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杂交稻育性控制的分子遗传基础
一、项目分类 重大科学前沿创新 二、成果简介 该成果围绕杂交稻育性遗传控制的关键问题,包括细胞质雄性不育与恢复性和籼粳杂种不育与亲和性的分子遗传基础,开展了系统研究并取得了创新性重要成果,大大发展了作物遗传育种理论和促进了杂交育种实践。 一、克隆了最广泛应用的野败型细胞质雄性不育(CMS)基因WA352及其育性恢复(RF)基因Rf4,揭示了植物孢子体型CMS/RF系统的分子作用机理。成果被评述“在作物杂交育种和发展育种新策略具有重要的理论和实践意义”。 二、克隆了包台型CMS基因orf79及其恢复基因,阐明了植物配子体型CMS/R系统的分子作用机理。成果被认为“提供了植物核质互作的分子机制的新视点”。 三、克隆了控制籼粳稻杂种雄性不育的基因Sa ,发现Sa 是由2 个相邻基因SaM和SaF 组成的复合座位,揭示出此类复合座位是控制植物杂种不育的普遍性分子遗传基础。成果被评论为“在植物杂种不育机理研究方面做出了重要贡献”。 该成果在Nat. Genet, Plant Cell, PNAS, Mol. Plant, Annu. Rev. Plant Biol.等发表论文25篇,8篇代表论文总他引836次,被Nature, Science等刊物SCI他引616次,单篇最高SCI他引288次。获授权发明专利6件,成果受到学术界的高度评价,被4篇专题文章评述,被“F1000”评论5次,入选科技部973计划十周年纪念活动代表性成果,项目成果被多家育种单位应用并培育出杂交稻新品种。相关研究成果大大促进了植物分子遗传学的发展,并在杂交稻育种中发挥了重要作用。 该成果荣获2018年度国家自然科学奖二等奖。
华南农业大学 2022-08-15
一种光控RNA标记新技术
研究开发了 “ 荧光团辅助的 RNA 邻近标记和测序技术 ” ,简称 “CAP-seq” 。   该方法通过可见光激发遗传靶向的光敏蛋白 miniSOG 产生活性氧, 介 导邻近 RNA 分子上的鸟嘌呤与具有生物正交功能把手的氨基探针进行共价交联,既而通过富集纯化与高通量测序检测,实现 miniSOG 定位的亚细胞区域内 转录 组的空间特异性标记与鉴定。 利用 CAP-seq ,他们系统研究了几个亚细胞区域的转录组,包括线粒体基质转录组 、 内质网表面 转录组 以及 线粒体外膜附近转录组。这些研究结果表明 CAP-seq 对 活细胞中开放区域的 RNA 标记具有良好的空间特异性和覆盖度 。 他们在线粒体外膜附近检测到 30 个编码氧化磷酸化途径相关蛋白的 RNA 和多达 55 个编码核糖体蛋白的 mRNA ,这一结果不仅支持了线粒体蛋白在线粒体外膜被翻译后直接转运进线粒体的模型,还暗示着线粒体功能可能与蛋白质的翻译调节有关。 CAP-seq 具有操作简单、空间选择性高、生物相容性好的特点,将成为一项适合于在多种生物系统中研究亚细胞 转录组 的新技术。
北京大学 2021-04-11
一种细胞囊泡快速标记装置
本实用新型公开了一种细胞囊泡快速标记装置,该装置包括荧光显微镜、显微镜专用活细胞培养系统、玻璃微电极、压力控制器、电刺激器和气瓶,该方法是采用一种用于膜片钳实验的玻璃微电极,通过一定频率和压力的气体,将微电极中的囊泡标记染料均匀地释放到细胞周围,形成稳定的染料浓度,从而实现对特定的囊泡进行标记。完成标记后,停止给气,染料浓度会因扩散作用迅速降低,无需洗脱过程,可以直接进行囊泡动态变化的后续观察。该方法可快速有效地实现标记并实时记录,从而极大地提高实验效率。
