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        將基因組革命帶到玉米田以改善作物
        
			
        
				2018-12-25 09:05:13
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        “擁有基因組的序列就像擁有房子的藍(lán)圖一樣，”威斯康星大學(xué)麥迪遜分校農(nóng)學(xué)教授納塔利婭·德萊昂說。但是，德萊昂說，如果你不知道這些計(jì)劃如何變成一所房子，那么他們對(duì)你沒有多大好處。這是她幫助運(yùn)行的計(jì)劃Genomes2Fields試圖解決的一個(gè)問題。通過將基因組革命帶入玉米田，Genomes2Fields旨在通過揭示基因組 - 植物藍(lán)圖- 如何轉(zhuǎn)化為產(chǎn)量，抗逆性和各種不同特征來改善國(guó)家的玉米作物。該項(xiàng)目在20多個(gè)州和加拿大的合作中，自2014年以來在70多個(gè)不同的環(huán)境中測(cè)試了數(shù)百種玉米品種，以梳理基因組如何與環(huán)境相互作用以產(chǎn)生不同的玉米性狀。
        

        將基因組革命帶到玉米田以改善作物
        

        該項(xiàng)目最近從美國(guó)農(nóng)業(yè)部獲得了125萬(wàn)美元的撥款，以支持其不斷擴(kuò)大的田間試驗(yàn)。大約438,000美元的撥款將用于UW-Madison，這是該研究的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，種子分配和機(jī)器視覺分析的中心樞紐。該項(xiàng)目的初期和持續(xù)支持也來自威斯康星州玉米促進(jìn)委員會(huì)等行業(yè)組織。其他州玉米種植協(xié)會(huì)也在支持Genomes2Fields在自己州內(nèi)的研究人員。
        

        Genomes2Fields在2014年推出了它的第一個(gè)多州試驗(yàn)。它源于與玉米種植者協(xié)會(huì)和其他利益相關(guān)者的談話，這些利益相關(guān)者與de Leon這樣的科學(xué)家接觸，想要了解不斷擴(kuò)大的玉米基因組信息如何幫助他們?cè)谔镩g幫助他們，而不是只是在一個(gè)研究實(shí)驗(yàn)室。
        

        威斯康辛作物創(chuàng)新中心主任，另一位Genomes2Fields研究員兼該倡議執(zhí)行委員會(huì)成員Shawn Kaeppler說：“一旦對(duì)多個(gè)玉米基因組進(jìn)行了測(cè)序，就可以將信息轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。”
        

        該項(xiàng)目決定關(guān)注玉米如何應(yīng)對(duì)不同的環(huán)境。“我們想了解是什么讓某些植物比其他植物更適應(yīng)壓力環(huán)境，”德萊昂說。
        

        為此，德萊昂和其他29名研究人員在全國(guó)范圍內(nèi)種植不同種類的玉米，他們將面臨不同的壓力。例如，通過比較德克薩斯州熱量生長(zhǎng)的玉米穗的大小與威斯康星州漫長(zhǎng)而涼爽的夏季玉米成熟期，研究人員可以發(fā)現(xiàn)哪些遺傳特性有助于玉米品種適應(yīng)不同的環(huán)境。每個(gè)油田都配有氣象站，以確保一致的氣候數(shù)據(jù)收集。
        

        科學(xué)家們不僅測(cè)量了穗的大小和玉米的產(chǎn)量，還測(cè)量了植物的高度，開花所需的時(shí)間以及其他一些相關(guān)特征。每個(gè)位置也決定進(jìn)行獨(dú)特的測(cè)量。De Leon和Kaeppler正在與威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的植物學(xué)家Edgar Spalding合作，測(cè)試用于測(cè)量植物的高通量方法。斯伯丁正在飛越無(wú)人機(jī)領(lǐng)域測(cè)量工廠規(guī)模，他從去年的試驗(yàn)中掃描了玉米芯，然后通過機(jī)器視覺系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量，以快速收集數(shù)據(jù)。
        

        2017年試驗(yàn)將首次從大多數(shù)試驗(yàn)地點(diǎn)收集土壤和葉子，以分析與作物相關(guān)的微生物組。隨著研究繼續(xù)強(qiáng)調(diào)微生物群落在人類和動(dòng)物健康中的重要性，植物研究人員旨在揭示微生物群在作物生長(zhǎng)中的作用。
        

        Genomes2Fields旨在將產(chǎn)生強(qiáng)大結(jié)果所需位置的一致性與作物改良研究中創(chuàng)新所需的靈活性相結(jié)合。“這個(gè)平臺(tái)是人們測(cè)試和開發(fā)新技術(shù)以試圖改進(jìn)植物的過程，并將所有這些基因組信息轉(zhuǎn)化到現(xiàn)場(chǎng)，更好，”德萊昂說。
        
			

			
          
        
			
        
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