中国科学家在植物细胞骨架研究领域取得突破性进展

微管是细胞骨架的重要组成部分,为真核细胞生命活动所必需。与其它生物体类似,微管不仅在植物生长发育中起重要作用,而且参与响应外界环境信号。近期,中国科学家在解析植物微管精准切割及微管骨架动态重构调控机制的研究中取得突破性进展。     

中国科学家在乙烯信号转导领域取得突破性进展

乙烯是一种气态植物激素,在植物生长发育的各个阶段发挥着非常重要的作用。最近,中国科学家在乙烯信号转导的分子机制研究中取得了突破性进展。     

中国科学家在植物应答低温信号研究中取得突破性进展

植物具有复杂而精巧的机制以适应各种逆境。最近, 中国科学家在水稻(Oryza sativa)感受冷信号的分子机理、冷信号感应分子在水稻驯化过程中的演化及拟南芥(Arabidopsis thaliana)中磷酸化调控冷信号转导的分子机理等研究中取得了突破性进展。     

中国科学家在生长素信号转导领域取得突破性研究进展

生长素(IAA)作为一种重要的植物激素, 参与调节植物生长发育的许多过程, 其作用机理长期以来备受人们的关注。最近, 中国科学家在生长素信号转导的分子机理研究领域取得了突破性进展。     

MIME——有丝分裂替代减数分裂及其在作物无融合生殖中的应用

无融合生殖因其在杂种优势固定中的巨大潜力而受到广泛关注,人工创制无融合生殖是当前无融合生殖研究的重要方向,有丝分裂替代减数分裂(Mitosis instead of Meiosis,MIME)能产生与母本遗传组成完全一致的二倍体配子,是人工创制无融合生殖的关键步骤。文中对MIME的发生及其在作物无融合生殖中的应用以及MIME应用中的问题进行综述,以期为扩大MIME在作物无融合生殖中的应用提供参考。     

我国科学家在白血病研究领域获突破性进展

<正>上海交通大学医学院附属瑞金医院研究员张济研究组关于癌蛋白PML/RARα选择性抑制造血特异性转录因子PU.1及其靶基因的研究文章,近日发表于国际著名杂志Cancer Cell上。有关专家认为\"该研究结果对于推动白血病以及其他恶性肿瘤的研究都具有实质性意义\"。     

我国科学家在禽流感病毒研究领域取得进展

我国科学家在对青海湖区域候鸟的禽流感状况进行连续三年的追踪后,在禽流感病毒研究方面取得新进展。这一新发现有助于禽流感疫苗和药物的研发。     

植物无融合生殖相关基因研究进展

无融合生殖是指不经过精卵融合即可形成胚从而进行种子繁殖后代的一种特殊的无性生殖方式, 无融合生殖胚的形成没有父本的参与, 其后代是母本基因型的完整克隆, 因此是植物杂种优势固定与利用的一种最理想的途径, 具有巨大的潜在利用价值, 被誉为“无性革命”。按其胚体发生的途径, 无融合生殖可分为二倍体孢子生殖、无配子生殖和不定胚生殖三种类型。本文介绍了植物胚发育、胚乳发育、减数分裂等涉及无融合生殖过程的相关基因的研究进展, 同时介绍了可能与植物无融合生殖途径调控相关的几个基因片段的研究情况。     

高梁SSA—1无融合生殖胚胎学研究

经常规石蜡切片法,在光学水平观察了高染（Ｓｏｒｇｈｕｍｂｉｃｏｌｏｒｂｉｃｏｌｏｒ．）Ｍｏｅｎｃｈ）ＳＳＡ－１无融合生殖的胚胎发生。高染ＳＳＡ－１的无融合生殖为无孢子生殖和二倍体孢子生殖两种类型。两种生殖类型的单核胚囊经３次有丝分裂成７细胞（８核）的成熟胚囊,由卵细胞、２个助细胞、２个极核和３个足细胞组成,反足细胞迅速分裂增殖,形成由２０－３０个细胞组成的细胞团。此外,还具有一定频率的无孢子生殖多     

水稻中的无融合生殖研究及问题

本文综述了植物无融合生殖概念的发展历史。简述了目前报道的裟上主要无融合生殖材料的特点特征以及近年来的一些新进展。同时指出了水稻无融合生殖研究中存在的问题和注意事项。     

