学术报告

CGM 第52期：Genome-resolved metagenomics 解码宏基因组

2019-05-01
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微生物的物种和功能多样性是微生物学研究的主旨，微生物的分离培养技术为我们在这两个方面的认识奠定了坚实的基础。然而，绝大部分的微生物是不可培养的，这极大地限制了微生物学研究的进展，同时也催生了多种基于免培养的微生物研究方法，宏基因组学即是其中之一。Genome-resolved metagenomics 是以获得微生物基因组 (Metagenome-assembled genomes, MAGs)，……
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CGM 第51期：计算机视觉及三维算法设计在植物表型测量中的应用

2019-04-17
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检测植物的生长以及形态需要在三维坐标空间里引入智能化的测量工具。测量结果的分析以及建立植物表型和基因的联系更需要借助于大规模的计算机辅助测量工具。我的研究工作侧重于，如何将目前的计算机视觉及三维算法设计技术应用于植物表型的测量和基因的分析。报告中将会展示2套软件及硬件系统，包含玉米根部表型三维重建及分析软件和硬件平台，和二维植物生长测量软件平台。软件部分均为开源代码，希望大家多提宝贵意见和建议。
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CGM 第50期：Tracking the burst of an active transposon family in rice

2019-04-03
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转座子，也叫跳跃基因，是真核基因组的主要组成成分，也是基因组中变化最活跃的部分。基因组中绝大部分转座子被认为是没有功能的，也就是垃圾DNA，但是当转座子插入到基因附近时，往往会造成基因突变或者参与基因调控。尤其是在转座子含量比较丰富的作物基因组中，绝大部分基因附近都有转座子的插入，所以转座子在作物基因组进化中有着重要的作用。尽管我们对于转座子的功能有所了解，但是对于转座子如何在宿主基因组中进行大量……
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CGM 第48期：水稻驯化之谜

2019-03-06
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动植物的驯化奠定了农业文明的基础，也吸引了各学科学者的研究兴趣。水稻，作为最重要的粮食作物之一，也是植物遗传学领域重要的模式物种，为回答驯化的问题提供了良好的模型。目前，关于水稻起源和驯化的研究，遗传学数据得到了看似矛盾的证据，分别指向了水稻的单次或者多次起源。我们通过重新分析栽培稻和野生稻的基因组数据，发现这些矛盾证据的产生，部分原因是由于存在着大量的由栽培稻到野生稻的基因流：我们发现这种基因流……
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CGM 第47期：Environment-dependent pleiotropic effects of mutations on the maximum growth rate r and carrying capacity K of population growth

2019-02-20
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r/K 选择理论是上世纪生态学和演化学上关于不同物种平衡后代数量和质量上的生存策略理论。其中，r代表最大生长速率，K代表环境对种群数量的承载能力。普遍的观点认为，r-K之间应该呈现负相关关系。然而，几十年的研究发现r-K在自然群体之间既可以正相关也可以负相关，而这一现象缺乏生物学解释。由于自然选择可以使遗传层面上负相关或者没有相关性的两个性状在个体层面表现为正相关，只有搞清楚其遗传学上的相关性才能……
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CGM 第46期：稻田杂草之首稗草与水稻相争的*秘密武器*

2019-02-06
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稗草被认为是全球最严重的杂草之一，也是稻田杂草之首，严重影响水稻产量。化感是水稻和杂草互作的主要方式之一。长期以来，我们大多从单方向了解水稻如何与稗草进行竞争，但反过来对于稗草如何抑制水稻生长，形成竞争优势的基因组机制却知之甚少。我们对六倍体稗草（Echinochloa crus-galli）基因组进行测序获得其草图，研究发现稗草基因组中存在可以合成化感物质丁布（DIMBOA）的三个基因簇拷贝。在……
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CGM 第42期：Using Machine Learning to Dissect Recombination Landscape

2018-11-14
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第一次减数分裂前，同源染色体会经历配对，联会和遗传物质重组交换等一系列过程。同源染色体遗传物质重组交换促进了遗传多样性的发生，进而为遗传育种及选种选育提供更多的原材料。减数分裂的重组过程是被严格调控的，它起始于DNA双链的断裂（double strand break），在RAD51及其它蛋白的作用下，DSB通过同源重组修复，一部分形成基因转换（gene conversion）个体，还有一部分形成重……
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CGM 第41期：Understanding Domestication Through Maize Mutants

2018-11-07
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与高度分枝的野生祖先种相比，抑制侧生分枝被证明是高产的理想株型，因而在多种驯化作物中均受到选择。前人的研究表明从大刍草到玉米的驯化过程中可能仅有几个基因是必需的，其中之一是还原转座子驱动的teosinte branched1（tb1）转录因子过表达来实现对侧生分枝的抑制。在这里我将介绍tb1的下游靶基因tassels replace upper ears1（tru1），并展示tru1也在驯化过程中……
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CGM 第40期：Towards Eukaryotic Pan-genomics

2018-10-17
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一个物种所包含的所有基因的集合被称为泛基因组（pan-genome）。泛基因组研究主要关注两个方面：核心基因组（core genome）以及非必需基因组（dispensable/distributed genome）。核心基因组指的是该物种所有个体都包含的基因，表征该物种生长发育等不可或缺的功能。非必需基因组指的是仅在部分个体中存在的基因，它们与个体对外界环境的适应息息相关。自从2005年泛基因组……
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CGM 第39期：Drought delays development of the sorghum root microbiome and enriches for monoderm bacteria

2018-10-03
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近年来，植物根系微生物组研究揭示根际菌群能作物提高干旱抗性，其作用机制尚不清楚，因此对植物自身发育、干旱胁迫以及植物微生物组三者互作模式的研究是应对日益加剧的农业干旱的重要策略。 我们的研究结合16S基因扩增子测序，揭示了高粱各发育时期以及干旱胁迫下根系微生物的动态变化。其中格兰氏阳性菌在干旱胁迫根系菌群中的比例显著增加。通过宏转录组和代谢组分析，我们发现干旱下植物根际的氨基酸和碳相关代谢物增加，……