新的MutChromSeq技術(shù)使有價(jià)值的基因更容易找到
鑒定可能有助于繁殖更好作物的有趣特性的基因并不總是那么容易 - 特別是如果你正在使用小麥或大麥。但諾里奇John Innes中心的科學(xué)家們已經(jīng)在小麥和大麥基因組中應(yīng)用了一種創(chuàng)新技術(shù),這使得更容易確定可能用于作物改良計(jì)劃的特定基因。
植物育種者的使命是開(kāi)發(fā)新的和改良的作物品種,以更好地應(yīng)對(duì)氣候變化,新的病蟲(chóng)害的影響,并且可以產(chǎn)生更高的產(chǎn)量來(lái)養(yǎng)活不斷增長(zhǎng)的人口。要做到這一點(diǎn),確切地知道在哪里找到負(fù)責(zé)有利性狀的基因是有用的:例如,抗病基因,或幫助植物抵抗干旱的基因。
但是找到特定植物性狀的基因可能就像試圖在大海撈針中找到針一樣 - 它是一個(gè)小的,特定的DNA序列,混雜在其他基因,調(diào)控序列和非編碼DNA中。對(duì)于一些植物,如模式植物擬南芥,或水稻,基因組就像小'haybales',所以基因'針'更容易找到 - 但對(duì)于小麥和大麥,全球兩個(gè)最重要的谷類作物,基因組是如此之大,就像搜索一個(gè)滿是干草堆的整個(gè)谷倉(cāng)一樣。
與瑞士和捷克共和國(guó)的同事合作,來(lái)自John Innes中心的Brande Wulff博士及其團(tuán)隊(duì)成功地將一種創(chuàng)新技術(shù)MutChromSeq應(yīng)用于小麥和大麥基因組,從而降低了尋找基因的復(fù)雜性。它通過(guò)消除我們知道基因肯定不會(huì)被發(fā)現(xiàn)的部分基因組起作用。
那么MutChromSeq是如何工作的呢?
“它基于一種稱為染色體流分選的已知技術(shù),其中我們可以通過(guò)用熒光標(biāo)記標(biāo)記它們來(lái)將染色體彼此分開(kāi),”Wulff博士解釋說(shuō)。“以面包小麥基因組為例:這有21條染色體,因此通過(guò)流式分選,我們可以將染色體1與染色體2和染色體3分開(kāi),依此類推。如果我們知道某個(gè)特定的基因位于其上,比如說(shuō),染色體21,但我們不知道究竟在哪里,那么我們可以過(guò)濾掉染色體1-20以縮小搜索范圍。只比一條染色體排序的序列要快得多,更容易,也更便宜!
在MutChromSeq中,染色體流分選與經(jīng)典誘變相結(jié)合。來(lái)自具有有趣性狀的植物的種子經(jīng)受破壞其DNA的化學(xué)物質(zhì),并且通過(guò)篩選鑒定失去該性狀的突變體。然后,通過(guò)對(duì)這些突變植物進(jìn)行MutChromSeq分析,可以將突變?nèi)旧w的序列與未突變?nèi)旧w的序列進(jìn)行比較。
Wulff博士說(shuō):“通過(guò)尋找突變和野生型染色體之間的序列差異,我們可以事先確定基因而不知道它們的結(jié)構(gòu)。只要我們已經(jīng)知道某個(gè)特定基因所在的染色體,這種技術(shù)就是這樣可以更容易地克隆任何感興趣的小麥或大麥基因,這對(duì)研究人員來(lái)說(shuō)是個(gè)好消息!“
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