水稻基因克隆技术及其应用

水稻全基因组测序工作的完成是水稻基因和基因组研究史上的一个重要里程碑.基因组测序计划完成之前水稻的基因克隆技术主要是针对单个或少数几个基因进行,而水稻基因组计划完成之后其基因克隆技术则以大规模、高通量为特征.     

前沿动态

中国完成白菜全基因组测序白菜类作物包括大白菜、小白菜、菜心和芜菁等形态各异的一大类蔬菜,是我国栽培面积和消费量最大的蔬菜作物。白菜全基因组测序是继黄瓜和马铃薯基因组测序项目后,由中国主导通过国际合作完成的又一重大成果,标志着我国在该领域基因组学研究中取得了国际领先地位。分析结果表明,白菜基因组大小约为485 Mb,包含约42 000个基因;     

iTRAQ技术及其在水稻蛋白质组学中的应用研究进展

同位素标记相对和绝对定量技术(iTRAQ)是一种新型的高通量的蛋白质测序技术,其通过与高精度的质谱仪串联,可同时对多达8个样品进行定性与定量分析,测定蛋白范围广泛、检测限低、分析结果可靠、精度高;目前已广泛应用于植物体的结构、功能、表达等方面的研究。水稻是人类的主要粮食作物,也是首个完成基因组测序的谷类模式植物,在蛋白质组水平上研究水稻的生长发育、调控机制具有重要意义。综述了iTRAQ的原理、操作流程和优缺点,重点就iTRAQ技术在水稻组织器官、亚细胞水平、逆境胁迫、激素诱导、突变体等方面的蛋白质组学研究进行了分析,并对iTRAQ技术在水稻蛋白质组学上的应用研究进行了展望。     

蛋白组学在研究水稻受病原菌胁迫中的应用

随着水稻基因组的测序完成,很多基因功能的揭示,对水稻响应病原菌侵染的相关途径的研究也有了很大的进展。通过蛋白组学的研究手段,可以揭示在病原菌胁迫下,水稻蛋白组的表达变化,有助于进一步了解水稻与病原菌的互作机制。     

我国完成31个大豆基因组重测序

<正>由香港中文大学、华大基因研究院、农业部、中国科学院等单位合作的"大豆回家"项目研究成果,"31个大豆基因组重测序揭示遗传多样性和进化选择模式"11月14日在国际著名杂志《自然-遗传学》上在线发表。     

水稻产量相关数量性状基因研究进展

高产育种一直是水稻育种工作的主要目标。随着水稻基因组测序的完成,水稻产量相关数量性状遗传研究取得了极大的进展,成功克隆了一批与水稻产量相关的数量性状基因。综述了近年来已克隆的产量相关数量性状基因的研究。     

水稻产量相关数量性状基因研究进展

高产育种一直是水稻育种工作的主要目标。随着水稻基因组测序的完成,水稻产量相关数量性状遗传研究取得了极大的进展,成功克隆了一批与水稻产量相关的数量性状基因。综述了近年来已克隆的产量相关数量性状基因的研究。     

RNA干扰技术及其在水稻基因功能研究中的应用

 随着水稻全基因组测序的完成，探究水稻中许多未知基因的功能成了当前的研究重点之一。RNA干扰技术(RNAi)作为新发展起来的基因功能研究方法正在被广泛采用。以农杆菌介导转化水稻技术也逐渐成熟。简要综述了RNAi作用机制及其在水稻基因功能研究中的应用的最新进展。     

科学家加大对水稻品种的测序力度

国际水稻研究所(IRRI)启动了一项雄心勃勃的合作计划,从而在两年时间里对1万种水稻品种的基因组进行测序,这可能有助于培育更健壮、生长更快速或者产量比以前更高的新品种。这个项目是在2004年国际水稻基因组测序项目的来自10个国家的科学家首次对日     

基于高密度遗传图谱定位新的水稻抽穗期QTLs

【目的】挖掘新的控制水稻抽穗期的QTLs,为水稻花期调控的遗传机理研究和分子育种提供新的基因资源。【方法】以籼稻品种特籼占空间诱变突变体CHA-1和籼稻航恢7号空间诱变突变体H335为亲本进行杂交,构建包含275个株系的重组自交系(RIL)作图群体,利用由两亲本重测序及RIL群体简化基因组测序所构建的高密度遗传图谱,在2个环境下进行水稻抽穗期QTL定位。【结果】经两亲本重测序及RIL群体简化基因组测序,构建了包含2 498个Bin标记的高密度遗传图谱。该图谱覆盖水稻12条染色体,各染色体标记数平均208.17,标记间平均遗传距离为0.95 cM。在2个环境下共定位到4个影响抽穗期的QTLs,分布于第3、第6和第8号染色体,其中qHD-6和qHD-8-1位于前人已报道定位的区域并被克隆,另外2个QTLs(qHD-3和qHD-8-2)尚未见报道,并且qHD-8-2能在2个环境中被重复检测到,贡献率分别为8.30%和10.89%。【结论】通过构建的高密度遗传图谱在2个环境中共检测到4个影响抽穗期的QTLs,其中qHD-3和qHD-8-2是新的抽穗期QTL位点,可用于后续抽穗期调控基因的精细定位及克隆研究,也可用于水稻抽穗期的分子调控机理研究与育种。     

水稻突变体库构建方法的新发展——CRISPR/Cas9系统

水稻是世界上重要的粮食作物之一.随着水稻全基因组测序的完成,迫切需要开展基因组功能的研究,其中突变体的获得是至关重要的环节.构建水稻突变体库是挖掘优异种质资源、分离并鉴定基因功能最直接的办法.概括了几种早期常用的突变体库构建方法,重点介绍了利用CRISPR/Cas9基因编辑技术创制突变体库的研究进展.     

