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        新發(fā)現(xiàn)的基因有助于春季開花在重要的草類作物中
        
			
        
				2019-06-18 09:35:24
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        冬天沒有時間開花，這就是為什么如此多的植物已經(jīng)進化出等待雪融化的能力，然后才將寶貴的資源投入到花朵中。隨著溫暖，更長的春天到來 - 以及破壞性霜凍的風(fēng)險 - 醒來開花，需要一個稱為春化的過程，其中開花被阻止，直到植物感覺到足夠的寒冷。威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的研究人員已經(jīng)確定了一種基因，可以防止草進入開花周期直到季節(jié)合適，這一發(fā)現(xiàn)可以幫助植物育種者和工程師從食物和能源作物中獲得更多。
        

        新發(fā)現(xiàn)的基因有助于春季開花在重要的草類作物中
        

        “對于許多植物來說，一些品種的小麥就是一個很好的例子 - 它有利于在秋季建立，但在變冷之前避免開花，”威斯康星大學(xué)麥迪遜生物化學(xué)和遺傳學(xué)教授里克阿馬西諾說。“通過在秋季建立，這些植物可以充分利用春季開放時生長季節(jié)的窗口。”
        

        已經(jīng)做了很多工作來識別開花過程中涉及的基因，包括一種名為VRN1的草，它通過刺激其他基因群進入行動來幫助春化球滾動。但正是為了讓VRN1受到控制，所以在秋季或冬季溫暖的咒語中不會發(fā)生開花，直到Amasino，博士后研究員丹尼爾·伍茲和其他人開始將一種叫做Brachypodium或假紫色雀斑的小地中海草通過虛假來開始實驗室冰箱的寒冷季節(jié)。
        

        “在許多作物物種中難以獲得復(fù)雜過程中的遺傳學(xué)，因此我們使用具有緊湊基因組的小植物作為模型來獲得如何建立春化需求的分子基礎(chǔ)，”第一作者伍茲說。該研究于周一(2017年6月5日)發(fā)表在“美國國家科學(xué)院院刊”上。“我們發(fā)現(xiàn)的是一種在冬季之前抑制VRN1基因的基因。”
        

        比較開花前典型的冷到溫轉(zhuǎn)變的短柄草植物的DNA，以及沒有典型等待的花的突變版本的DNA，研究人員指出他們稱之為RVR1的基因(因為它的作用)壓制VRN1)。
        

        他們懷疑RVR1在需要春化的其他溫帶草中起著同樣的作用，這一群體在我們的生活中發(fā)揮著巨大的作用。
        

        “禾本科植物 - 包括玉米，小麥，燕麥，黑麥和大麥 - 占全球熱量攝入量的80%以上，”伍茲說。“在一些國家，單獨使用大米的熱量高達70%。但如果你把我們直接食用的東西和我們賴以生存的動物結(jié)合起來，也會吃草，很明顯，草會讓世界四處走動。”
        

        雖然新發(fā)現(xiàn)的基因可能會引起谷物種植者的興趣，但所有這些草卡路里的燃料都超過了身體，Amasino說，他的工作得到了美國國家科學(xué)基金會和美國能源部大湖生物能源研究中心(GLBRC)的支持。 )。
        

        柳枝稷作為生產(chǎn)乙醇等生物燃料的原料而備受青睞，并不打算春化。在中西部的上游，它在初夏的月份生長緩慢，開花。
        

        “我們認為從Brachypodium中取出RVR1基因并將其置于柳枝稷中的機會很有可能會延遲柳枝稷開花，”Amasino說。“延遲柳枝稷開花到不同程度可能會影響和提高產(chǎn)量。”
        

        Amasino的實驗室將與GLBRC的研究人員合作開展這項工作，并將繼續(xù)研究適應(yīng)冬季各種溫度和長度的不同類型的Brachypodium。
        

        “一個品種是如何進化出一個需要16周感冒的系統(tǒng)?另外一個是如何在短短兩周的寒冷中發(fā)展的?短冬和長冬的需求之間的遺傳差異是什么?”阿馬西諾說。“禾本科植物是非常重要的作物，這種用于研究開花的模型可以告訴我們很多關(guān)于它們是如何工作的。”
        
			

			
          
        
			
        
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