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控制不同作物的共有休眠基因找到

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科学家终于发现了调节作物休眠的基因。9月24日,《自然-遗传学》杂志发表文章介绍,中国科学院遗传发展研究所田课题组和朱成成课题组,以及美国佐治亚大学的史考特?杰克逊等团队,在研究不同作物*行选择的过程中,发现了调节种子休眠的基因。

在自然条件下,野生植物的种子成熟后都具有休眠特性,这使得它们在个体间有不同的萌发时间。例如,种子A可以在成熟10天后发芽,种子B可以在20天后发芽,种子C可以在30天后发芽。这样,即使甲、乙双方发芽后遭遇自然灾害,丙方也会避开自然灾害,一些植物会存活下来。

不同时期的植物休眠会给农业生产带来问题,同时种植的作物不会同时成熟。我们的祖先逐渐将野生植物驯化成休眠性降低的作物。由于休眠性状难以准确识别,休眠基因已成为生物学研究中最困难的问题之一。

今天的农作物是野生植物驯化的结果。科学家发现,虽然在驯化过程中不同作物之间一般没有杂交,但在从野生种到栽培种的驯化过程中,有些性状表现出趋同现象,如成熟后不会自动脱落,茎会变得直立粗壮,种子休眠会被削弱。

通过全基因组关联研究的方法,研究人员首次发现了控制大豆种皮变绿的G基因。发现G基因在大豆驯化过程中被强烈选择,并参与大豆种子休眠的调控。进一步的研究还发现,G及其同源基因不仅在大豆驯化中被选择,而且在水稻和番茄驯化中也被选择,它们参与了大豆和水稻等作物种子休眠的调节。

这是世界上第一个报道,调节种子休眠的G基因在不同作物家族的驯化中被*行选择。这项研究不仅增加了人们对植物驯化过程的了解,而且具有重要的应用价值。



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