利用植物育種的表觀來(lái)進(jìn)行研究遺傳學(xué)
表觀遺傳改變可以帶來(lái)新的特征在不改變基因的序列。這可能允許植物更快地響應(yīng)環(huán)境的變化。蘇黎世大學(xué)的植物生物學(xué)家已經(jīng)表明,表觀遺傳變異也選擇和可以被繼承。這可以擴(kuò)大農(nóng)作物育種的可能性。序列的基因傳給子細(xì)胞或后代并不是唯一的因素,決定了細(xì)胞和生物體的特征?;瘜W(xué)變化不改變底層的遺傳物質(zhì)DNA序列也扮演了一定的角色在控制基因活性或活性。甲基化就是一個(gè)這樣的表觀遺傳標(biāo)記,包括小化工集團(tuán)的特定DNA堿基。表觀遺傳變異的遺傳的作用在人類(lèi)和哺乳動(dòng)物是有爭(zhēng)議的;然而,有幾種植物表觀遺傳繼承的例子。
適應(yīng)性由于表觀遺傳學(xué)
蘇黎世大學(xué)的植物生物學(xué)家已經(jīng)證明,自然發(fā)生的表觀遺傳變異鼠耳草屬十字花科植物(擬南芥)選擇。的團(tuán)隊(duì)Ueli Grossniklaus的植物和微生物生物學(xué)還顯示,新選中的特征——對(duì)種子傳播很重要——傳遞了至少兩到三代,即使沒(méi)有選擇。“表觀遺傳變異從而有助于植物的能力快速適應(yīng)環(huán)境的變化沒(méi)有基因組序列變化,“Grossniklaus解釋道。
選擇與有效傳播種子的植物
在他們的實(shí)驗(yàn)中,植物生物學(xué)家模擬一個(gè)迅速變化的環(huán)境。他們選定的擬南芥種群在五代根據(jù)多遠(yuǎn)他們分散他們的種子。只有種子傳播地點(diǎn)一定距離母親植物被用于隨后的一代。研究人員隨后三個(gè)獨(dú)立的人群中有效傳播種子的種子和種子的成長(zhǎng)起來(lái),非選擇性人口——但這一次沒(méi)有選擇壓力的環(huán)境。植物種群進(jìn)行深度后進(jìn)一步的兩代人。
分析基因活動(dòng),基因組和表觀基因組
“我們能夠顯示所選的植物,為傳播種子中有兩個(gè)重要特征是不同的比原來(lái)的人口。開(kāi)花后,有更多的分支機(jī)構(gòu),“Grossniklaus說(shuō)。這些變化不能追溯到突變基因的植物。然而,研究人員發(fā)現(xiàn)在表觀基因組顯著差異:甲基化狀態(tài)的改變?cè)诖蠹s50000個(gè)堿基的DNA。差異還發(fā)現(xiàn)在控制開(kāi)花基因的活動(dòng),例如。
新作物育種的機(jī)會(huì)
甚至在正常環(huán)境條件沒(méi)有選擇,新特征保持至少兩到三代。“遺傳變異、表觀遺傳變異主題選擇和有助于植物的多樣性特征。由于作物的遺傳基礎(chǔ)是往往非常有限,表觀遺傳學(xué)可以用來(lái)擴(kuò)大植物育種的材料,“強(qiáng)調(diào)Grossniklaus。氣候變化可能會(huì)改變環(huán)境條件在世界上的許多地區(qū)在很短的時(shí)間內(nèi)。植物物種,可以快速適應(yīng)變化因此變得越來(lái)越重要。
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