鲤鱼基因组初步完成测定分析

<正>近日,中国科学院北京基因组研究所运用新一代高通量测序技术以及高性能的生物信息分析,完成了鲤鱼基因组初步测定与分析工作,获得了鲤鱼基因组高覆盖的基因组数据。"鲤鱼基因组计划"是基因组所与水产生物应用基因组研究中心和黑龙江水产研究所联合开展的研究项目,目前项目进展顺利,是     

利用水稻抗旱种质研究驯化和育种对遗传多样性的影响

利用高通量测序获取SNP标记技术对上海市农业生物基因中心99个水稻抗旱种质进行全基因组重测序,分析其遗传多样性和遗传基础。结果表明:在所有SNPs位点中,多态性比率为68.98%(1 927 238/2 793 702),SNPs标记密度在12条染色体上分布范围为4.5—6.2个SNP/kb;供试品种间的遗传距离分布具有两个密度高峰;邻接法构建系统发育树将99个品种划分为籼稻和粳稻两个类群。综合SNPs和进化分析结果表明:水稻在自然选择和人工驯化过程形成复杂进化史,99个抗旱种质在DNA水平上的差异呈现两个极端,遗传距离分布范围较大(0.003—0.998),具有较宽遗传基础和丰富的遗传多样性。本研究以期为水稻节水抗旱新品种选育的亲本选配提供理论依据。     

中国科学家主导的国际团队完成马铃薯基因组测序

<正>中国农业科学院近日宣布,经过6年的艰苦努力,由14个国家97名研究人员组成的"马铃薯基因组测序国际协作组"日前完成了马铃薯基因组测序。由中方团队主导的这项研究,奠定了中国在这一研究领域的国际领先地位。     

基因组水平上水稻受体激酶基因家族的生物信息学分析

 对已完成全序列分析的籼稻(北京基因组信息中心,BGI)和接近完成全序列分析的粳稻(国际水稻基因组测序计划,IRGSP)的蛋白质数据库进行两步HMM(hidden markov model)模式匹配搜寻,在基因组水平上分别获得籼稻和粳稻受体激酶5个基因家族的成员序列共643和701个,对粳稻受体激酶进行了详细的生物信息学分析。对粳稻和籼稻的同源比较分析表明,受体激酶基因存在非常强的保守性,但不同基因在基因组水平上可能存在不同水平的扩增。对Swissprot数据库的同源分析表明,这些基因是植物特有的受体激酶。搜     

31个大豆基因组重测序揭示遗传多样性和进化选择模式

<正>2010年11月14日,香港中文大学、华大基因研究院、农业部、中国科学院等单位合作的"大豆回家"项目,在大豆基因组研究取得重大突破。研究成果"31个大豆基因组重测序揭示遗传多样性和进化选择模式"在国际著名杂志《自然-遗传学》上在线发表。该     

水稻产量性状的研究进展

粮食危机是一个必须面对的全球问题,提高粮食产量是作物育种的一个重大课题。随着水稻基因组测序计划的完成,近年来许多与产量性状如穗粒数、粒重、分蘖等有关的基因,被逐步地克隆。虽然目前这些结果还不能解释各个性状的形成机理,但随着分子技术的发展,水稻产量性状QTL的研究必将在水稻超高产育种中发挥巨大作用。     

RFLP揭示的籼粳基因组多态性

采用28个RFLP籼粳特异性探针和6个SSR籼粳特异性标记对水稻不同品种进行了籼粳基因组多态性分析，结果表明，这些标记分布在水稻12条染色体上，能对水稻品种进行籼粳稻分子分类。由于水稻基因组序列图的完成和释放，使得这些籼粳特异性标记揭示的基因组多态性可以在基因组序列水平上进行分析和验证。本研究以RZ906探针和RM405为例分析了籼粳特异性其及序列分子生物学基础。     

利用RT-PCR快速检测水稻条纹叶枯病病毒

根据水稻条纹叶枯病病毒基因组序列的信息,在其RNA聚合酶基因、外壳蛋白基因和RNA沉默抑制子基因以及特异蛋白基因的两侧设计4对引物,对感染病毒的水稻植株总RNA并进行RT—PCR扩增,可以在感病植株中分别扩增出水稻条纹叶枯病病毒基因组特有的4个条带,并通过测序和Genbank blast证实。利用该方法可以对水稻和其它寄主进行条纹叶枯病病毒早期检测。     

水稻功能基因组

继完成籼稻基因组测序、粳稻第4号染色体测序后,在水稻抗病(白叶枯病、稻瘟病)、耐盐、抗旱、高效利用氮磷、分蘖、脆秆、茎秆伸长、不定根生长等基因克隆取得进展。已经分离克隆出与抗逆、抗病、高产相关的40个功能基因。研制成功水稻全基因组芯片(包含55 791基因信息),利用该