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      科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種可以提高谷類作物產(chǎn)量潛力的遺傳機(jī)制
      
			
      
				2019-05-06 09:58:52
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      解決世界糧食，飼料和生物能源挑戰(zhàn)需要整合多種方法和多種技能。Donald Danforth植物科學(xué)中心助理成員Andrea Eveland博士和她的團(tuán)隊(duì)確定了一種控制與谷物谷物生產(chǎn)相關(guān)的發(fā)育特性的遺傳機(jī)制。這項(xiàng)工作是在狗尾草(Setaria viridis)中進(jìn)行的，這是一種新興的禾本科模式系統(tǒng)，與經(jīng)濟(jì)上重要的谷類作物和生物能源原料如玉米，高粱，柳枝稷和甘蔗密切相關(guān)。
      

      科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種可以提高谷類作物產(chǎn)量潛力的遺傳機(jī)制
      

      Eveland實(shí)驗(yàn)室的研究結(jié)果“Brassinosteroids調(diào)節(jié)分生組織命運(yùn)和Setaria viridis中獨(dú)特花序形態(tài)的分化”最近發(fā)表在植物細(xì)胞雜志上。。在他們的研究中，楊等人。在S.viridis基因組中繪制了一個(gè)遺傳基因座，該基因座控制著一些稱為刷毛的不育枝條的生長，這些枝條是在一些草種的帶紋花序上產(chǎn)生的。他們的研究表明，這些無菌刷毛最初被編程為小穗;草特有的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生花和谷物。Eveland的工作表明，在花序發(fā)育的早期確定小穗到鬃毛的轉(zhuǎn)化，并由一類稱為油菜素類固醇(BRs)的植物激素調(diào)節(jié)，這些植物激素調(diào)節(jié)植物生長，發(fā)育和免疫中的一系列生理過程。除了將無菌結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為含有種子的結(jié)構(gòu)外，研究還表明，BR合成的局部破壞可導(dǎo)致每個(gè)小穗產(chǎn)生兩朵花而不是通常形成的單一花。因此，這些BR依賴性表型代表了兩種可能的增強(qiáng)途徑小麥的糧食生產(chǎn)，包括許多發(fā)展中國家的自給作物，這些作物基本上尚未開發(fā)用于遺傳改良。
      

      “這項(xiàng)工作很好地證明了如何利用狗尾草(Setaria viridis)來獲得對(duì)草種子生產(chǎn)機(jī)制的基本見解 - 我們最重要的植物群包括玉米，高粱，水稻，小麥和大麥，”托馬斯說。 Brutnell，博士，丹佛斯中心可再生燃料企業(yè)研究所所長。“值得注意的是，這個(gè)項(xiàng)目是在Eveland博士加入Danforth中心之后構(gòu)思和開展工作的 - 這對(duì)于一名初級(jí)教員而言是一個(gè)令人印象深刻的壯舉，既可以說明模型系統(tǒng)的優(yōu)勢，又可以說明她組建的團(tuán)隊(duì)在丹佛斯中心。“
      

      在丹佛斯中心，Eveland的研究重點(diǎn)是控制谷類作物植物結(jié)構(gòu)特征的發(fā)育機(jī)制。具體而言，她研究了如何從干細(xì)胞形成植物器官，以及基礎(chǔ)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的變異如何能夠精確調(diào)節(jié)植物形態(tài)。她的團(tuán)隊(duì)整合了計(jì)算和實(shí)驗(yàn)方法，以探索這些基因網(wǎng)絡(luò)的擾動(dòng)如何改變物種內(nèi)和禾本科植物的形態(tài)，最終目標(biāo)是確定提高谷物谷物產(chǎn)量的目標(biāo)。
      

      “為狗狗提供的遺傳學(xué)和基因組學(xué)工具能夠更快地解剖分子途徑，例如這一途徑，并允許我們?cè)谂c我們的目標(biāo)改善的糧食作物密切相關(guān)的系統(tǒng)中直接操縱它們，”Eveland說。“這意味著我們更接近于為谷類作物設(shè)計(jì)和部署最佳結(jié)構(gòu)。利用這些研究結(jié)果來改善相關(guān)禾本科植物物種的前景，例如珍珠和狐尾粟，尤其令人興奮。”
      
			

			
        
      
			
      
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