呼唤新"绿色革命"

当今世界,一方面由于各种冲突频发、气候变化不断加剧、环境污染日益严重以及自然资源日益减少,粮食产量增长速度在逐渐放慢;另一方面,人口在不断增长,预计全世界总人口到2050年将增至近90亿,而绝大多数可生产粮食的土地已经开垦,加之耕地被污染和破坏越来越严重,人均耕地面积在逐渐减少.因此,粮食危机依然严峻.联合国粮农组织、...     

"绿色革命"基因是何方神圣?

经过50多年的研究,科学家们发现,小分子化合物赤霉素有着步骤繁琐的生物合成过程、错综复杂的信号传导过程和代谢调控过程.通过广泛搜集矮秆、半矮秆突变体,并在模式植物拟南芥以及水稻、小麦等作物中进行深入的生物学功能解析和分子特性研究,科学家们发现了赤霉素的生物合成、信号传导以及代谢调控相关基因的突变都会影响植物株高.那么,...     

水稻生产的第二次"绿色革命"

20世纪70年代,在矮化育种的基础上,我国率先掀起了以杂交水稻育种即水稻杂种优势利用为代表的又一次农业技术革命浪潮.这场让国人无比自豪的农业技术革命,其非同寻常的意义和价值也令世界瞩目.     

震撼世界的第一次"绿色革命"

每当谈到革命,人们脑海中常浮现的是改朝换代或政治变革.然而实际上,在自然界、社会界或思想界的发展过程中发生的那些对人类社会的发展历程同样产生深远影响和深刻质变的活动也是革命.例如,18世纪末以蒸汽机为代表的第一次科技革命,19世纪末以电力为代表的第二次科技革命,20世纪中后期计算机、原子能、生物等新兴技术所引发的第三次...     

绿色革命的兴起

1943年，面对需要进口一半小麦才能满足人民粮食需求的状况，时任墨西哥总统曼努埃尔·阿维拉·卡马乔领导的政府与美国洛克菲勒基金会联合成立一个机构，名为“特别研究办公室”。与专家的研究和推广工作的同步，墨西哥联邦政府投入大量资金，用于引进作物新品种和建设农业基础设施。1956年，墨西哥已经实现了小麦的自给自足。到1964年，墨西哥每年还有数百万吨的小麦可供于出口。     

绿色革命的兴起

1943年,面对需要进口一半小麦才能满足人民粮食需求的状况,时任墨西哥总统曼努埃尔·阿维拉·卡马乔领导的政府与美国洛克菲勒基金会联合成立一个机构,名为“特别研究办公室”。与专家的研究和推广工作的同步,墨西哥联邦政府投入大量资金,用于引进作物新品种和建设农业基础设施。1956年,墨西哥已经实现了小麦的自给自足。到1964年,墨西哥每年还有数百万吨的小麦可供于出口。     

长城之父

长城现代已经成了中华民族的象征,不过,又有多少人知道最早的长城是什么样子,在什么地方,因为什么而修筑?过去的地方文献中并没有关于它的记载,因此,长城的先祖——楚长城,其地理位置和状况一直都是一个谜……而今在河南南阳宝天曼生物圈保护区附近,我们发现了她的“芳踪”,就让我们以放松的心情慢慢地走入历史,走入那片绿色的天地,一同去探寻神秘的楚长城。     

绿色革命与生物文化入侵

无论是生物多样性还是文化多样性的保护，都是对我们这个时代的最大挑战。近几十年来，由于外来物种有意还是无意的大量引入，即所谓“生物文化入侵”，对本地生物多样性和文化多样性造成了严重的威胁，其中引人注目的一个方面是，各地作物和畜禽品种被淘汰所造成的基因资...     

Precise A•T to G•C base editing in the zebrafish genome

Background

Base editors are a class of genome editing tools with the ability to efficiently induce point mutations in genomic DNA, without inducing double-strand breaks or relying on homology-direct repair as in other such technologies. Recently, adenine base editors (ABEs) have been developed to mediate the conversion of A?T to G?C in genomic DNA of human cells, mice, and plants. Here, we investigated the activity and efficiency of several adenine base editors in zebrafish and showed that base editing can be used to create new models of pathogenic diseases caused by point mutations.

Results

The original ABE7.10 exhibits almost no activity in zebrafish. After codon optimization, we found that a zABE7.10 variant could induce targeted conversion of adenine to guanine in zebrafish at multiple tested genomic loci, and all the target sites showed a high rate of germline targeting efficiency. Furthermore, using this system, we established a zebrafish model of 5q-Syndrome that contained a new point mutation in rps14. The further modification of zABE7.10 by a bipartite nuclear localization signals (bpNLS) resulted in 1.96-fold average improvement in ABE-mediated editing efficiency at four sites.

Conclusions

Collectively, this system, designated as zABE7.10, provides a strategy to perform A?T to G?C base editing in zebrafish and enhances its capacity to model human diseases.

