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科学家找到影响热带玉米产量关键基因

时间:2019/6/10 16:43:54      标签:玉米 基因

玉米原产于热带,是一种喜温作物,如果遇到低温的年份,会使植株干物质积累速率减缓,灌浆速度下降,造成减产。一直以来如何克服这个问题也是广大科学家致力研究的方向。近日,由华中农业大学严建兵教授课题组主导参与的科研团队成功构建热带玉米基因组及高精度结构变异图谱,找到影响热带玉米产量关键基因。相关研究成果近日在期刊《自然·基因》发表。

从华中农业大学获悉的。据介绍,目前已发表的玉米基因组材料都来自温带,用作参考基因组,不能全面揭示热带玉米的遗传多样性。因此,构建高质量热带玉米基因组图谱对热带玉米优势抗逆性状的遗传学研究意义重大,是玉米优势农艺性状相关基因得到更充分挖掘的前提。

该项研究首先以一个热带小粒玉米品种为材料,应用测序技术、双酶切光学图谱等,组装得到迄今为止质量好的玉米参考基因组,注释获得了43271个基因,为后续通过比较基因组学分析提供了高质量的参考基因组和基因集。

玉米籽粒的重量直接影响产量,是玉米驯化和改良过程中的关键选择性状之一。在该项目中,研究人员利用构建的重组自交系群体在玉米的1号染色体上定位到了一个同时控制粒型和粒重的位点,随后进一步定位出该位点所在的基因。

通过基因表达实验证实该基因正向调控玉米粒重,且在该基因过表达和敲除实验中均未检出对其他农艺性状的影响,表明该基因在玉米品质改良当中有应用前景,可用于提升作物产量。研究人员进一步将热带小粒玉米品种基因区域进行比较,发现了与粒重表型直接相关的结构变异。由此说明,结构变异是表型差异的基础,也证明了该项研究中所构建的结构变异组图谱在农艺性状相关基因与位点定位当中的直接作用和未来应用前景。

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