首页

高清女神尿尿

时间:2025-05-26 10:28:06 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:76134

  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
从胶片仓库到数字文娱 浙江打造城市文旅新地标

全面部署美丽海湾建设。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确要求推进美丽海湾保护与建设,《关于全面推进美丽中国建设的意见》将美丽海湾纳入美丽中国建设全局,明确要求到2027年美丽海湾建成率达到40%左右,到2035年美丽海湾基本建成。《“十四五”海洋生态环境保护规划》聚焦美丽海湾建设主线,把近岸海域划分为283个海湾建设单元,将重点任务措施和目标逐一落实到各个海湾。《美丽海湾建设提升行动方案》进一步明确,到2027年重点推进110余个美丽海湾建设。目前,美丽海湾建设工作稳步推进,截至2023年底,1682项重点任务和工程措施完成近半,累计整治修复岸线475千米、滨海湿地1.67万公顷,167个海湾优良水质面积比例超过85%,102个海湾优良水质面积比例较2022年有所提升。

两岸民族融合发展交流活动在福建举行

“这些年的‘五水共治’‘绿道建设’等解决了河道内涝等问题,恢复了门口苕溪的自然生态。”在杭州余杭区径山镇的小古城村,“90后”农创客金汶斌的径山茶庄园正在建设中。他说,自己入村创业的信心正是来自于环境的提升。

台湾最新调查:近八成民众不满当局抑制物价成效

经中央军委批准,由中央军委政治工作部、中央网信办、中央广播电视总台联合出品的思想解读类融媒体片《淬火》,9月11日起,在央视综合频道20点档首播。昨晚,《淬火》播出第一集《军旗下的誓言》。

塞舌尔总统访问四川:希望世界看到两国间的相处之道

北京2月26日电 (记者 刘育英 阮煜琳)第三轮第一批中央生态环境保护督察从2月26日起陆续向海南、青海、福建、河南和甘肃五省反馈督察情况。26日当天,督察组启动对海南省、青海省的督察反馈。

市场监管总局修订出台《国家计量技术规范管理办法》

代练行为本身也暗藏很多风险。首先是隐私泄露风险,对于号主来说,要代练就要把自己的账号、密码全部暴露给他人。据悉,有游戏登录时需要用自己的微信、QQ等方式接入,而一些号主为了方便,会把自己的微信账号等个人信息给了代练。自己微信中的个人信息、好友信息,甚至银行卡信息都会暴露。

相关资讯
热门资讯