完成cDNA的合成。大

转录组测序和全转录组测序的区别

全转录组广义上是指细胞在特定状态下所能转录出来的所有RNA的总和，包括mRNA和非编码RNA 。借助高通量测序技术，可以全面获取样本中转录产物信息，结合竞争性内源RNA ( ceRNA)机制，进行联合分析，深入挖掘转录水平调控网络。转录组测序的研究对象为特定细胞在某一功能状态下所能转录出来的所有

基于LED光源的科研级植物培养方案（五）

植物培养是生物实验室最重要的常规基础实验之一。以前的研究中，只要求培养系统能够使种子萌发、基本满足植物的生长即可。但在真正严格的植物生理生态研究中，传统培养箱由于种种原因是远远不能达到要求的。本文将系统介绍一系列基于LED光源的科研级植物培养方案，包括SL3500植物培养LED光源、FytoScop

甘肃农业大学：光刺激下miRNA对土豆次级代谢的影响如何

光是影响土豆代谢途径和刺激其产生次生代谢物的一个重大的环境因素。光诱导马铃薯引发的代谢途径和生理功能的自适应改变，在一定程度上反应了基因表达的变化。土豆转录水平上的次生代谢途径一直得到广泛的研究，但microRNA（miRNA）转录后调控机制研究却少之又少。甘肃农业大学张金文课题组，运用miRNA测

茉莉素：激活植物防御反应

谢道昕（右一）与课题组成员在实验中。在长期的演化过程中，植物获得了复杂而精巧的机制调控可塑性生长能力，以增强其对多变复杂环境的适应性。激素对于植物的新陈代谢、生长发育和繁衍生息等各种生命活动起重要调节作用。阐明植物激素的感知及其调控植物生长发育和防御反应的机制，是植物生物学的前沿领域。

武汉植物园在植物适应水生环境基因分化研究中取得进展

　　水生环境与陆生环境有巨大的差异，大部分陆生植物不能在水生环境完成正常的生长、繁殖，对其而言，适应水生环境是巨大的挑战。探讨植物适应水生环境的机制一直是植物学领域的研究热点之一。　　毛茛属起源于约1800万年前，是植物界既有陆生又有典型沉水种类的最年轻类群之一，是研究植物适应水生环境的理想材料。在

版纳植物园揭示壳斗科植物的基因组大小进化

　　物种的基因组大小是物种形成和多样化中最近处的性状。通过测定物种的基因组大小，有助于了解物种的染色体倍性和基因组进化，为全基因组测序提供基础数据，提高基因组多样性的生物信息学研究的效率。前人对植物基因组大小进化的研究多集中于温带草本类群，并且未与系统发育和地理分布相关联，对热带木本植物的基因组大小

昆明植物所等研究揭示水平基因转移促进陆生植物进化

　　转基因食品的安全风险是当前的热议话题之一，然而在自然界里，物种间的基因转移可能频繁发生，并对不同物种的遗传进化有深刻的影响。近期的一项科学研究表明，在陆生植物起源演化的早期阶段，物种间的水平基因转移可能促进植物由水生环境向陆生环境转变。　　水平基因转移（horizontal ge

研究揭示RNA结合蛋白相分离在植物热胁迫应答中重要作用

　　2022年2月28日，Developmental Cell在线发表了中科院上海有机化学研究所生物与化学交叉研究中心刘聪课题组与中科院分子植物科学卓越创新中心植物逆境生物学研究中心张蘅课题组合作的题为“Liquid-liquid phase separation of RBGD2/4 is req

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上海生科院提出植物芽从头再生的分子框架图

　　在合适培养环境条件下，植物离体组织或器官（也称为外植体）能够从头再生出新的分生组织。六十多年前，Skoog和Miller发现细胞分裂素和生长素是诱导外植体从头建立茎尖或根尖分生组织的关键要素，但其中蕴含的分子机制尚不清晰。4月7日，《植物细胞》（The Plant Cell）杂志在线发表了中国科

Nature惊人发现：可编码的“垃圾”RNA

　　在植物和动物中，microRNAs(miRNAs)调控了许多不同基因的表达。这样的调控在许多过程包括经历不同发育阶段的转变以及对环境压力的响应中都起着关键的作用。miRNAs是由酶切割前体转录物初级miRNAs (pri-miRs)而生成，直到现在人们都认为pri-miRs不编码任何的蛋白质。　

华人科学家Nature操控基因表达的新技术

　　尽管人类细胞中有着大约2万个基因，根据细胞的需要，在特定的时间只有一小部分的基因表达开启，且每时每刻都可能发生改变。要弄清楚这些基因的功能，研究人员需要一些工具以同样短的时间尺度来操控它们的状态。　　现在，麻省理工学院和Broad研究所开发的一项新技术使这一切成为可能，只需用光照射细胞就能够

中国农科院水稻研究刊登国际主流期刊

　　水稻是一种兼性短日植物（SDP），开花时间的调控途径在拟南芥和水稻中是保守的，但是可在功能上进行修饰。Hd1是拟南芥CONSTANS (CO)的一个同源基因，是在长日照条件下抑制开花的一个关键调节因子，但是可在短日照条件下，通过影响成花素基因Hd3a的表达，促进开花。另一个关键的调节因子Ehd1

在植物适应空间飞行微重力环境研究方面获进展

　　近日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心光合与环境生物学实验室研究员蔡伟明研究组在iScience上在线发表题为Pectin methylesterase gene AtPMEPCRA contributes to physiological adaptation to simulated an

转基因植物清除有毒污染潜力大

美国华盛顿大学研究人员莎伦•多蒂在最新一期的《美国国家科学院院刊》发表报告称，经过基因工程改良的白杨树苗可以吸收三氯乙烯等有毒物质，并能将其分解或经过代谢转化成无毒的副产物，其速度是正常树苗的100倍。该研究揭示了利用基因改良的植物来清除有毒污染物的极大潜力。十多年来，科学家不断试验用植物

基因研究助力植物区系分区

①2009年孙航研究员（左）指导博士研究生（右）在横断山高山带开展康滇假合头菊等植物调查和采集。 ②康滇假合头菊中国科学院昆明植物所供图他们的研究促进了植物区系区划的定量化和精细化，为深入探讨植物多样性的起源和形成机制以及我国植物多样性精准保护和规划制定提供了

所有开花植物同类的基因组秘密

　　一个无油樟花。　　据科学家们报告，代表最古老开花植物世系——一种有着乳白色花的小灌木——的单一物种的基因组序列终于被找到了，这让人们对开花植物是如何演化的提供了关键性的见解。研究当今地球上植物多样化的进化生物学家对无油樟(Amborella trichopoda)——该植物代表了被子植物

植物所等破译构树基因组

　　构树（Broussonetia papyrifera）又称纸皮树、肥猪树，为桑科构属多年生阔叶乔木，自然分布于我国大部分地区和东南亚，是一种典型的乡土树种和先锋植物。构树雌雄异株，种子数量多，易繁殖，生长快，表型性状和遗传多样性丰富，基因组紧凑，可作木本植物研究的模式材料。同时，构树有着悠久的开

动植物的基因编辑，在争议中前行

　　早在公元前12000年，人们就开始种植农作物。他们逐渐开始懂得挑选最好的那一株，这标志着农作物改良的开始。农作物改良，从来都是一个漫长而繁琐的过程，而如今，科学家能够快速轻松地实现。　　这多亏了一种被誉为“基因剪刀”的CRISPR技术。它是一种灵活高效的基因组编辑工具，能够对几乎任何物种的基因组

刘勋成等研究揭示植物光响应基因转录调控机理