首页

耳光调教网盘

时间:2025-05-25 16:59:36 作者:中国科学家揭示水稻冷适应调控机制 实证“获得性遗传”理论 浏览量:83714

  中新网北京5月23日电 (记者 孙自法)早在达尔文提出自然选择学说之前,进化论先驱拉马克就提出著名的“获得性遗传”理论,认为生物体能够随外界环境变化主动做出改变,并将获得的有利性状稳定遗传给后代,但由于缺乏直接的分子遗传学证据,这一理论长期存在争议。

  针对物种环境适应性进化这一生命科学领域的重大科学问题,中国科学院遗传与发育生物学研究所(遗传发育所)曹晓风院士团队与合作伙伴最新完成的水稻冷适应调控机制研究,为该争议画上了句号。

  首次分子水平证实跨代遗传

  研究团队通过解析水稻北移种植过程中的耐寒适应性演化规律,首次在分子水平证实环境诱导的表观遗传变异可介导适应性性状的跨代遗传,为“获得性遗传”理论提供了直接证据。

  北京时间5月22日夜间,其相关成果论文在国际知名学术期刊《细胞》(Cell)上线发表。审稿专家评价称,该研究超越了传统达尔文进化理论框架,为理解适应性进化提供了新范式。

  同时,该研究还创建“逆境驯化-表观变异鉴定-精准编辑”的作物定向抗逆育种新思路,将为应对全球气候变化下的农业生产挑战提供创新性解决方案。

研究团队开展水稻冷胁迫前的分蘖筛选。中国科学院遗传发育所 供图

  研究团队介绍说,本项研究创新建立多代连续冷胁迫筛选体系,针对水稻对低温最敏感的减数分裂期进行冷胁迫处理。经过三代定向选择,成功获得耐寒性显著提升且遗传稳定的水稻株系。该获得性性状呈现显性遗传特征,且能在撤除低温胁迫后的常温条件下至少稳定遗传五代。

  揭示表观遗传调控分子机制

  通过多组学分析,研究团队发现阿拉伯半乳糖蛋白基因ACT1启动子区的甲基化缺失是关键变异位点,该变异使ACT1表达不再受低温抑制。通过DNA甲基化编辑系统对ACT1启动子甲基化状态进行靶向修饰,本项研究成功实现耐冷性的定向调控,确证了表观遗传变异的因果性。

  分子机制研究表明,低温胁迫通过抑制DNA甲基转移酶MET1b的表达,导致ACT1启动子区甲基化维持受阻,形成低甲基化表观等位型。进一步研究发现,ACT1启动子的甲基化变异区域存在转录因子Dof1的结合位点,其结合对DNA甲基化敏感。Dof1为一个受冷诱导表达的激活型转录因子,敲除后显著降低孕穗期的耐冷能力。

研究团队开展水稻冷胁迫后的表型调查。中国科学院遗传发育所 供图

  这些研究揭示了完整的冷适应调控通路:低温胁迫下调甲基转移酶MET1b的表达,引发ACT1启动子DNA甲基化丢失,促进Dof1的结合,从而激活ACT1表达,赋予水稻耐冷性。

  发现水稻冷适应驯化位点

  研究团队指出,自然变异分析发现,ACT1基因序列高度保守,但其DNA甲基化状态呈现多态性,且显著关联水稻的耐冷性。

  本项研究对来自中国3个主要稻区的131份农家种的DNA甲基化分析表明,低纬度热带和亚热带气候的华南和华中稻区88%以上的农家种含高甲基化ACT1,而高纬度冷凉气候的东北稻区则显著富集低甲基化ACT1。这种“南高北低”的DNA甲基化梯度分布,暗示ACT1表观变异为水稻北迁冷适应中关键驯化位点。

本项研究成果相关示意图。中国科学院遗传发育所 供图

  曹晓风院士总结表示,这项研究系统阐明冷胁迫诱导的DNA甲基化变异在水稻适应高纬度低温环境中的关键作用,并揭示表观遗传调控在物种快速环境适应中的分子机制,从而为拉马克获得性遗传理论提供了分子层面上的直接证据。(完)

展开全文
相关文章
海评面:“中国市场仍有不错的投资机会”

傅申是海内外知名的书画鉴定家、艺术史学者,获美国普林斯顿大学博士学位,曾担任台湾大学艺术史研究所教授、台北故宫博物院研究员、美国耶鲁大学美术史研究所教授。他在中国书法、绘画史和书画鉴定方面有很深的造诣,著有《黄公望研究》《书画鉴定研究》等。傅申对《富春山居图》的研究,不仅是对学术的热爱,更是为推动杭台两地文化交流合作,为弘扬中华文化作出了积极的贡献。

伊拉克青年石油人才赴华留学项目架起中伊友谊桥梁

“感谢保交房政策,房子不错,小区环境也很好。”福建省漳州市龙海区闽南院子项目迎来首批交付,领到新房钥匙的林先生笑逐颜开。在政策引导下,当地建立城市房地产融资协调机制,闽南院子项目获得银行信贷支持,缓解了开发企业资金压力,确保施工进度。

河北邢台任泽区:让隐于市野的古树“老有所依”

近年来,文旅产业已成为地方经济增长的新动力,也成为地方政府工作重点。网红城市的不断涌现,催生了由政府推动、商家做事、平台支撑、公众自发表达的营销链条。

两会新华社权威速览|一图速览2024年政府工作报告

“一到放假,就要为手抄报发愁,各科老师都爱布置这个作业。”作为小学生家长,林女士着实有些苦恼,“孩子不太会画画,字也写不出来多少,只能大人帮忙,可我也不擅长这个。”与朋友闲聊时,林女士意外得知网上专门有人提供代画服务。

上海补贴1.5亿元促进绿色智能家电消费

政策落地取得一定成效,比如科技部开展了将人才“帽子”作为评审评价指标做法的清理工作,在国家科技计划项目评审中取消了填写人才称号的条目。教育部第五轮学科评估工作方案,提出评价教师不唯学历和职称,不设置人才“帽子”指标,避免片面以学术头衔评价学术水平的做法。在刘云看来,当前,“破四唯”取得了阶段性的进展,但是,用人单位特别是部分高校在引人、用人上,“唯帽子”问题的“历史惯性”依然存在。

相关资讯
热门资讯