亞基因組分級(jí)確定了玉米的**優(yōu)勢(shì)
格言是：“兩個(gè)勝過(guò)一個(gè)?！?好吧，這對(duì)于涉及人頭的工作可能是正確的，但是在耳朵方面，在大多數(shù)情況下，雜交玉米往往比親本具有更優(yōu)越的優(yōu)勢(shì)。這種現(xiàn)象被稱(chēng)為**優(yōu)勢(shì)或“**優(yōu)勢(shì)”，已被許多年齡的農(nóng)業(yè)工作者所使用，在全世界范圍內(nèi)創(chuàng)造出了高產(chǎn)，抗病力強(qiáng)的玉米品種。
但是，哪些因素導(dǎo)致了玉米雜交活力的提高?已經(jīng)提出了幾種不同的遺傳模型來(lái)解釋包括玉米在內(nèi)的多種農(nóng)作物的**優(yōu)勢(shì)，但是迄今為止，沒(méi)有一個(gè)能夠全面揭示**優(yōu)勢(shì)的奧秘。
造成這種情況的可能原因可能是**玉米品種玉米(Zea mays)的復(fù)雜遺傳起源。玉米應(yīng)該是在古代物種形成事件中從高粱中分離出來(lái)的，其后通過(guò)稱(chēng)為多倍體化的過(guò)程使祖先種群中的整個(gè)染色體材料或基因組集重復(fù)，從而產(chǎn)生了祖先四倍體或植物。四個(gè)基因組集，即通常數(shù)量的兩倍。該四倍體玉米祖先中的每個(gè)基因組集(稱(chēng)為亞基因組)都經(jīng)歷了戲劇性的斷裂和融合，最終產(chǎn)生了當(dāng)前的二倍體基因組(帶有兩套遺傳物質(zhì))。在這種基因組重組過(guò)程中，兩個(gè)亞基因組的冗余基因拷貝通過(guò)稱(chēng)為分餾的過(guò)程而丟失。
在已經(jīng)鑒定出這種分級(jí)分離的植物(包括玉米)中，一個(gè)亞基因組的基因丟失趨勢(shì)要比另一種更為嚴(yán)重，這一過(guò)程稱(chēng)為分級(jí)分離偏向。例如，**玉米中的兩個(gè)亞基因組，分別稱(chēng)為玉米1和玉米2，顯示出組成基因的差異表達(dá)，通常將玉米1確定為兩者之間的顯性基因。
玉米亞基因組編碼的蛋白質(zhì)的差異表達(dá)可能手繪視頻小故事素材哪里找是導(dǎo)致雜交玉米品系(稱(chēng)為F 1)活力增強(qiáng)的原因。但是，這還沒(méi)有明確建立。到現(xiàn)在。
現(xiàn)在，的研究人員已經(jīng)探索了玉米的轉(zhuǎn)錄組(從DNA編碼信息中提取的蛋白質(zhì)編碼的mRNA分子的完整序列)和轉(zhuǎn)錄組(翻譯成細(xì)胞中蛋白質(zhì)的實(shí)際mRNA**)，以確定可能的潛在因子。造成玉米**優(yōu)勢(shì)。
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳改良國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室林力教授帶領(lǐng)研究人員使用新的核糖體譜分析技術(shù)，對(duì)玉米親本B73和Mo17及其F 1后代進(jìn)行了評(píng)估。他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《作物雜志》上，表明在翻譯水平上存在明顯的亞基因組偏倚，尤其是偏向于翻譯后的亞基因組玉米基因，這對(duì)F 1植物的**優(yōu)勢(shì)沒(méi)有加性影響。
此外，令人驚訝的是，一些基因在**中轉(zhuǎn)換為顯性形式，而不是在親本系中。正如李教授所觀察到的：“在F 1和兩個(gè)親本之間轉(zhuǎn)換的基因比在兩個(gè)親本之間轉(zhuǎn)換的主要同工型更多。這一觀察結(jié)果表明，對(duì)于給定的環(huán)境，最佳基因變體更有可能在**中有選擇地利用，導(dǎo)致提高了**中蛋白質(zhì)積累的效率。”
此外，轉(zhuǎn)換后的基因同工型主要屬于玉米亞基因組，而保守的基因同工型則屬于玉米亞基因組1。研究人員認(rèn)為，這種知識(shí)可以幫助進(jìn)行選擇性育種，以進(jìn)一步提高**的活力。
此外，研究人員發(fā)現(xiàn)在**的轉(zhuǎn)錄組和轉(zhuǎn)錄組水平上基因表達(dá)具有累加效應(yīng)的證據(jù)。Li教授說(shuō)：“所有這些結(jié)果均符合'Goldilocks假說(shuō)'，這表明加性表達(dá)對(duì)轉(zhuǎn)錄組和轉(zhuǎn)錄組均有利?！?/p>
這些發(fā)現(xiàn)表明，不對(duì)稱(chēng)亞基因組翻譯的潛在作用是導(dǎo)致玉米**優(yōu)勢(shì)的重要因素。這些見(jiàn)解可以為作物育種者提供有效的基因操縱工具，不僅可以提高玉米的產(chǎn)量，而且可以提高其他糧食作物的產(chǎn)量，這可能有助于解決全球人口增長(zhǎng)帶來(lái)的迫在眉睫的糧食短缺問(wèn)題。
標(biāo)簽： 玉米**優(yōu)勢(shì)
