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《中国科学院生物资源目录》及信息化应用成果发布
12月24日,中国科学院战略生物资源信息工作年会暨中国科学院生物资源目录及信息化应用成果发布会在北京举行。《中国科学院生物资源目录》在中国科学院战略生物资源信息平台与国际可持续发展大数据平台同期发布。这是中国科学院连续第三年面向社会发布《中国科学院生物资源目录》。中国科学院科技促进发展局生物技术处副处长杨明、中国科学院微生物研究所副所长向华、中国科学院动物研究所副所长乔格侠、可持续发展大数据国际研究中心副主任闫冬梅、中国科学院植物研究所科技处副处长赵长征、中国科学院战略生物资源计划信息中心主任马俊才等领导和专家出席了本次会议,发布会由中国科学院微生物研究所科技战略规划与重大项目处处长喻亚静主持。向华副所长发言杨明副处长介绍了中国科学院战略生物资源计划,马俊才主任介绍了中国科学院战略生物资源计划信息中心及生物资源目录,闫冬梅副主任介绍了可持续发展大数据研究中心。杨明副处长介绍中国科学院战略生物资源计划马俊才主任介绍中国科学院战略生物资源计划信息中心及生物资源目录工作闫冬梅副主任介绍可持续发展大数据研究中心工作作为国家战略科技力量,中国科学院历来重视对生物资源的保存和创新研究。2016年,中科院启动了战略生物资源计划(BRP)项目,该项目已经持续运行6年,形成了“5+3+1”网络构架,即5个资源收集保藏平台:生物标本馆(博物馆)、植物园、生物遗传资源库、实验动物平台、生物多样性监测与研究网络;3个资源评价与转化平台:植物种质资源创新平台、天然化合物发现与评价转化平台、遗传生物资源衍生库;建立1个战略生物资源信息中心。在与会领导和嘉宾的共同见证下,中国科学院生物资源目录在中国科学院战略生物资源信息平台与国际可持续发展大数据平台同期发布。此次发布的《中国科学院生物资源目录》,由中国科学院战略生物资源计划信息中心汇集了中国科学院40个研究所72家生物资源库馆,超过743万份生物资源数据,包括生物标本、植物资源、生物遗传资源、实验动物资源及生物多样性监测网络资源,形成了完整的数据生态系统。本次会议还发布了中国科学院战略生物资源信息化应用成果。动物所陈军研究员发布了中国科学院标本馆体系信息平台建设与应用成果、西双版纳植物园杨永平主任发布了中国科学院植物园信息平台建设与应用成果、微生物所中国普通微生物菌种保藏中心周宇光主任发布了中国科学院生物遗传资源信息平台建设与应用成果、生物物理所田勇研究员发布了中国科学院实验动物信息平台建设与应用成果、植物所数据中心吴慧执行主任发布了中国生物多样性监测与研究网络支撑中国生物多样性保护成果、微生物所蔡磊研究员发布了大数据支撑有害真菌检测与监测成果。周宇光主任发布中国科学院生物遗传资源信息平台建设与应用成果田勇研究员发布中国科学院实验动物信息平台建设与应用成果吴慧执行主任发布中国生物多样性监测与研究网络支撑中国生物多样性保护成果蔡磊研究员发布大数据支撑有害真菌检测与监测成果会议现场
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版纳园构建与评估了世界贸易木材树种DNA条形码数据库
木材树种是一类与人类息息相关的重要资源植物,对于维持全球生态系统服务功能和生物多样性保护具有非常重要的价值。然而,木材非法活动经常出现在盗砍盗伐、非法加工和出口、虚假申报以规避濒危物种国际贸易公约(CITES)或避税等过程中,因此开发准确、快速的木材树种鉴定工具,对于遏制盗砍盗伐和相关非法贸易、保护生物多样性具有非常重要的实际应用价值,而构建木材树种的DNA条形码参考数据库是其中的关键步骤与重要环节。DNA条形码技术利用短且标准化的DNA片段进行物种鉴定,目前已广泛应用于药用植物鉴定、出入境动植物检疫以及入侵物种识别等诸多重要领域。 为评估DNA条形码技术作为木材树种鉴定工具的潜力,版纳植物园李捷研究员率领植物系统发育与保护生物学研究团队,通过广泛的数据收集和系统整理,构建了中国和国际贸易中1550种常用木材树种(隶属124科656个属)的DNA条形码数据库。研究发现,核基因ITS2片段在中国木材树种中表现出最高的鉴定分辨力,而条形码组合matK+trnH-psbA+ITS2则在世界常用木材树种的识别与鉴定中表现出更高的物种鉴定能力。该研究进一步强调,为了提升识别木材树种及其制品的能力,我们未来仍需在高分辨条形码的开发和现有条形码数据库补充完善的工作中持续努力。这项工作所建立的木材树种DNA条形码数据库将为相关林业监管和执法、打击非法采伐、生物多样性保护等工作提供强有力的技术支撑。 研究结果近期以“AssessingcandidateDNAbarcodesforChineseandinternationallytradedtimberspecies”为题,在线发表于国际DNA条形码权威期刊MolecularEcologyResources。版纳植物园综合保护中心植物系统发育与保护研究课题组博士研究生胡建霖为论文第一作者,李捷研究员为论文通讯作者。此外,这项研究得到了版纳植物园园林园艺部,澳大利亚阿德莱德大学EleanorE.Dormontt博士、JohnG.Conran教授和AndrewJ.Lowe教授的大力支持与帮助。该研究得到了中国科学院项目、国家自然科学基金、国家科技基础资源调查专项、中国科学院生物多样性保护策略等项目的资助。 基于不同方法对四个条形码片段鉴定成功率的比较分析(Dataset1代表中国常用木材树种数据集,Dataset2代表中国和国际贸易中常用木材树种数据集)基于距离法对单条形码和条形码组合鉴定能力的比较分析(R,rbcL;M,matK;T,trnH-psbA;S,ITS2) 中国木材树种科级水平鉴定成功率与种属比的统计分析(A:rbcL,B:matK,C:trnH-psbA,D:ITS2)
