亞基因組分級確定了玉米的**優(yōu)勢
格言是:“兩個勝過一個?!?好吧,這對于涉及人頭的工作可能是正確的,但是在耳朵方面,在大多數(shù)情況下,雜交玉米往往比親本具有更優(yōu)越的優(yōu)勢。這種現(xiàn)象被稱為**優(yōu)勢或“**優(yōu)勢”,已被許多年齡的農(nóng)業(yè)工作者所使用,在全世界范圍內(nèi)創(chuàng)造出了高產(chǎn),抗病力強的玉米品種。
但是,哪些因素導致了玉米雜交活力的提高?已經(jīng)提出了幾種不同的遺傳模型來解釋包括玉米在內(nèi)的多種農(nóng)作物的**優(yōu)勢,但是迄今為止,沒有一個能夠全面揭示**優(yōu)勢的奧秘。
造成這種情況的可能原因可能是**玉米品種玉米(Zea mays)的復雜遺傳起源。玉米應該是在古代物種形成事件中從高粱中分離出來的,其后通過稱為多倍體化的過程使祖先種群中的整個染色體材料或基因組集重復,從而產(chǎn)生了祖先四倍體或植物。四個基因組集,即通常數(shù)量的兩倍。該四倍體玉米祖先中的每個基因組集(稱為亞基因組)都經(jīng)歷了戲劇性的斷裂和融合,最終產(chǎn)生了當前的二倍體基因組(帶有兩套遺傳物質)。在這種基因組重組過程中,兩個亞基因組的冗余基因拷貝通過稱為分餾的過程而丟失。
在已經(jīng)鑒定出這種分級分離的植物(包括玉米)中,一個亞基因組的基因丟失趨勢要比另一種更為嚴重,這一過程稱為分級分離偏向。例如,**玉米中的兩個亞基因組,分別稱為玉米1和玉米2,顯示出組成基因的差異表達,通常將玉米1確定為兩者之間的顯性基因。
玉米亞基因組編碼的蛋白質的差異表達可能手繪視頻小故事素材哪里找是導致雜交玉米品系(稱為F 1)活力增強的原因。但是,這還沒有明確建立。到現(xiàn)在。
現(xiàn)在,的研究人員已經(jīng)探索了玉米的轉錄組(從DNA編碼信息中提取的蛋白質編碼的mRNA分子的完整序列)和轉錄組(翻譯成細胞中蛋白質的實際mRNA**),以確定可能的潛在因子。造成玉米**優(yōu)勢。
華中農(nóng)業(yè)大學作物遺傳改良國家重點實驗室林力教授帶領研究人員使用新的核糖體譜分析技術,對玉米親本B73和Mo17及其F 1后代進行了評估。他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《作物雜志》上,表明在翻譯水平上存在明顯的亞基因組偏倚,尤其是偏向于翻譯后的亞基因組玉米基因,這對F 1植物的**優(yōu)勢沒有加性影響。
此外,令人驚訝的是,一些基因在**中轉換為顯性形式,而不是在親本系中。正如李教授所觀察到的:“在F 1和兩個親本之間轉換的基因比在兩個親本之間轉換的主要同工型更多。這一觀察結果表明,對于給定的環(huán)境,最佳基因變體更有可能在**中有選擇地利用,導致提高了**中蛋白質積累的效率?!?/p>
此外,轉換后的基因同工型主要屬于玉米亞基因組,而保守的基因同工型則屬于玉米亞基因組1。研究人員認為,這種知識可以幫助進行選擇性育種,以進一步提高**的活力。
此外,研究人員發(fā)現(xiàn)在**的轉錄組和轉錄組水平上基因表達具有累加效應的證據(jù)。Li教授說:“所有這些結果均符合'Goldilocks假說',這表明加性表達對轉錄組和轉錄組均有利?!?/p>
這些發(fā)現(xiàn)表明,不對稱亞基因組翻譯的潛在作用是導致玉米**優(yōu)勢的重要因素。這些見解可以為作物育種者提供有效的基因操縱工具,不僅可以提高玉米的產(chǎn)量,而且可以提高其他糧食作物的產(chǎn)量,這可能有助于解決全球人口增長帶來的迫在眉睫的糧食短缺問題。
標簽: 玉米**優(yōu)勢