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        高產(chǎn)含大豆基因的蛋白質(zhì)
        
			
        
				2019-05-15 09:44:37
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        剩菜可能非常有價值。例如，當大豆種子被壓碎并且油被提取時，剩下的被稱為豆粕。你會想要保存這個剩余的。豆粕含有優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)。在全球范圍內(nèi)，接近98%的豆粕用于動物飼料。聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織稱其為“動物飼料中最重要和優(yōu)選的優(yōu)質(zhì)植物蛋白來源”。
        

        高產(chǎn)含大豆基因的蛋白質(zhì)
        

        但大豆種植者面臨挑戰(zhàn)。已經(jīng)證明難以開發(fā)具有高蛋白質(zhì)水平和高產(chǎn)量的大豆品種。這兩個特征是負相關的：當大豆產(chǎn)量高時，蛋白質(zhì)水平趨于降低，反之亦然。
        

        植物育種家Brian Diers及其同事在一項新研究中解決了這個問題。他們的初步結(jié)果表明，有可能在不顯著降低產(chǎn)量的情況下培育蛋白質(zhì)濃度較高的大豆。
        

        “種植者通常根據(jù)他們向買家提供的大豆的重量來支付，”伊利諾伊大學厄本那 - 香檳分校的研究員迪爾斯說。“因此，種植者決定主要根據(jù)產(chǎn)量來種植哪些大豆品種。”
        

        Diers說，如果高蛋白品種的大豆產(chǎn)量相對較低，可能不會被種植者選擇。
        

        在這項研究中，研究人員通過將蛋白質(zhì)培育成兩種不同的大豆品種來測試一種增加蛋白質(zhì)的基因。結(jié)果很有希望。具有高蛋白質(zhì)基因的兩個品種的植物具有增加的蛋白質(zhì)濃度并且沒有顯示出產(chǎn)量的顯著降低。
        

        “這項研究也增加了我們對大豆中蛋白質(zhì)濃度遺傳學的理解，”Diers說。“這很重要，因為大豆蛋白濃度會受到許多基因的影響。”
        

        這些基因分布在大豆DNA的不同位置。每個位置的不同版本的基因可導致大豆中更高或更低的蛋白質(zhì)濃度。
        

        大豆細胞中的DNA - 如同所有植物和動物細胞一樣 - 被包裝成稱為染色體的結(jié)構(gòu)。研究人員專注于位于15號染色體上的一個基因，該基因之前被證明會影響蛋白質(zhì)濃度。“但尚未就這種基因如何影響農(nóng)藝性狀(如產(chǎn)量)進行研究，”迪爾斯說。
        

        他們通過將基因培育成兩個品種的大豆并測試蛋白質(zhì)濃度和產(chǎn)量的品系，開發(fā)了含有和不含高蛋白基因的實驗系。
        

        “我們發(fā)現(xiàn)15號染色體上的這個基因不斷增加蛋白質(zhì)濃度，”Diers說道。該基因使蛋白質(zhì)濃度增加到每千克大豆8至14克。“這種基因可能是育種者在需要蛋白質(zhì)濃度較高的大豆時使用的良好選擇。”
        

        研究人員確實看到該基因?qū)е路N子油濃度下降。然而，他們沒有觀察到產(chǎn)量的顯著降低。這與20號染色體上基因?qū)Φ鞍踪|(zhì)濃度增加的影響相反，但也顯著降低了大豆品種的產(chǎn)量。
        

        然而，Diers對研究中觀察到的非顯著的產(chǎn)量減少持謹慎態(tài)度。“我們確實觀察到了一個負收益率趨勢，但它沒有統(tǒng)計學意義，”他說。
        

        通過將其培育成兩個品種來測試該基因。這很重要，因為“基因需要在不同品種間進行評估，”Diers說。“有時基因只能在某些品種中發(fā)揮作用，而在其育種者必須掌握這些信息以避免意外。
        

        高蛋白，高產(chǎn)大豆品種對種植者和最終用戶具有吸引力。豆粕中的蛋白質(zhì)被認為是高質(zhì)量的，因為它由相當均衡的氨基酸組成。“豆粕在動物飼料中補充玉米，”迪爾斯說。
        

        Diers現(xiàn)在致力于生成更詳細的15號染色體圖譜。更精確的遺傳圖譜可以幫助育種者生成其他高蛋白質(zhì)的大豆品種。
        
			

			
          
        
			
        
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