浙江大学 2021-04-13
揭示植物免疫预警新机制
发现拟南芥BAK1和CERK1分别作为共受体的两条过去认为彼此独立的免疫信号转导通路存在信息流动(crosstalk),并因此产生细菌诱导的真菌抗性。同时,该研究首次发现植物受体激酶可通过近膜区磷酸化进入一种介于“失活”和“激活”的中间状态,即“警戒”(primed)状态。值得注意的是,茄科植物本氏烟的CERK1因为近膜区没有对应拟南芥CERK1的可磷酸化位点,不能响应flg22进入警戒状态,而拟南芥的CERK1却能在本氏烟细胞中受flg22诱导进入警戒状态,提示通过基因编辑改造农作物自身CERK1的近膜区使之获得对应拟南芥CERK1的可磷酸化位点,有望成为提升农作物广谱真菌抗性而又不会造成持续生长抑制的新策略。
中山大学 2021-04-13
纳米材料肿瘤免疫治疗研究
考虑到血液循环中的表达PD-1的T细胞(PD-1+T细胞)可以靶向结合aPD-1抗体,然后通过趋化因子的作用主动向炎症或者肿瘤部位聚集,他们设计了一种新的纳米药物递送策略(如上图),不仅可以利用纳米载体递送aPD-1抗体用于免疫检查点的阻断,而且还可以利用T细胞来递送NF-κB信号通路抑制剂用于抗肿瘤T淋巴细胞的募集。由于纳米载体pH的敏感性,肿瘤浸润的PD-1+ T细胞结合的纳米药物在酸性的肿瘤微环境中释放,留下aPD-1封闭抗肿瘤T细胞上的PD-1/PD-L1免疫检查点,新产生的负载NF-κB信号通路抑制剂的纳米药物被肿瘤细胞和肿瘤相关巨噬细胞摄取,从而抑制肿瘤细胞和肿瘤相关巨噬细胞的NF-κB信号通路,进一步增加抗肿瘤T淋巴细胞的募集,这些募集来的T细胞又可以再次作为纳米药物输送的工具输送纳米药物,这种良性的药物递送循环可以显著提升肿瘤内药物的聚集,改善肿瘤中T细胞的浸润,协同提升肿瘤免疫治疗的效果,为一些不响应免疫检查点治疗的肿瘤提供了一个新的方向。
中山大学 2021-04-13
免疫机理研究NMT工作站
“NMT界乔布斯”许越先生推荐创新平台 中关村NMT产业联盟推介成员单位创新产品 “生物安全,人人有责” 推出背景: 在国际竞争白热化,战争形态多样化的今天,生物安全已成为国家安全的重要组成部分,为积极应对这一挑战,2019年10月,生物安全法草案于首次提请十三届全国人大常委会第十四次会议审议。本次新冠肺炎疫情的爆发,让各界更加意识到,生物安全对于确保国家安全、保障社会稳定、人民群众生命安全和身体健康的重要性。 国家安全就是国家竞争,归根结底又是科技实力的竞争!因此,作为中国的高新技术企业,中关村NMT联盟的会员单位,旭月(北京)科技有限公司利用20多年的技术积累,以NMT:非损伤微测技术为底层核心技术,迅速推出了与国家生物安全相关多种检验,监测仪器设备,以及适用于多个学科及领域的研发平台: 《NMT生物安全创新平台》特制系列产品!   应对挑战: 1)有效性:随着研究的深入,单细胞的生理状态,以及对疫苗的生理反应,与处于机体组织器官中的细胞的差异,已逐渐成为研究中的瓶颈。NMT不仅可以检测单细胞,还可以实现对细胞的原位检测,以及对活体组织的在体检测,很好地弥补了这一研究手段的空白。 2)安全性:NMT是用于研究活体材料的生理环境,其所检测的Na+、H+、K+、Cl-等与细胞能量代谢、细胞凋亡、细胞形态维持等生理过程直接相关。 分类及用途: 1)《免疫机理研究NMT工作站》(型号:NMT-IMR-100) 基于底层核心NMT技术,以及成熟的技术解决方案,让科研人员可以马上投入相关科研创新工作。   