Cytogenetic studies on two F1 hybrids of autotetraploid rice varieties showing extremely high level of heterosis

Mechanisms of two F1 hybrids (D46A × DTP-4 and D46A × Dminghui63) of autotetraploid rice (2n = 4x = 48) showing extremely high pollen fertility 87.40% and 85.97%, respectively, seed set 82.00% and 79.00%, respectively and extremely high level of heterosis were analyzed cytologically. The chromosome pairing of D46A × DTP-4 and D46A × Dminghui63 was normal at metaphase I(MI), and had almost no I or III, with an average of 0.020I +14.36 II 6.44rod+7.91ring) +0.01III + 4.80 IV + 0.01VIII and 0.06 I + 17.67 II (11.01rod + 6.67ring)] + 0.06 III +3.10IV+0.01VI, respectively. The most frequent chromosome configurations were 10II+7IV and 12II+bIV. The bivalent frequency was less frequent in hybrids than that in restoring parents, and the same results were gained from univalents, trivalent and multivalents. However, the quadrivalent frequency was significantly higher in hybrids than that in restoring parents at MI. The other meiotic phases progressed normally, except for low percentages of PMCs with lagging chromosomes at AI and low percentages of PMCs with micronuclei at telophaseI (TI) and telophaseII (TII). PMCs with lagging chromosomes at AI and PMCs with micronuclei at TI and TII showed negative correlation between pollen fertility and seed set. Above 90% of the PMCs could form normal microspores, which resulted in the production of viable pollen grains, abnormal microspores were observed including penta-fission and hexa-fission. Based on these results we suggest that the two F1 hybrids had better behaviors of chromosome pairing and genetic stability than autotetraploid rice and other autotetraploid plants ever studied.     

新型四倍体水稻创制及其杂种优势利用研究进展

新型四倍体水稻是本研究团队创制的一类高育性多倍体水稻新种质,携带有多种优异基因。该类材料与同源四倍体水稻杂交获得的杂种F₁产量优势明显,具有应用前景。本文首先概述了同源四倍体水稻的研究进展,并重点阐述了新型四倍体水稻创制过程、主要特点、杂种优势表现及其涉及的分子遗传机理,最后提出未来研究的思路及需要解决的问题,为加快新型四倍体水稻在多倍体水稻育种中的利用提供依据。     

同源四倍体水稻小孢子发生的超微结构

利用透射电子显微镜对同源四倍体水稻小孢子母细胞减数分裂前及期间的超微结构进行观察,结果发现:(1)减数分裂前及减数分裂早期,小孢子母细胞核糖体密度高,线粒体、质体等细胞器丰富;粗线期核糖体密度显著下降,线粒体、质体等细胞器数量减少;终变期核糖体密度逐渐恢复到减数分裂前状态,而其他细胞器的数量除在二分体时期出现短暂的回升,终变期以后的时期均较少.(2)小孢子母细胞间的连接在小孢子母细胞时期以典型的胞间连丝为主,进入细线期,胞间连丝数量显著减少,宽孔道的胞质通道逐渐增多,粗线期小孢子母细胞间基本通过胞质通道连接,终变期小孢子母细胞间完全分离.(3)随着减数分裂的进行,药壁四层细胞逐渐液泡化,绒毡层细胞中部分小液泡融合成大液泡,形成胞内"空腔";药室内壁细胞出现大量的具有叶绿体结构特征的质体,内含丰富的淀粉粒,到了四分体时期质体数量及内含的淀粉粒显著减少.     

