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综述:植物表观遗传修饰在非生物胁迫适应中的作用:迈向气候韧性和可持续作物改良
本综述系统阐述了DNA甲基化、组蛋白修饰(H3K4me3、H3K27me3等)及非编码RNA在作物应对干旱、盐碱、高温、低温等非生物胁迫中的核心调控机制。文章强调通过WGBS、ChIP-seq、ATAC-seq等多组学技术结合关键突变体(如met1、hda6)验证因果关联,揭示了表观遗传记忆(体细胞记忆与跨代遗传)的形成 hierarchy。综述重点探讨了CRISPR-dCas9表观基因组编辑(如dCas9-TET1靶向OsDREB1提升水稻耐旱性25%)及天然表观等位基因(如OsHMA3启动子低甲基化使稻米镉积累降低>50%)在培育气候韧性作物中的巨大应用潜力,为可持续农业发展提供了新范式。
来源:Frontiers in Plant Science
时间:2026-02-11
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纸基CRISPR-Cas12a级联反应系统用于病原体基因组双模式检测的研究
本综述创新性地提出了一种基于纸基支撑的低成本、可扩展光学生物传感平台,利用CRISPR-Cas12a级联反应与荧光DNA模板银纳米簇(FNP)实现了三种主要细菌病原体的同步检测。该系统通过字母形纸芯片(“C”代表空肠弯曲菌、“E”代表产志贺毒素大肠杆菌、“L”代表单核细胞增生李斯特菌)实现可视化检测,并创新开发了靶标存在时荧光保留(ON-retention)的双模式信号输出策略,为资源有限地区的病原体检测提供了突破性解决方案。
来源:ACS Sensors
时间:2026-02-11
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敲除多酚氧化酶基因显著提升本氏烟重组蛋白纯化效率
本研究通过CRISPR-Cas9技术敲除本氏烟中两个关键多酚氧化酶基因(PPOa和PPOb),成功构建了高效重组蛋白表达平台。该平台显著降低了多酚介导的蛋白聚集现象,使SARS-CoV-2 Spike三聚体(St)和流感血凝素三聚体(HAt)的纯化产量提升40%-70%,为植物分子农业(PMF)提供了革命性的技术突破。
来源:Plant Biotechnology Journal
时间:2026-02-10
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CONSTANS与FLOWERING LOCUS T在多年生高山南芥开花和花序结构中的共同与独特作用
本文系统研究了多年生植物高山南芥(Arabis alpina)中光周期开花通路核心组分CONSTANS(CO)和FLOWERING LOCUS T(FT)及其同源基因TWIN-SISTER OF FT-LIKE(TSFL)的功能。研究者通过CRISPR-Cas9技术在pep1突变背景中创制了Aaco和Aaft/tsfls多重突变体,发现AaCO通过激活AaFT/TSFL转录促进长日照下开花,且这些基因不仅调控开花时间,更对初级花序和腋生枝的花序结构建成有独特而关键的调控作用。该研究揭示了CO-FT模块在多年生植物生活史策略中的新颖功能,为理解植物多年生习性提供了重要机制见解。
来源:New Phytologist
时间:2026-02-10
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在印度尼西亚的柑橘品种中,开发用于靶向突变Callose synthase 7基因的CRISPR/Cas9构建体,以应对黄龙病
柑橘黄龙病抗性研究:基于CRISPR/Cas9的CalS7基因敲除技术构建载体并成功转化7株 Indonesian mandarin品种,通过Sanger测序验证靶向突变,发现非靶向SNP位点,为培育抗病品种奠定基础。
来源:Physiological and Molecular Plant Pathology
时间:2026-02-10
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选择最佳路径:通过CRISPR/Cas9靶向TaARE1-D优化小麦转化方法以提升产量的比较研究
本研究通过系统优化农杆菌(Agrobacterium)介导的未成熟胚转化、愈伤组织转化和注射式原位(in planta)转化三种方法的参数,将小麦(Triticum aestivum L.)遗传转化效率提升至传统报道(约3%)的十倍以上。核心创新包括缩短未成熟胚的愈伤组织诱导阶段,将再生时间减少约一个月,并成功利用CRISPR/Cas9敲除了氮吸收与产量的负调控基因TaARE1-D。获得的突变体表现出穗粒数、穗长、粒长和千粒重增加,以及与之相关的滞绿表型。优化后的方案为加速基于基因编辑的小麦产量与胁迫耐受性改良提供了稳定平台。
来源:PLOS One
时间:2026-02-10
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在不改变重复RNA的情况下阻断RAN翻译,可以挽救与C9ORF72相关的ALS(肌萎缩侧索硬化症)和FTD(家族性颞叶痴呆)表型
C9ORF72基因的GGGGCC重复扩张是ALS和FTD的主要病因,研究通过编辑CUG密码子阻断DPRs合成,发现DPRs是致病主因,RNA焦点仍存但症状缓解。
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CRISPR引导的3′反式剪接重编程内源性人类转录本:RESPLICE技术的开发与应用
本研究针对RNA编辑领域难以实现高效、特异性外显子替换的难题,开发了名为RESPLICE的双CRISPR效应器引导反式剪接技术。通过dCasRx模块促进靶向反式剪接,Cas7-11模块抑制顺式剪接,实现在3种细胞系中11个内源性转录本上最高45%的反式剪接效率。该技术为遗传病治疗和蛋白质功能研究提供了可编程、瞬时的RNA编辑新工具。
来源:Cell Systems
时间:2026-02-09
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造血谱系中替代启动子的系统性转录组分析揭示其功能与调控机制
本研究通过构建造血过程高分辨率启动子活性图谱,发现1,074个动态启动子,首次揭示Pou2f1和Ikzf1的细胞类型特异性启动子使用模式,并鉴定出Spi1、Foxo1、Yy1和Pax5等关键转录因子驱动启动子选择,为靶向疾病中启动子特异性机制奠定基础。
来源:Stem Cell Reports
时间:2026-02-09
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基于宏基因组挖掘与机器学习的Cas9 PAM多样性发现及其在基因组编辑中的应用
本研究针对CRISPR-Cas9系统中原间隔序列毗邻基序(PAM)的限制性问题,通过构建CRISPR-PAMdb数据库和开发机器学习模型CICERO,系统预测了8003个Cas9蛋白簇的PAM偏好性,并将预测范围扩展至5万余个Cas9蛋白。该研究突破了传统比对方法的局限,为开发新一代基因组编辑工具提供了重要资源。成果发表于《Nature Communications》。
来源:Nature Communications
时间:2026-02-09