控制不同作物的共有休眠基因找到

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來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)

2018-09-27

調(diào)控作物休眠的基因終于被科學(xué)家找到了。9月24日，《自然—遺傳》雜志刊登文章，介紹中科院遺傳發(fā)育所田志喜課題組、儲(chǔ)成才課題組聯(lián)合美國(guó)喬治亞大學(xué)Scott A.Jackson教授等團(tuán)隊(duì)，在研究不同作物的平行選擇過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了能調(diào)控種子休眠的基因。

在自然條件下，野生植物種子成熟后都具有休眠特性，使其個(gè)體間具有不同的萌發(fā)時(shí)間。比如甲種子成熟可能10天后萌發(fā)，乙種子20天后萌發(fā)，丙種子30天后萌發(fā)。這樣即便甲、乙萌發(fā)后遇到天災(zāi)，但丙會(huì)躲過(guò)天災(zāi)，總有植株會(huì)存活下來(lái)。

植物休眠長(zhǎng)短不一會(huì)給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)問(wèn)題，同時(shí)種的作物不會(huì)同時(shí)成熟。我們的祖先把野生植物逐步馴化成了休眠性減弱的農(nóng)作物。由于休眠性狀難以準(zhǔn)確鑒定，休眠基因就成為生物學(xué)研究的最難問(wèn)題之一。

今天的農(nóng)作物都是經(jīng)過(guò)野生植物馴化后的結(jié)果?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，雖然不同作物在馴化過(guò)程一般沒(méi)有任何交叉，但在從野生種到栽培種的馴化過(guò)程中，一些性狀表現(xiàn)出了趨同現(xiàn)象，比如成熟后都不會(huì)自動(dòng)脫落，莖干都變得直立粗壯，種子休眠性減弱。

通過(guò)全基因組關(guān)聯(lián)分析的方法，研究人員首次鑒定得到了控制大豆種皮成為綠色的G基因，發(fā)現(xiàn)G基因在大豆的馴化過(guò)程中受到強(qiáng)烈的選擇，它還參與了對(duì)大豆種子休眠的調(diào)控。進(jìn)一步研究又發(fā)現(xiàn)，G及其同源基因不止在大豆馴化中被選擇，在水稻和番茄的馴化中也受到選擇，而且在大豆、水稻等作物中都參與種子休眠的調(diào)控。

這是世界上首次報(bào)道的調(diào)控種子休眠的G基因在不同科的作物馴化中受到平行選擇。該研究不僅增加了人們對(duì)植物馴化過(guò)程的理解，還具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

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