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光合作用是植物的一种典型的受精细调控的复杂性状。作为重要的植物生命活动，光合作用的改造在未来作物改良理论与实践中具有巨大潜力。光的感知、信号传导、基因表达调控、细胞生化反应及光合产物运输等过程形成复杂网络，并通过关键转录因子连结着植物激素以及其它环境响应机制。C4途径是一种光诱导而运行的高效率光合作用。C4叶片具有特殊的“花环状结构”，通过叶绿体超微结构分化，物质和能量代谢区域化，形成CO2浓缩机...
中国科学院植物生理生态研究所光合作用与环境生物学开放实验室：糖信号研究组
糖信号 水稻 叶绿体 性状基因
2023/3/23
糖不仅是生物体物质与能量代谢的基础，也是重要的信号源。糖（营养）信号参与了植物几乎所有的生长发育过程、调控了数千个基因的表达、与植物激素等信号途径密切互作。水稻是不仅是重要的主粮作物，也是单子叶植物的模式。我们实验室通过分子遗传学、植物生理学等手段，揭示糖（营养）信号调控植物生长发育和基因表达的分子机理，克隆水稻叶绿体发育以及产量、品质和养分效率相关的重要基因或QTL，研究其功能。目前，实验室研究...
研究植物和环境相互作用的机制， 特别是在太空微重力环境下植物的响应和适应。目前，实验室研究集中在这些方面： 1）认识微重力刺激在细胞中转导的信号通路。2）植物适应微重力环境中的过程和途径。3）认识微重力对植物生长发育的影响。
已知的生物都是在1g的地球重力环境中进化而来，其生长、发育和生命活动的各个方面均与地球重力环境相适应。当地球植物飞向太空后，微重力会严重地影响到植物的生长发育和代谢活动，那么，在太空中生长的植物的内在生理和遗传机制会怎样适应地球上从未有过的（微）重力新环境呢？为了回答这个问题，本研究组先后利用国家载人航天工程项目“神舟四号”、“神舟八号”飞船和“天宫二号”空间实验室，以及“实践八号”和“实践十号”...
由于二氧化碳排放量的增加，地球温室效应的加剧，导致高温胁迫日益成为我国及世界现代农业生产体系所面临的严峻挑战。叶绿体是植物细胞进行光合作用的场所，也是高温逆境因子作用的敏感位点。高温胁迫导致叶绿体类囊体膜结构发生显著的改变，从而对光合作用和植物其他生理过程产生显著伤害。植物在高温胁迫条件下的热激反应是启动体内大量热激转录因子（HSF）和热激蛋白（HSP)基因的转录，而对于启动这些热激响应基因表达的...
围绕重要生理现象及过程，重点开展植物激素信号转导和重要器官形成的分子调控机制、解析小RNA生物合成、植物表观遗传调控的分子机制、植物离子组学以及重要物质的代谢调控研究，为植物生物学前沿研究提供重要理论基础，同时指导植物分子育种及定向生物合成研究。
中国科学院分子植物科学卓越创新中心科研成果：玉米植株再生方法以及用于该方法的培养基
玉米植株 再生方法 愈伤组织 培养基
2023/3/23
本技术属于农业领域。在基因的遗传转化中，高效再生系统的建立是基因能不能转化成功的关键。在传统的玉米遗传转化方法中，主要是利用愈伤组织再生成苗的方法得到转基因植株。对玉米的愈伤组织可根据其再生性、再生方式和形态进行分类。非胚胎的愈伤组织一般为粘软或水浸状团块，没有再生芽、苗、植株的能力。玉米胚性愈伤组织分为I型和II型两种；I型胚性愈伤组织为致密的团块；再生方式有体胚和器官发生两种，不易长期继代；I...
