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我國科學家找到影響熱帶玉米產(chǎn)量關(guān)鍵基因

2019-06-05 16:04:00   

華中農(nóng)業(yè)大學嚴建兵教授課題組主導、華大基因等參與的科研團隊成功構(gòu)建熱帶玉米基因組及高精度結(jié)構(gòu)變異圖譜,找到影響熱帶玉米產(chǎn)量關(guān)鍵基因。相關(guān)研究成果近日在國際權(quán)威期刊《自然·基因》發(fā)表。

這是記者5日從華中農(nóng)業(yè)大學獲悉的。據(jù)介紹,目前已發(fā)表的玉米基因組材料都來自溫帶,用作參考基因組,不能全面揭示熱帶玉米的遺傳多樣性。因此,構(gòu)建高質(zhì)量熱帶玉米基因組圖譜對熱帶玉米優(yōu)勢抗逆性狀的遺傳學研究意義重大,是玉米優(yōu)勢農(nóng)藝性狀相關(guān)基因得到更充分挖掘的必要前提。

該項研究首先以一個熱帶小粒玉米品種為材料,應(yīng)用測序技術(shù)、雙酶切光學圖譜等,組裝得到迄今為止質(zhì)量最好的玉米參考基因組,注釋獲得了43271個基因,為后續(xù)通過比較基因組學分析提供了高質(zhì)量的參考基因組和基因集。

玉米籽粒的重量直接影響產(chǎn)量,是玉米馴化和改良過程中的關(guān)鍵選擇性狀之一。在該項目中,研究人員利用構(gòu)建的重組自交系群體在玉米的1號染色體上定位到了一個同時控制粒型和粒重的位點,隨后進一步定位出該位點所在的基因。

通過基因表達實驗證實該基因正向調(diào)控玉米粒重,且在該基因過表達和敲除實驗中均未檢出對其他農(nóng)藝性狀的影響,表明該基因在玉米品質(zhì)改良當中有應(yīng)用前景,可用于提升作物產(chǎn)量。研究人員進一步將熱帶小粒玉米品種基因區(qū)域進行比較,發(fā)現(xiàn)了與粒重表型直接相關(guān)的結(jié)構(gòu)變異。由此說明,結(jié)構(gòu)變異是表型差異的基礎(chǔ),也證明了該項研究中所構(gòu)建的結(jié)構(gòu)變異組圖譜在農(nóng)藝性狀相關(guān)基因與位點定位當中的直接作用和未來應(yīng)用前景。(來源:新華社)

編輯:任靜

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