科学家利用基因突变加速植物育种过程
爱荷华州立大学的研究人员可能已经解决了与纯基因系加速发展相关的长期挑战。
使用“双单倍体”(DH)遗传学已成为支撑现代玉米育种的基础技术之一。然而,DH技术既有挑战,也有优势。首先,它需要创造仅携带单个母体基因组的“单倍体”植物。然后,单倍体植物的单个基因组通过化学过程加倍,加速遗传纯近交系的发展。
DH技术的主要瓶颈之一是单倍体雄花通常是不育的。这个问题需要将幼苗暴露于有毒的化学物质秋水仙碱中,这种化学物质会刺激基因组加倍并使雄花恢复生育能力。该过程是劳动和成本密集型的。
最近发表在《自然植物》上的研究分享了科学家发现的一种突变的消息,该突变可以在不使用秋水仙碱的情况下恢复单倍体的雄性生育能力。这项工作由农学研究科学家Siddique I. Aboobucker与Frey农学兼Raymond F. Baker植物育种中心主任Thomas Lübberstedt以及前农学研究生Liming Zhou进行。
他们证明,利用在植物繁殖阶段改变纺锤体机制定位的突变,称为减数分裂,可以恢复单倍体植物的雄性生育能力。
纺锤体机制有助于保持细胞分裂正常进行。在正常的减数分裂期间,在包含两组染色体的常规“二倍体”植物中,纺锤体垂直排列,易于排列。在单倍体植物中,染色体在细胞分裂过程中分布不均,导致下一阶段繁殖的高不育率。
为了解决这个问题,Aboobucker得到了一个团队认为值得研究的灵感。他们假设一组称为平行纺锤体突变体或“ps 突变体”的遗传植物异常在减数分裂期间将纺锤体更改为平行而不是垂直位置,可以提高单倍体的男性生育能力。他们在拟南芥(Arabidopsis thaliana)上测试了这一想法,拟南芥是一种模型研究植物,通常用作玉米和其他几种作物物种的前体。
它奏效了——单倍体突变植物生长,大多数都是可育的。结果支持他们的观点,即在单倍体雄性减数分裂的关键阶段纺锤体纤维的不等排列可以通过利用突变体导致更水平的纺锤体形成来克服。
“使用这种突变来克服单倍体植物中的雄性生育问题,有望克服目前用于人工(化学)基因组倍增方法以获得DH系的资源密集型协议,”Lübberstedt说。
他将大部分功劳归功于Aboobucker,他领导了这个项目,为这个长期存在的男性单倍体不育难题找到了解决方案。
“我开始意识到这是一件大事,”Aboobucker说。“自从我们的文章上个月发表以来,世界各地同事的反应有点压倒性。
Lübberstedt和Aboobucker认为,他们发现的有益突变可以通过一些修改应用于玉米和其他作物。探索这种潜力是他们即将推出的下一个项目之一。
免责声明:本文由用户上传,与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考,并不构成投资建议。投资者据此操作,风险自担。 如有侵权请联系删除!
-
奔驰GLE作为豪华SUV市场中的佼佼者,凭借其卓越的性能、豪华的内饰以及宽敞的空间,吸引了众多消费者的关注。...浏览全文>>
-
在2025年,安徽阜阳地区的帕萨特新能源汽车市场表现非常活跃。作为一款备受关注的新能源车型,帕萨特新能源凭...浏览全文>>
-
近日,滁州地区的大众汽车经销商传来好消息:备受瞩目的2025款T-ROC探歌正式上市,并且以极具竞争力的价格吸引...浏览全文>>
-
在选择一款新能源汽车时,了解其价格和配置是非常重要的一步。安徽淮南地区的长安启源E07作为2024款的新车型,...浏览全文>>
-
阜阳长安启源A05作为长安汽车旗下的全新车型,自推出以来便凭借其独特的设计风格和丰富的配置吸引了众多消费者...浏览全文>>
-
阜阳长安启源A07作为一款备受瞩目的新能源车型,以其豪华配置和亲民的价格在市场上引起了广泛关注。这款车型不...浏览全文>>
-
安徽淮南威然2024款价格及配置详解随着汽车市场的不断更新换代,上汽大众旗下的MPV车型——威然(Viloran)凭...浏览全文>>
-
QQ多米新车报价2025款,买车省钱秘籍随着汽车市场的不断发展,消费者在选购车辆时不仅关注车型的性能和配置,...浏览全文>>
-
滁州途观X 2024款最新价格及买车省钱秘籍随着汽车市场的不断发展,大众途观X作为一款兼具时尚与性能的中型SUV...浏览全文>>
-
随着汽车市场的不断发展,大众蔚揽以其优雅的设计和卓越的性能赢得了众多消费者的青睐。作为一款兼具实用性和...浏览全文>>
- Nvidia DLSS 4 有望将游戏性能提高 8 倍
- 人工智能在预测自身免疫性疾病进展方面显示出良好的前景
- 心理物理实验揭示皮肤水分感知是如何改变的
- 科茨沃尔德公司庆祝圣诞节圆满成功
- 南法纳姆学校被评为萨里郡表现最好的小学
- 约克区九所小学将削减招生人数
- 松下新款电动汽车电池为 Lucid Gravity 带来 450 英里续航里程
- 泰国旅游呈现新趋势
- 研究人员找到在细胞水平上饿死前列腺癌肿瘤的新方法
- 领先的人工智能聊天机器人在测试中表现出类似痴呆症的认知能力下降
- 庞大的 Project Zomboid build 42 终于可以玩了
- Steam Replay 回归向您展示 2024 年您玩得最多的 PC 游戏
- Jollyes 推出强化的人才支持和招聘措施
- Karen Millen 与 Simon Harrison 共同推出全新高级珠宝系列
- 奇瑞风云A8L电动轿车刷新续航里程世界纪录
- 虚拟艺术家将别克 Cascada 带回 2026 款车型
- OnePlus 宣布推出新计划解决绿线问题
- OnePlus Watch 3 将拥有更大的电池和更薄的机身
- 研究人员发现可变剪接与自身免疫性疾病遗传之间的细胞类型特异性联系
- 科学家确定脑细胞类型是排尿的主要控制者