2)《免疫机理研究NMT工作站》(型号:NMT-IMR-200) 基于底层核心NMT技术,结合自身科研兴趣,以及其它相关技术参数,在我方技术人员协助下形成技术解决方案,让科研人员建立更具独有创新特色的实验平台。   《免疫机理研究NMT工作站》(型号:NMT-IMR-100) 应对挑战: 1)有效性:随着研究的深入,单细胞的生理状态,以及对疫苗的生理反应,与处于机体组织器官中的细胞的差异,已逐渐成为研究中的瓶颈。NMT不仅可以检测单细胞,还可以实现对细胞的原位检测,以及对活体组织的在体检测,很好地弥补了这一研究手段的空白。 2)安全性:NMT是用于研究活体材料的生理环境,其所检测的Na+、H+、K+、Cl-等与细胞能量代谢、细胞凋亡、细胞形态维持等生理过程直接相关。 用途: 基于底层核心NMT技术,以及成熟的技术解决方案,让科研人员可以马上投入相关科研创新工作。   参数: 1.基本功能: 1.1针对免疫机理研究设计 1.2活体、原位、非损伤检测 1.3可检测指标:H+、K+、Ca2+、Cl-、O2 2.性能: 2.1自动化操作 2.2长时间实时和动态监测 2.3无需标记 2.4立体3D流速检测 3.软件: 3.1imFluxes智能软件,可直接检测、输出离子分子的浓度与流速   《免疫机理研究NMT工作站》(型号:NMT-IMR-200) 应对挑战: 1)有效性:随着研究的深入,单细胞的生理状态,以及对疫苗的生理反应,与处于机体组织器官中的细胞的差异,已逐渐成为研究中的瓶颈。NMT不仅可以检测单细胞,还可以实现对细胞的原位检测,以及对活体组织的在体检测,很好地弥补了这一研究手段的空白。 2)安全性:NMT是用于研究活体材料的生理环境,其所检测的Na+、H+、K+、Cl-等与细胞能量代谢、细胞凋亡、细胞形态维持等生理过程直接相关。 用途: 基于底层核心NMT技术,结合自身科研兴趣,以及其它相关技术参数,在我方技术人员协助下形成技术解决方案,让科研人员建立更具独有创新特色的实验平台。   参数: 1.基本功能: 1.1针对免疫机理研究和研发设计 1.2活体、原位、非损伤检测 1.3可检测指标:H+、K+、Ca2+、Cl-、O2 1.4可实时监测和记录检测时的环境参数:温度、湿度、大气压、海拔、经纬度 1.5配备新指标拓展功能 2.性能: 2.1自动化操作 2.2长时间实时和动态监测 2.3无需标记 2.4立体3D流速检测 3.软件: 3.1imFluxes智能软件,可直接检测、输出离子分子的浓度与流速,以及检测时的环境参数
旭月(北京)科技有限公司 2021-08-23
我国特有鸟类褐马鸡濒危的遗传学机制
物种逐步衰退以至走向濒危是环境和物种进化历史共同作用的结果。人类活动、栖息地破碎化和遗传多样性丧失是导致物种濒危的主要因素。目前,保护基因组学(Conservation Genomics)已成为探讨物种濒危机制的一种新手段,并在制定濒危物种的保护规划方面具有重要作用。 褐马鸡在历史上曾分布广且数量多,但后来种群持续下降,目前仅在河北、北京、山西和陕西的局部山地分布,形成了东部(河北、北京的太行山)、中部(山西吕梁山)、西部(陕西黄龙山)三个彼此隔离的地理种群。北京师范大学张正旺教授团队联合哈佛大学、中山大学、中国环境科学研究院、台湾师范大学等单位的研究人员,首次揭示了我国特有鸟类褐马鸡(Crossoptilon mantchuricum)濒危的遗传学机制。 在长期野外生态学研究的基础上,采用高通量测序技术对褐马鸡三个地理种群的40只个体及其近缘物种蓝马鸡的11只个体进行了种群基因组分析(图-2)。