中国科学院分子植物科学卓越创新中心科研成果：甘薯离体培养不定根生芽方法及其应用
甘薯 离体培养 不定根 生芽方法
2023/3/23
由于遗传改良进展缓慢，甘薯的转基因技术逐渐成为研究的热点，甘薯的遗传背景较为复杂，是异源六倍体作物，由常规育种技术引入一些质量性状基因的可能性很小，效果也欠佳。尽管目前基于转基因技术的甘薯遗传转化已取得了一定的进展，但还有许多亟待解决的问题。如：缺乏一个有效的遗传转化体系，转化效率低，获得的转基因植株数量有限，还不能应用于生产；并且对基因型有比较强的依赖性，到目前，只有少数几个生产上非主栽品种获得...
中国科学院分子植物科学卓越创新中心科研成果：大豆转基因株系混合生根方法
大豆 转基因株系 混合生根 离体培养
2023/3/23
本发明公开了一种大豆转基因株系混合生根方法，采用含转入外源目的基因和抗性筛选基因的大豆胚尖进行筛选培养获得抗性芽及胚轴，离体培养获得生根的大豆植株。本发明的方法，以大豆遗传转化所得的带胚轴抗性芽进行离体不定根诱导，生根频率为 100%，显著提高了大豆遗传转化频率，此外，本发明的方法缩短了获得转基因植株的时间跨度，所得转化植株比不带胚轴的单个抗性芽生长势更为旺盛，结荚更多，转基因子代产量更大，为进一...
中国科学院分子植物科学卓越创新中心科研成果：大豆高效体胚发生与植株建成
大豆 体细胞胚胎 再生植株 胚性愈伤组织
2023/3/23
本发明涉及豆类植物高效体胚发生与植株建成。具体地，本发明方法以豆类幼嫩的子叶切块为起始外植体，经体细胞胚胎发生途径，成功建成大量的再生植株，所述方法包括步骤：对豆类幼嫩子叶进行剥离与切割，获得子叶切块；对子叶切块进行诱导，获得胚性愈伤组织；进一步诱导胚性愈伤组织，获得体细胞胚胎；以及将体细胞胚胎再生为植株。本发明的豆类体细胞胚胎发生方法快速高效，且植株遗传稳定性好。
本技术属于农业（研究工具）领域。本发明可用于植物组织培养，提供一种增强植物产生愈伤组织能力的方法以及一种产生愈伤组织能力增强的植株的方法，即通过杂交、转基因等方式在植物中增加WOX蛋白的表达。在组织培养中，将水稻OsWOX11基因的过表达载体转化被子植物的模式物种拟南芥，可以得到产生愈伤组织能力增强的植株，提高了植物的再生能力，因此为植物遗传育种提供了一个优质基因。
本发明涉及一种调控植物农艺性状和产量性状形成的多肽及其应用。本发明通过在植物中定向调控该细胞分裂素-O-葡糖糖基转移酶 1 的表达水平，改变植物的根系发育、分蘖能力、抽穗时间、穗型结构、每穗籽粒数以及籽粒形态和千粒重等农艺性状和产量性状，进而达到改良植物株型、穗型结构和籽粒形态及重量，增加产量等目的。
RLB (RICE LATERAL BRANCH) recruits PRC2-mediated H3K27 tri-methylation on OsCKX4 to regulate lateral branching
RLB PRC2 H3K27 三甲基化 细胞分裂素
2023/3/9
Lateral branches such as shoot and panicle are determining factors and target traits for rice (Oryza sativa L.) yield improvement. Cytokinin promotes rice lateral branching; however, the mechanism und...
OsABF1 Represses Gibberellin Biosynthesis to Regulate Plant Height and Seed Germination in Rice (Oryza sativa L.)
OsABF1 赤霉素 生物合成 水稻株高 种子萌发
2023/3/9
Gibberellins (GAs) are diterpenoid phytohormones regulating various aspects of plant growth and development, such as internode elongation and seed germination. Although the GA biosynthesis pathways ha...
Plant architecture plays a major role in canopy photosynthesis and biomass production,and plants adjust their growth (and thus architecture) in response to changingenvironments. Leaf angle is one of t...