玉米籽粒油分合成关键基因破解
  • 发布单位:广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室
  • 2012年12月25日 03时39分45秒
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文章来源:中国科学报 作者:陆琦 发布时间:2012-12-24

中国农业大学教授李建生及其合作者,首次在全基因组水平上对玉米籽粒油分的遗传基础进行了深入解析。相关成果日前在线发表于《自然—遗传学》杂志。

玉米是我国第一大粮食作物。油分是玉米籽粒最重要的营养成分之一,其能量密度和价值显著高于淀粉。普通玉米中油分含量一般为4%,经过人工不断选育后的高油玉米材料油分含量可达到20%。但目前在全基因水平上,高油玉米形成的遗传基础尚不明确。

来自中国农业大学与华中农业大学、中国农科院、深圳华大基因、美国农业部的研究人员,利用包括高油玉米在内的368份玉米自交系为材料,通过RNA测序获得了100多万个单核苷酸多态性位点,并利用全基因组关联分析方法,对籽粒油分相关性状进行了分析,共发现74个基因与籽粒总油分及组分显著关联,其中三分之一是编码油脂代谢的关键酶基因,包括26个与玉米籽粒总含油量显著相关的基因,这些基因可解释总油分83%的表型变异。

研究发现,人工长期选择的高油玉米仅在有限基因组位点发生改变,有利等位基因的累加可能是高油玉米油分增加的主要原因。

相关专家表示,该研究为剖析玉米籽粒油分形成的遗传结构提供了理论基础,对进一步改良玉米油分的含量和质量有重要指导意义。不过,揭示关键基因的作用机制还有待于更细致的研究,同时将这些研究成果最终应用于高油玉米的培育,仍有很多工作要做。