首页

虐马眼视频

时间:2025-05-26 05:41:00 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:20715

  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
珠海中医药一条街(西街)开园

“近年来,群众的健康意识和健康需求日益增强,江西省卫生健康部门以深入开展爱国卫生运动、推进健康江西行动为载体,联合有关部门广泛普及健康知识,倡导健康理念。”江西省卫生健康委员会党组成员、副主任朱烈滨介绍,江西省大力开展健康知识普及行动和健康素养促进行动,立足江西省人群结构特点,有针对性地加强健康教育与知识普及,并在全社会营造人人关注健康、人人懂得健康的良好氛围,江西省居民健康素养水平大幅提升。

西安、青岛将启动赴港澳“个人游” 相关机票搜索热度上涨

国家金融监督管理总局柳州监管分局局长丘耿介绍,根据发展要求,该局鼓励金融机构推出《柳州智能终端及机器人产业综合金融服务方案》。加大对智能终端及机器人产业链上关键技术、关键应用场景等头部企业投入,研究建立智能终端及机器人企业贷款尽职免责负面清单机制,推进制造业数字化转型、智能化升级。

港珠澳大桥珠海公路口岸单日出入境车辆数量创新纪录

11月5日,据浙江省纪委监委消息:浙江省建设投资集团股份有限公司原党委书记、董事长沈德法涉嫌严重违纪违法,主动投案,目前正接受浙江省纪委监委纪律审查和监察调查。

中国—东盟商界领袖论坛暨纪念峰会20周年大会在南宁举行

李强指出,中方愿同意方坚持推动双向开放,持续提升两国贸易投资便利化水平,拓展中小企业等领域合作广度深度,打造创新、绿色领域新的合作增长点,更好实现互利共赢,共同促进发展繁荣。中方欢迎更多意方企业来华投资兴业,希望意方为赴意中国企业营造公平、安全、非歧视的营商环境。双方要落实好中意文化合作机制会议成果,深化文旅、传媒、教育、地方等领域合作,更好促进民心相通。中方愿同意方加强沟通协作,共同推动中欧关系健康稳定发展。

方锦龙分享国乐出圈的流量密码:借助互联网飞得更高更远

社区食堂要走得更远,还要不断探索求变,在坚持公益性的前提下,做足服务性,增强生命力。除了公益补贴的助力,不少社区食堂走红,还有一大原因是经营者在满足老人用餐需求的同时,不断拓展新的客户群体,提高空间使用效率。物美价廉的菜品,吸引周边一些年轻人不时光顾,大大方便了上班族。还有的社区打造“理想+云厨房”自助模式,在服务周边社区居民的同时,吸引了附近商业楼宇里的人群。既要关心“老年人的胃”,也要照顾“年轻人的心”,让社区食堂不只是单薄的“老人餐厅”。还有的社区食堂有意识地利用社区食堂作为文化活动空间,举办一些公共活动,打破单一的用餐功能,真正融入社区居民的生活和文化。

相关资讯
热门资讯