研究发现玉米基因组在早期生殖发育过程中的调控特征

ST。密苏里州路易斯市，2020年7月7日-所有生物的生长和发育取决于时间和空间上基因表达的协调调控，而这在很大程度上受基因组中非编码序列的控制。基因组学促进作物改良的主要挑战是对作物基因组中顺式调控元件的功能性注释，以及通过育种或生物技术利用这些序列来微调目标途径的能力，而对它们所处的复杂网络的破坏却最小。居住。

由Andrea Eveland博士领导的一组研究人员。唐纳德·丹佛斯植物科学中心的助理成员，唐纳德·丹佛斯植物科学中心的助理成员，在玉米的早期发育期中，对形成花粉t子和谷物穗的关键时期，绘制了非编码的“功能性”基因组图。

整合了有关染色质结构，转录本谱图和全基因组关联研究的信息，他们的分析提供了对主要谷物作物花序分化调控的全面了解，最终塑造了结构并影响了产量潜力。这项由Parvathaneni和Bertolini等人撰写的“早期玉米花序发育的调控格局”研究于2020年7月6日发表在《基因组生物学》杂志上。

伊夫兰德说：“通过多年的经典遗传学研究，我们对玉米花序发育的主要控制者有了一个很好的认识。”“但是简单地删除它们的功能或组成性地表达它们通常不会产生高产的玉米。我们需要学习如何在空间和时间上精确地调整它们的表达以实现最佳产量。这项研究为实现这一目标奠定了基础。”

在过去的一个世纪中，基于杂种的玉米育种和改良导致人们选择了较小的流苏，这些流苏可以拦截较少的光，隔离较少的资源，而耳朵更大，生产力更高。由于流苏和耳朵是通过共同的发育程序发育的，因此，进一步改善耳朵的性状将需要将该程序去耦，例如通过流苏或耳朵特定的调节元件。了解相同基因如何在流苏和穗中受到不同的调节，并利用这种特异性来控制一个彼此之间的差异，将增强玉米的育种工作。

伊夫兰(Eveland)的研究集中于控制谷物作物植物结构特征的发育机制。具体来说，她研究了干细胞如何形成植物器官，以及潜在的基因调控网络中的变异如何精确调控植物的形态。她的团队整合了计算和实验方法，以探索对这些基因网络的扰动如何改变物种内部和整个草丛的形态，其最终目标是确定提高谷物谷物产量的目标。

除Eveland的团队外，合著者还包括佛罗里达州立大学，加利福尼亚大学戴维斯分校和伊利诺伊大学厄本那-香槟分校的研究人员。这项合作研究由美国国家科学基金会PGRP资助，授予Eveland和合著者Alexander Lipka博士。(UIUC)找出改善玉米产量性状的调控差异，并转交给Hank Bass博士。(FSU)将染色质分析中的技术应用于重要的农艺作物物种。

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