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科学家发现影响谷物产量的基因

2019-06-26 09:55:17 • 来源：

唐纳德丹福斯植物科学中心企业租赁汽车可再生燃料研究所的研究人员发现了一种影响与粮食作物有关的草类产量的基因。确定了四种可能影响候选作物生产可再生和可持续燃料的突变。

科学家发现影响谷物产量的基因

在2017年4月18日发表的一篇论文中，在自然植物中，由Thomas Brutnell博士领导的博士。丹佛斯中心可再生燃料企业研究所所长和美国能源部联合基因组研究所(DOE JGI)，美国能源部科学用户设施办公室的研究人员进行遗传筛选，以确定可能在花卉开发中发挥作用的基因在绿色狗尾草的圆锥花序上。绿色狗尾草是常见作物谷子的野生亲缘。这些狗尾草种类与几种候选生物能源草有关，包括柳枝稷和芒草，并作为草模型系统研究通过节水(C4)途径从CO2光合作用固定碳的草。绿狐尾草和狐尾粟的基因组已经通过DOE JGI的社区科学计划进行了测序和注释。

“我们已经确定了四种隐性突变体，导致花簇减少和不均匀，”该论文的第一作者Pu Huang博士说。“通过最终鉴定绿色狗尾草中的基因，我们发现了控制谷物产量的新决定因素，这对改良玉米等粮食作物至关重要。”

与大多数生物能源草相比，草狗尾草已被提议作为食物和生物能源作物的模型，其身材矮小和生命周期快。在构建草的突变种群资源后，Brutnell实验室筛选了2,700个M2家族，深入测序突变库以鉴定致病突变并确认玉米中的同源基因起类似作用。

“在圆锥花序结构中识别这种新的播放器可以使植物的设计具有增强或减少的圆锥花序结构，”Brutnell说。“例如，玉米育种选择减少雄性穗，也称为流苏，以减少田间遮荫，同时仍然产生足够的花粉。但是，高粱的谷物产量与穗的结构直接相关。基因影响了狗尾草和玉米的穗结构，我们扩大了育种者的工具箱。“

在丹佛斯中心，植物是发现和产品的关键，这些发现和产品将丰富和恢复全球人民的环境和生活。Brutnell的实验室研究包括寻找下一代生物燃料：可负担，可持续和生态环保的替代能源。该研究开发了新的计算工具和模型系统，以识别通过增强光合作用提高作物产量的基因。

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