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      將基因組革命帶到玉米田以改善作物
      
			
      
				2019-06-06 09:40:56
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      “擁有基因組的序列就像擁有房屋的藍圖一樣，”威斯康星大學(xué)麥迪遜分校農(nóng)學(xué)教授納塔利婭·德萊昂說。但是，德萊昂說，如果你不知道這些計劃如何變成一所房子，他們對你沒有多大好處。
      

      將基因組革命帶到玉米田以改善作物
      

      這是她幫助運行的計劃Genomes2Fields試圖解決的一個問題。通過將基因組革命帶入玉米田，Genomes2Fields旨在通過揭示基因組 -植物藍圖- 如何轉(zhuǎn)化為產(chǎn)量，抗逆性和各種不同特征來改善國家的玉米作物。該項目在20多個州和加拿大的合作中，自2014年以來在70多個不同的環(huán)境中測試了數(shù)百種玉米品種，以梳理基因組如何與環(huán)境相互作用以產(chǎn)生不同的玉米特性。
      

      該項目最近從美國農(nóng)業(yè)部獲得了125萬美元的撥款，以支持其不斷擴大的田間試驗。大約438,000美元的撥款將用于UW-Madison，這是該研究的實驗設(shè)計，種子分配和機器視覺分析的中心樞紐。該項目的初期和持續(xù)支持也來自威斯康星州玉米促進委員會等行業(yè)組織。其他州玉米種植協(xié)會也在支持Genomes2Fields在自己州內(nèi)的研究人員。
      

      Genomes2Fields在2014年推出了它的第一個多州試驗。它源于與玉米種植者協(xié)會和其他利益相關(guān)者的談話，這些利益相關(guān)者與de Leon這樣的科學(xué)家接觸，希望知道不斷擴大的玉米基因組信息如何幫助他們在田間，而不是只是在一個研究實驗室。
      

      “一旦對多個玉米基因組進行了測序，就可以將信息轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，”威斯康星作物創(chuàng)新中心主任，另一位Genomes2Fields研究員兼該倡議執(zhí)行委員會成員Shawn Kaeppler說。
      

      該項目決定關(guān)注玉米如何應(yīng)對不同的環(huán)境。
      

      “我們想了解是什么讓某些植物比其他植物更適應(yīng)壓力環(huán)境，”德萊昂說。
      

      為此，德萊昂和其他29名研究人員在全國范圍內(nèi)種植不同種類的玉米，他們將面臨不同的壓力。例如，通過比較德克薩斯州熱量生長的玉米穗的大小與威斯康星州漫長而涼爽的夏季玉米成熟期，研究人員可以發(fā)現(xiàn)哪些遺傳特性有助于玉米品種適應(yīng)不同的環(huán)境。每個油田都配有氣象站，以確保一致的氣候數(shù)據(jù)收集。
      

      科學(xué)家們不僅測量了穗的大小和玉米的產(chǎn)量，還測量了植物的高度，開花所需的時間以及其他一些相關(guān)特征。每個位置也決定進行獨特的測量。De Leon和Kaeppler正在與威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的植物學(xué)家Edgar Spalding合作，測試用于測量植物的高通量方法。斯伯丁正在飛越無人機以測量植物大小，他從去年的試驗中掃描了玉米芯，然后通過機器視覺系統(tǒng)進行測量，以快速收集數(shù)據(jù)。
      

      2017年的試驗將首次從大多數(shù)試驗地點收集土壤和葉子，以分析與作物相關(guān)的微生物組。隨著研究繼續(xù)強調(diào)微生物群落在人類和動物健康中的重要性，植物研究人員旨在揭示微生物群在作物生長中的作用。
      

      Genomes2Fields旨在將產(chǎn)生強大結(jié)果所需位置的一致性與作物改良研究中創(chuàng)新所需的靈活性相結(jié)合。
      

      “這個平臺是人們測試和開發(fā)新技術(shù)，試圖改善植物的過程，并將所有這些基因組信息轉(zhuǎn)化到現(xiàn)場，更好，”德萊昂說。
      
			

			
        
      
			
      
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