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生物物理所在新冠病毒原位结构研究方面取得进展
近日,《美国国家科学院院刊》(PNAS)在线发表了中国科学院生物物理研究所孙飞课题组联合王祥喜课题组等在新冠病毒原位结构研究方面的最新成果。该工作利用冷冻电镜断层重构技术,研究了β-丙内酯灭活的新冠病毒表面spike蛋白的原位结构特征,揭示了其融合后构象状态下纳米级分辨率的精细原位结构,包括跨膜区、融合活性六螺旋区、糖基化位点等。此外,还首次发现并深入研究了其特殊的寡聚化状态特征,提示了病毒感染中融合孔的潜在形成机制。这些结果进一步丰富了人类对于新冠病毒原位结构和感染机制的认识,为病毒入侵药物的开发提供了重要参考依据。 目前,新冠病毒的感染仍在全球蔓延,死亡人数不断增多,给人类健康和全球经济都造成巨大威胁。了解新冠病毒的结构特征,尤其是精细的原位结构,对于疫苗和药物的开发都极为重要。新冠病毒表面布满了刺突状的spike蛋白,主要负责识别人体表面受体从而介导病毒感染,是疫苗和药物的主要设计靶点之一。孙飞课题组与合作团队的前期研究发现,靶向spike蛋白融合后构象状态的多肽制剂可以有效阻断新冠病毒感染,但是这个靶点的准确原位结构特征尚不为人知。因此,他们利用冷冻电镜断层重构技术,收集了β-丙内酯灭活的新冠病毒粒子的连续倾转数据。数据处理结果发现,病毒表面存在有数量相当的prefusion状态和postfusion状态的spike蛋白,其中postfusion状态的蛋白更倾向于表现出与病毒膜垂直的状态。虽然每个病毒上postfusion的spike蛋白数目不太多,但是统计数据发现很多蛋白之间的距离小于20nm,显示出一定程度的寡聚行为。 通过进一步的子体积平均计算,研究人员得到了10.9埃分辨率的postfusion状态的spike原位结构。结构中可以看到蛋白跨膜区的位置,也揭示了药物靶点六螺旋结构域的准确原位结构。结构中共观察到7个糖基化位点,其密度的强弱与相应位点糖基化的程度相关。通过将蛋白结构与断层重构体相互对照,研究人员推测出两种不同的spike寡聚化机制,即平行排列的状态可能是通过相邻蛋白之间HR2结构域的交换来寡聚,而分叉排列的状态可能是通过FP结构域或者TM结构域的相互结合来寡聚。这些寡聚行为都将显著增强spike蛋白在病毒膜上的局部丰度,有利于病毒感染中融合孔的形成。这些原位结构信息可以为靶向spike的抗病毒药物和疫苗的开发提供重要参考数据。 中科院生物物理所朱赟副研究员、孙飞研究员和王祥喜研究员为论文共同通讯作者,博士生台林华、朱国梁和杨闽楠为并列第一作者。该研究得到了饶子和院士的指导和支持,得到中科院战略性先导科技专项、国家自然科学基金委和科技部重点研发项目支持。该工作所有电镜数据收集工作在生物物理所生物成像中心完成。新冠病毒spike蛋白postfusion状态的原位结构研究 文章链接:https://www.pnas.org/content/118/48/e2112703118
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2020年后全球生物多样性框架零草案发布
生物多样性及其带来的利益对人类福祉和地球健康至关重要,但生物多样性的总体形势在世界范围内正在恶化。联合国《生物多样性公约》第15次缔约方大会(COP15)将于2020年在中国昆明举办,COP15将在评估《2011—2020生物多样性战略计划...
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美研究人员揭示物种对气候变化的反应与其存亡的关系
未来100年气候变化可能是全球生物多样性的主要威胁,尽管在某些物种的衰减机理方面已完成了很多重要的工作,但哪种气候变化会导致物种灭绝以及有多少物种可能会灭绝仍不明确。美国亚利桑那大学研究人员于2020年2月10日发表在PNAS的一项研究确定...
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美研究发现高粱基因组对于寄生植物的局域适应
寄主与寄生物之间的协同演化可以在物种相互作用中维持较高水平的遗传多样性。在许多系统中,被寄生植物利用的寄主特性在其他功能方面会受到限制,从而导致了在时空上复杂的选择压力。2020年2月1日,美国宾夕法尼亚州立大学研究人员发表到PNAS上的一...