上海8月14日電 (記者 陳靜)當下,上海辰山植物園內,各色睡蓮正競相開放,輕盈柔美,令人流連忘返。14日,記者走進「靜謐的睡蓮世界」。 亭亭玉立的睡蓮在風中輕擺,將一池靜水暈染成碎錦。(記者 陳靜攝) 據悉,上海辰山植物園內展示了330餘種睡蓮,其中熱帶睡蓮180餘種,耐寒睡蓮150餘種。園內上萬株睡蓮姿態各異:或半臥池面,綠裙輕展;或挺立湖畔,亭亭玉立。光影在花瓣上流動,樹影與花影在水面重疊,清風吹過,粉白、淡紫、鵝黃的花瓣隨波輕晃。 有不少品種為在全國首次亮相,包括:以「侏儒盧安達」睡蓮子代為核心的迷你睡蓮系列品種「辰星」「繁星」;辰山植物園自主培育的澳大利亞睡蓮系列品種以及自主培育的跨亞屬品種「藍色愛琴海」等。 據悉,「辰星」「繁星」等迷你睡蓮品種是辰山植物園最新培育的斑葉類迷你睡蓮品系。記者看到以辰山四季為名的四組巨花睡蓮品種,比如:「初雨」等淡藍色系列、「烈日」等紅色系列、「漸染」等變色系列、「遠霧」等白色系列品種。這些都是辰山植物園自主培育的澳大利亞睡蓮系列品種。上海辰山植物園自主培育的跨亞屬品種「藍色愛琴海」,花瓣白色上鑲嵌有藍紫色條紋,可在上海地區自然越冬。熱帶品種「白星」是來自泰國的白色重瓣品種,此次是在上海首次亮相。 熱帶品種睡蓮「白星」是來自泰國的白色重瓣品種,此次是在上海首次亮相。(記者 陳靜攝) 上海辰山植物園圍繞睡蓮主題打造了多個景觀區域。「蓮韻雙輝」區域,展示了睡蓮的「古與今」「巨與微」:從古傳承至今的原種睡蓮,比如:小花睡蓮、埃及藍睡蓮、印度紅睡蓮等,與辰山植物園最新培育的園藝新品種,比如:「藍色愛琴海」「漸染」「初雨」等新品種,交相輝映;以澳大利亞巨花睡蓮為代表的大花型睡蓮與以盧安達侏儒睡蓮為代表的微型睡蓮對比鮮明。 上海辰山植物園園藝景觀部高級工程師楊寬接受採訪時表示,「一古一今」展現了睡蓮在時光流轉中的傳承與革新;「一巨一小」兩種形態,生動詮釋了睡蓮家族的豐富多樣性,讓民眾全方位感受其獨特魅力。 在辰山西湖的「杉林漫步」景區,「莉莉潘絲」「墨寶」等顏色各異的耐寒睡蓮品種,以群植形式沿湖岸線帶狀分布,打造出600米長「睡蓮之岸」景觀帶。 「睡蓮之淚」景區營造出一款網路遊戲中的場景,將「紫珍妮」「海爾芙拉」「小白子午蓮」等迷你睡蓮等種植成一個圈型,搭配一葉蓮等多年生水生草本植物,池塘邊緣還種植了一些遊戲中出現的植物。花朵隨著流水和微風輕輕飄蕩,小巧靈動,令人怡然自得。 靜謐的水面倒映著石峰嶙峋的山體,各色系的熱帶睡蓮浮光掠影。(記者 陳靜攝) 位於礦坑花園鏡湖的「浮光聲色」景區,靜謐的水面倒映著石峰嶙峋的山體,各色系的熱帶睡蓮浮光掠影:白色系的埃及白睡蓮、美洲白睡蓮等;藍色系的埃及藍睡蓮、藍星睡蓮等;紫色系的藍紫苑、紫喬伊等;粉色系的印度紅睡蓮、魯比等;黃色系的金色光環、螢光黃等品種,自西向東參差盛放。 位於水生植物園的「不染橋畔」景區,以不染橋為中心,長約300米的荷花長廊,「冬瓜蓮」「豔陽天」「建選17」「單灑錦」等荷花品種錯落其中,在此,有人遠眺辰山、近觀荷花,營造出接天蓮葉之感。 當日,上海辰山植物園方面表示,該園將進一步加強生物多樣性保護,強化植物資源收集管理,有針對性地開展研究工作,打造植物保護與開發利用新模式。(完)
