科技日?qǐng)?bào)華盛頓6月12日電 (記者劉海英)美國(guó)研究人員12日在《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版上發(fā)表論文稱,他們利用新一代測(cè)序技術(shù)對(duì)玉米自交系B73進(jìn)行測(cè)序,,得到了新的,、更詳細(xì)的基因組圖譜。研究顯示,,玉米具有良好的表型可塑性,,不同品系玉米的基因組差異明顯,。這意味著在全球氣候環(huán)境變化不斷加劇的情況下,玉米仍有巨大的發(fā)展空間,。
玉米是生物學(xué)研究中的重要模式植物,。2009年,美國(guó)冷泉港實(shí)驗(yàn)室研究人員和愛(ài)荷華州立大學(xué)等機(jī)構(gòu)研究人員合作,,完成了對(duì)玉米自交系B73的基因組序列的測(cè)定,,轟動(dòng)一時(shí)。但當(dāng)時(shí)使用的測(cè)序技術(shù)并不完備,,無(wú)法解決玉米基因組中大量的重復(fù)序列,,錯(cuò)過(guò)了基因間的大量區(qū)域,也無(wú)法準(zhǔn)確捕捉到諸多細(xì)節(jié),。
此次,,冷泉港實(shí)驗(yàn)室研究人員和加州門(mén)洛帕克太平洋生物科學(xué)公司等機(jī)構(gòu)合作,使用單分子實(shí)時(shí)測(cè)序和高分辨率光學(xué)制圖技術(shù),,通過(guò)解讀長(zhǎng)測(cè)序,,構(gòu)建了新的、更詳細(xì)的B73基因組圖譜,。新技術(shù)讓研究人員能對(duì)玉米基因間區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的觀察,,從而了解這些基因是如何受調(diào)控的。而新的基因組圖譜也顯示出前所未有的細(xì)節(jié),,讓研究人員對(duì)玉米基因表達(dá)的變異性有了更深刻的認(rèn)識(shí),。
通過(guò)比較新的B73系基因組圖譜與在不同氣侯條件下生長(zhǎng)的W22系和Ki11系基因組圖譜,研究人員發(fā)現(xiàn),,后兩個(gè)品系的基因組與B73的基因組差異巨大,,平均只有35%的部分匹配一致。這種差異不僅表現(xiàn)在基因序列變化方面,,還表現(xiàn)在基因表達(dá)的時(shí)間,、位點(diǎn)以及表達(dá)水平方面。這表明,,玉米基因組具有良好的表型可塑性,也意味著其環(huán)境適應(yīng)能力極強(qiáng),。
研究人員指出,,卓越的表型可塑性意味著玉米可以使用更多的組合來(lái)適應(yīng)環(huán)境變化,這是育種者的福音,。在全球人口不斷增加,、氣候變化問(wèn)題不斷加劇的背景下,玉米作為主要糧食作物,,仍有巨大的潛力可挖,。
總編輯圈點(diǎn)
玉米當(dāng)初被印第安人馴化之前,,是一種穗子只有指頭粗細(xì),與后來(lái)完全兩樣的小草,;誰(shuí)能想到它丑小鴨變天鵝,,成了全球產(chǎn)量第一大作物。它本來(lái)生活在炎熱地區(qū),,可現(xiàn)在經(jīng)過(guò)培育,,別的糧食作物無(wú)法結(jié)穗的寒帶,早熟玉米也能生長(zhǎng),。如此驚人的適應(yīng)性,,隨著基因研究終于得到了初步解釋。將來(lái),,變異的玉米說(shuō)不定能隨我們前往外星球呢,。