     

赤霉素代谢调控与绿色革命

赤霉素作为重要的植物激素,参与了植物诸多发育过程的调控.一些涉及赤霉素生物合成和信号传导途径的重要调控基因对作物的株型、产量和品质能够产生积极的影响,已在农业生产中得到广泛应用.其中,Rht-1和sd-1等位基因由于分别赋予了小麦和水稻半矮化的特性,从而促成了20世纪后半叶的"绿色革命".本文回顾了与"绿色革命"相关的...     

发现“绿色革命”基因

世界小麦的籽粒产量在６０年代和７０年代持续增长,其原因在于农民采用了新品种和新的栽培方法,而这被称之为“绿色革命”。新的小麦品种秆矮,以秸秆的生物量换取籽粒产量,比高秆品种更耐风雨。这些小麦秸秆短的原因是他们对植物生长激素赤霉素反应异常。最近的研究揭示了第一次绿色革命的分子基础。对赤霉素反应的减弱是在２个Ｒｅｄｕｃｅｄｈｅｉｇｈｔ－１（Ｒｈｔ－Ｂ１和Ｒｈｔ－Ｄ１）位点之一发生了矮化等位基因突变所至。Ｒｈｔ－Ｂ１／Ｒｈｔ－Ｄ１和玉米的Ｄｗａｒｆ－８（ｄ８）是拟南芥属赤霉素不敏感基因（Ａｒａｂｉｄｏ…     

探索新绿色革命的靶标

第一次绿色革命的潜力已经被充分利用,第二次绿色革命正在兴起。全世界的科学家都在探讨新绿色革命的靶标,包括改善核酮糖-1,5-二磷酸（RuBP）羧化酶／力口氧酶（Rubisco）、降低光呼吸和呼吸作用损失、提高RuBP再生能力、改造C3植物成为C4植物例如C4水稻、将蓝细菌的CO2浓缩机制引入c。植物、增加转运蛋白,以及改善作物根系、优化产物品质和加强作物对环境胁迫的抗性。这篇综述主要考察这些靶标的研究进展,并指出潜在的问题。尽管基因工程是一个强有力的工具,但是人们不应当把新绿色革命成功的希望全部寄托在它上面。一些传统的和非转基因的方法也将在这个革命中发挥重要的作用。这个革命的前途是光明的,但是获得成功所需要的时间可能要比一些人估计的15年长得多。     

俄罗斯生理学之父

离开伊凡·谢琴诺夫的逝世,已经有半个世纪了,但是,他的名字还生活在科学界,他的论点成了今天许多生理学者工作的基石。苏维埃人民深切地纪念着这位伟大的生理学家。他的诞生地和以诞生地为中心的那个地方,现在都已用他的名字来命名。他的著作被大量地出版,并已广泛地为人传诵。谢琴诺夫早年曾在圣·彼得堡的军事工程学校受过有关军事的训练。但是他随即舍弃了他的军事生活,进入密切地关系着他的整个的     

“绿色革命”与特异种质资源

本世纪六十年代,由于小麦、水稻上半矮秆抗病品种的育成和推广以及与之相适应的栽培措施的运用,使世界粮食产量有了大幅度的提高,并由此对世界经济产生了较大的影响.这一世界性的粮食生产的大飞跃被称之为"绿色革命"."绿色革命"迄今已有廿年左右的历史了.由于人口的持续增加和耕地面积的逐年减少,粮食问题仍然是我国和许多第三世界国家面临的一个严峻问题.今天我们来回顾总结"绿色革命"的经验,将会使我们得到一些有益的启示.     

欧文·内尔：膜片钳之父

起初，欧文·内尔并没有意识到他所研究的东西的价值。从20世纪70年代起，内尔和同事伯特·萨克曼（Bert Sakmann）在哥廷根马普生物物理化学研究所毗邻的实验室就一直在试图完善一项用于观察单一离子通道的技术。在之前，两人就使用青蛙肌肉和一台示波器看到过类似通道蛋白响应神经递质乙酰胆碱的影响而打开的现象。但是示波器上的信号一点也不清晰。     

绿色革命——人类的自我拯救之路

古语云:仓廪实,天下安.粮食自古以来就是安天下之本.当今世界,由于气候异常、生态环境的污染和破坏加重、人口膨胀以及耕地、水、能源等资源短缺加剧,加之突如其来的新冠肺炎疫情在全球的蔓延,粮食安全已成为全天下共同关注和担忧的焦点问题.习近平总书记一直将粮食安全作为治国理政的头等大事,反复强调"中国人的饭碗任何时候都要牢牢端...     

藏南晚白垩世赛诺曼期放射虫的新属种

白垩纪放射虫化石在世界各地广泛分布。但迄今为止,仅北美西部有较系统的研究。Pessagno(1976,1977)建立的大谷系(Great Valley Sequence)放射虫分带,自底部贝里阿斯阶至顶部马斯特里赫阶共有12个带及12个亚带。最近,Pessagno等(Pessagno et al.,1984)在总结已有资料基础上,又提出了划分中晚侏罗世特提斯区和北方区不同放射虫动物群的标准,并据此探讨北美西部一些地体自南而北漂移的历