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鉴定植物基因以确保粮食安全

由哥廷根大学领导的国际科学家团队开发了一种新方法,使研究人员能够更有效地识别控制植物性状的基因。这种方法将使植物育种者和科学家能够开发出更多可负担,理想和可持续的植物品种。该应用程序对于不仅出现在我们餐桌上的水果,蔬菜和谷物作物而言,将是最有价值的,而且对于全球粮食安全和人类营养也至关重要。该研究发表在BMC植物生物学上。

新方法是对称为GWA(全基因组协会)的工具的扩展。GWA研究使用遗传测序技术,结合先进的统计和计算功能,将遗传密码中的差异与特定性状联系起来。当使用GWA研究植物时,研究人员通常会管理大量遗传上相同的植物。但是,开发这些“自交系”集既昂贵又耗时:这项研究甚至可能要花六年的时间才能开始。这项新技术是根据一种通常用于研究人类DNA的方法进行建模的,该方法将来自成千上万个人的DNA样本进行比较,这些人肯定是不相同的。

研究人员想发现这种方法在植物中是否会成功。由于单个植物的测量值可能高度可变,因此科学家们开发了一种方法,使它们能够将GWA研究的优势与其他统计分析技术结合起来。为了检验他们的想法,他们调查了他们的方法组合是否可以准确地检测基因涉及植物高度的这一特征已在科学文献中得到了广泛研究。科学家们种植了四种早期白玉米(白玉米)的田地,并测量了植物的高度。他们从玉米基因组中潜在的39,000个基因中识别出三个基因,它们控制着植物的高度。先前对其他玉米品种的研究支持了所有这三个基因的作用。这表明他们的方法行得通。

哥廷根大学植物育种方法学系主任蒂莫西·贝辛格(Timothy Beissinger)教授说:“科学家通常必须测量大量具有相同基因的植物,才能进行足够强大的研究以寻找基因。”玉米种群,这表明我们的方法非常有效,完全不需要依赖相同的植物。”美国密苏里大学Abiskar Gyawali博士第一作者的学生继续说道:“这对于有兴趣在无法获得自交系或生产自交系的农作物中寻找基因的研究人员来说是个好消息。”

Beissinger表示:“令人兴奋的是,这项研究揭示了我们的方法有可能在其他研究费用不高的其他粮食作物中开展研究。由于工业和政府的支持,已经有资源可用于开展大规模研究。但对于研究许多社区所依赖的无数蔬菜,水果和谷物的科学家来说,根本不可能为大规模研究提供资金,这是一项突破,它将能够廉价,快速地鉴定出性状-基因关联以促进营养和营养。全世界粮食作物的可持续性。”

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