北京8月4日電 (記者 孫自法)在生命科學領域,基因組編輯技術的迅速發展和廣泛應用,為基礎研究和應用開發提供強大的技術支撐。不過,大片段DNA(脫氧核糖核酸)編輯一直面臨重大挑戰,對數千乃至數百萬鹼基的精準操縱更是基因編輯領域的核心難題,備受關注。 育種和基因治療有巨大應用潛力 來自中國科學院遺傳與發育生物學研究所(遺傳發育所)的消息說,該所高彩霞研究員團隊最新研發出一種新型可編程的染色體編輯技術(Programmable Chromosome Engineering,PCE)。該技術在動植物中實現了從千鹼基到兆鹼基級別DNA的多類型染色體精準操縱,顯著提升了真核生物基因組的操縱尺度和能力。 利用大片段DNA精準操縱技術,研究人員不僅能實現多基因疊加編輯,還可通過操控基因組結構變異,為作物性狀改良和遺傳疾病治療開闢新路徑。同時,該技術有望推動新型育種策略的發展,例如通過操縱遺傳連鎖、調控重組頻率實現育性控制,以及消除連鎖累贅,充分釋放野生種質資源中優異等位基因的育種潛力。此外,精準染色體編輯技術的突破將加速人工染色體構建,在合成生物學等新興領域也有重要的應用前景。 本項研究PCE系統的開發和精準染色體編輯示意圖。中國科學院遺傳發育所 供圖 這項攻克大片段DNA精準編輯的重要成果論文,北京時間8月4日深夜在國際知名學術期刊《細胞》(Cell)上線發表。審稿人評價認為,中國團隊發表的研究工作,代表了基因工程領域的重大突破,在育種和基因治療方面具有巨大的應用潛力。 系統應用受到3個關鍵問題制約 論文通訊作者高彩霞研究員介紹說,以基因編輯工具CRISPR及其衍生技術為代表的編輯系統,通過可編程的嚮導RNA(核糖核酸)引導Cas9等核酸酶靶向基因組特定位點,已廣泛應用於特定鹼基和短片段DNA的精準編輯。但針對大片段DNA編輯,現有工具在編輯效率、尺度、精準性及類型多樣性等方面仍存在明顯不足。 研究團隊發現,位點特異性重組酶(Cre-Lox)系統具有染色體水平DNA操縱潛力,其原理是在基因組中引入Lox序列後,由Cre重組酶介導Lox位點之間的DNA重組來實現全基因組範圍內的遺傳操縱。 然而,Cre-Lox系統的應用受到3個關鍵問題的制約:Lox位點固有的對稱性導致重組反應可逆,不利於目的編輯的發生;Cre酶作為四聚體工作,提升其活性的工程改造難度高;重組後特異性位點殘留,影響編輯的精準性。 構建兩個可編程染色體編輯系統 高彩霞指出,為逐一突破上述限制,在本項研究中,研究團隊構建出系統性技術路徑:首先,開發高通量重組位點快速改造平臺,並提出不對稱Lox位點設計原則,成功創製新型Lox變體,保持高效重組效率的同時將可逆重組活性降低至陰性對照水平。 其次,基於研究團隊此前自主開發的融合蛋白通用逆摺疊模型、結構與進化約束信息的蛋白定向進化平臺AiCE,實現對Cre蛋白多聚化界面的精準優化,獲得重組效率提升至3.5倍的工程化Cre蛋白變體。 最後,研究團隊創建並優化了重組酶的無痕編輯策略Re-pegRNA,利用引導編輯器的高效編輯特性,通過設計特異性pegRNA對重組後殘留的Lox位點進行「重引導編輯」,將其精準替換為原有基因組序列。 通過這三項技術的集成優化,研究團隊成功構建PCE與RePCE兩個可編程染色體編輯系統,可對不同Lox位點的插入位置和方向進行靈活編程,實現鹼基從千比特(kb)到兆比特(Mb)尺度的大片段DNA精準無痕操縱。 研究團隊表示,他們在動植物細胞中,利用新研發的系統已成功實現18.8 kb超大片段DNA的定點整合、5 kb序列的定向替換、12 Mb的染色體倒位、4 Mb的染色體刪除及整條染色體的易位。他們還利用新型大片段DNA精準操縱技術,成功創製含315 kb精準倒位的抗除草劑水稻種質,展示出其廣泛應用前景。 據了解,AiCE成果7月上旬已在線發表於《細胞》,並將與此次研究成果以背靠背形式於8月下旬在《細胞》紙質版正式刊出。(完)
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