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控制不同作物的共有休眠基因找到

2018-09-27 10:22:27来源:科技日报

调控作物休眠的基因终于被科学家找到了。9月24日,《自然—遗传》杂志刊登文章,介绍中科院遗传发育所田志喜课题组、储成才课题组联合美国乔治亚大学Scott A.Jackson教授等团队,在研究不同作物的平行选择过程中发现了能调控种子休眠的基因。

在自然条件下,野生植物种子成熟后都具有休眠特性,使其个体间具有不同的萌发时间。比如甲种子成熟可能10天后萌发,乙种子20天后萌发,丙种子30天后萌发。这样即便甲、乙萌发后遇到天灾,但丙会躲过天灾,总有植株会存活下来。

植物休眠长短不一会给农业生产带来问题,同时种的作物不会同时成熟。我们的祖先把野生植物逐步驯化成了休眠性减弱的农作物。由于休眠性状难以准确鉴定,休眠基因就成为生物学研究的最难问题之一。

今天的农作物都是经过野生植物驯化后的结果。科学家发现,虽然不同作物在驯化过程一般没有任何交叉,但在从野生种到栽培种的驯化过程中,一些性状表现出了趋同现象,比如成熟后都不会自动脱落,茎干都变得直立粗壮,种子休眠性减弱。

通过全基因组关联分析的方法,研究人员首次鉴定得到了控制大豆种皮成为绿色的G基因,发现G基因在大豆的驯化过程中受到强烈的选择,它还参与了对大豆种子休眠的调控。进一步研究又发现,G及其同源基因不止在大豆驯化中被选择,在水稻和番茄的驯化中也受到选择,而且在大豆、水稻等作物中都参与种子休眠的调控。

这是世界上首次报道的调控种子休眠的G基因在不同科的作物驯化中受到平行选择。该研究不仅增加了人们对植物驯化过程的理解,还具有重要的应用价值。


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责任编辑:邹林梅

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