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我國科學家找到影響熱帶玉米產量關鍵基因

2019-06-10 09:31:02  來源:新華社

新華社武漢6月5日電(記者李偉)華中農業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建熱帶玉米基因組及高精度結構變異圖譜,找到影響熱帶玉米產量關鍵基因。相關研究成果近日在國際權威期刊《自然·基因》發表。

這是記者5日從華中農業大學獲悉的。據介紹,目前已發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,構建高質量熱帶玉米基因組圖譜對熱帶玉米優勢抗逆性狀的遺傳學研究意義重大,是玉米優勢農藝性狀相關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,應用測序技術、雙酶切光學圖譜等,組裝得到迄今為止質量最好的玉米參考基因組,注釋獲得了43271個基因,為后續通過比較基因組學分析提供了高質量的參考基因組和基因集。

玉米籽粒的重量直接影響產量,是玉米馴化和改良過程中的關鍵選擇性狀之一。在該項目中,研究人員利用構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藝性狀的影響,表明該基因在玉米品質改良當中有應用前景,可用于提升作物產量。研究人員進一步將熱帶小粒玉米品種基因區域進行比較,發現了與粒重表型直接相關的結構變異。由此說明,結構變異是表型差異的基礎,也證明了該項研究中所構建的結構變異組圖譜在農藝性狀相關基因與位點定位當中的直接作用和未來應用前景。

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