Crossover Formation During Rice Meiosis Relies on Interaction of OsMSH4 and OsMSH5

MSH4 encodes a MutS protein that plays a specialized role in meiosis. In eukaryotic species, such as budding yeast, mice, Caenorhabditis elegans, and Arabidopsis, msh4 mutants display meiotic defects with a reduced number of chiasmata. Here, we characterized rice MSH4 by map-based cloning. In Osmsh4 mutants, the chiasma frequency was dramatically decreased to ∼10% of the wild type, but the synaptonemal complex was normally installed. The double mutant analysis showed that in the Osmsh4 Osmsh5 mutant, the reduction of chiasmata was greater than other zmm mutants. This was consistent with the absence of localization for OsZIP4 and OsMER3 in Osmsh4 and suggests an earlier role for OsMSH4 and OsMSH5 than other ZMM proteins where they may be required to stabilize progenitor Holliday junctions. Using yeast two-hybrid and pull-down assays, we verified the direct physical association between OsMSH4 and OsMSH5 and OsMSH5 and HEI10 in plants for the first time. The MSH4–MSH5 heterodimer has been demonstrated in mammals to stabilize the formation of progenitor and double Holliday junctions that may be resolved as crossovers (COs). We propose that OsMSH4 interacts with OsMSH5 to promote formation of the majority of COs in rice.     

水稻亚种间杂种F1半不育小孢子发生的细胞学观察

利用石蜡切片和染色体压片法对水稻亚种间半不育杂种F1及其亲本的小孢子母细胞减数分裂过程进行细胞学观察.结果显示:亲本及杂种F1的花药壁发育正常,但部分F1的小孢子母细胞减数分裂异常,形成不均等的二分体和异常的四分体;其染色体在中期Ⅰ分散在赤道板两旁或远离赤道板,形成单价体;在后期Ⅰ和后期Ⅱ产生大量落后染色体或染色体桥.研究表明,部分花粉母细胞减数分裂中期和后期染色体行为异常可能是造成杂种F1花粉半不育的主要原因.     

杂交粳稻花优14及其亲本孕穗期剑叶的基因表达谱芯片分析

本文以孕穗期的杂交粳稻花优14及其母本申9A和父本繁14的剑叶为材料,利用Affymetrix水稻基因组芯片检测了3个样品中的基因表达谱,并用生物信息学方法对差异表达基因进行了分析。结果表明：与其亲本相比,杂交粳稻花优14中共有2057个基因的表达水平出现了2倍(变化倍数≥2或≤0.5)以上的变化。通过对这些差异表达基因进行GO(Gene Ontology)功能分类,发现差异表达基因在光合系统Ⅰ、叶绿体膜和叶绿体被膜等与叶绿体相关的细胞组分中显著富集;同时差异表达基因还在叶绿素合成、叶绿素代谢和类胡萝卜素合成等生物学过程中富集。光合作用效率的改变可能和花优14杂种优势的形成相关。与已报道结果不同,本文在代谢途径分析结果中并没有发现花优14中差异表达基因在碳固定和光合作用等途径中显著的富集,但是发现差异表达基因在光合作用-天线蛋白以及淀粉和蔗糖的代谢途径中显著富集。该结果表明,在不同的杂交组合中,参与杂种优势形成的基因或者代谢途径可能是不同的。     

OsAM1 is required for leptotene-zygotene transition in rice

The events occurring at the onset of meiosis have not been fully elucidated. In the present study, OsAM1 was identified in rice (Oryza sativa L.) by map-based cloning. OsAM1, a homolog of Arabidopsis SWI1 and maize AM1, encodes a protein with a coiled-coil domain in its central region. In the Osam1 mutant, pollen mother cells are arrested at leptotene, showing that OsAM1 is required for the leptotene-zygotene transition. Immunocytological analysis revealed that OsAM1 exists as foci in early prophase I meiocytes. Very faint OsREC8 foci persisted in the Osam1 mutant, indicating that OsAM1 is not required for the initial meiotic recruitment of OsREC8. In the absence of OsAM1, many other critical meiotic components, including PAIR2, ZEP1 and OsMER3, could not be correctly installed onto chromosomes. In contrast, in pair2, Osmer3 and zep1 mutants, OsAM1 could be loaded normally, suggesting that OsAM1 plays a fundamental role in building the proper chromosome structure at the beginning of meiosis.     

水稻减数分裂染色体分析方法

减数分裂粗线期染色体研究技术的发展, 很大程度上克服了水稻(Oryza sativa)细胞遗传研究中较小染色体所带来的研究困难。减数分裂染色体的制备与观察已经成为水稻细胞遗传学研究中的常规方法。该文详细描述了水稻中常用的减数分裂染色体制备、荧光原位杂交和免疫荧光染色的实验方法。