发现褐马鸡遗传多样性比朱鹮、白尾海雕等濒危物种更低的(图-3a);各地理种群之间存在明显的遗传差异,彼此之间几乎不存在基因流。三个地理种群均存在较为严重的近交,积累了较多的有害突变。褐马鸡的有效种群大小在大约三万七千年前开始持续下降,并在近代明显加速,而与此同时我国汉族人口快速增多,表明褐马鸡的种群下降可能与人类活动的持续增加有密切关系(图-3b)。基于此提出人类活动干扰和栖息地破碎化是导致褐马鸡遗传多样性丧失的主要原因,呼吁应进一步减少保护区内的人类活动以促进其野生种群的复壮。另一方面,作者建议采用基因组学技术来挑选出含有较少有害突变的个体进行褐马鸡种群间的基因交流,在其历史分布区开展再引入工作,以逐步恢复褐马鸡的遗传多样性和种群大小。
北京师范大学 2021-02-01
我国特有鸟类褐马鸡濒危的遗传学机制
物种逐步衰退以至走向濒危是环境和物种进化历史共同作用的结果。人类活动、栖息地破碎化和遗传多样性丧失是导致物种濒危的主要因素。目前,保护基因组学(Conservation Genomics)已成为探讨物种濒危机制的一种新手段,并在制定濒危物种的保护规划方面具有重要作用。 褐马鸡在历史上曾分布广且数量多,但后来种群持续下降,目前仅在河北、北京、山西和陕西的局部山地分布,形成了东部(河北、北京的太行山)、中部(山西吕梁山)、西部(陕西黄龙山)三个彼此隔离的地理种群。北京师范大学张正旺教授团队联合哈佛大学、中山大学、中国环境科学研究院、台湾师范大学等单位的研究人员,首次揭示了我国特有鸟类褐马鸡(Crossoptilon mantchuricum)濒危的遗传学机制。 在长期野外生态学研究的基础上,采用高通量测序技术对褐马鸡三个地理种群的40只个体及其近缘物种蓝马鸡的11只个体进行了种群基因组分析(图-2)。发现褐马鸡遗传多样性比朱鹮、白尾海雕等濒危物种更低的(图-3a);各地理种群之间存在明显的遗传差异,彼此之间几乎不存在基因流。三个地理种群均存在较为严重的近交,积累了较多的有害突变。褐马鸡的有效种群大小在大约三万七千年前开始持续下降,并在近代明显加速,而与此同时我国汉族人口快速增多,表明褐马鸡的种群下降可能与人类活动的持续增加有密切关系(图-3b)。基于此提出人类活动干扰和栖息地破碎化是导致褐马鸡遗传多样性丧失的主要原因,呼吁应进一步减少保护区内的人类活动以促进其野生种群的复壮。另一方面,作者建议采用基因组学技术来挑选出含有较少有害突变的个体进行褐马鸡种群间的基因交流,在其历史分布区开展再引入工作,以逐步恢复褐马鸡的遗传多样性和种群大小。
北京师范大学 2021-04-10
一种基于遗传算法的矩形检测方法
本发明的涉及一种对图像中矩形进行检测的方法。本发明旨在 寻找图像中矩形的最佳四个顶点集合,首先对图像进行边缘检测,获 得由图像中所有边缘点组成的集合即边缘空间,然后用四个边缘点表 示一个矩形个体,简称为个体,通过计算四个边缘点之间连线的存在 性和夹角接近直角的程度来计算个体的适应度,选择适用度高的个体 进行交叉和变异操作来产生新一代的个体。通过多次选择、交叉和变 异操作最终找到组成矩形四个顶点的最佳集合。该方法基于遗
华中科技大学 2021-04-14
一种用于NADPH检测的化学-遗传编码探针
本发明公开了一种用于NADPH检测的化学‑遗传编码探针,具体地,本发明提供了一种如式(I)所示的化合物、如式(II)所示的化合物或前述任一者的互变异构体。本发明的探针制备简单,灵敏度高,对生物分子及其类似物的选择性较好,且适用于多种pH条件。
复旦大学 2021-01-12
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