高粱是一種被低估的古老谷物，由于其營養(yǎng)豐富且不含麩質(zhì)的特性，正逐漸成為眾所周知的超級食品。高粱糖漿在食品工業(yè)中被廣泛用作糖蜜的健康替代品，這種谷物也用于制作無麩質(zhì)面粉。此外，高粱通常用作優(yōu)質(zhì)動物飼料，同時也是生物燃料和化學品的有效可再生來源。改善高粱的種植對于繼續(xù)從這種谷物中獲益并利用其經(jīng)濟優(yōu)勢至關重要。然而，高粱與其他作物一樣，具有一些降低其產(chǎn)量的不良特性。一個這樣的特性是對有機磷的敏感性，有機磷是常用的殺蟲劑。在高粱作物中，有機磷會導致葉片褐變、細胞死亡和枯萎。
岡山大學的研究人員一直在研究導致高粱植物有機磷敏感性 (OPS) 的細胞機制。在他們最近發(fā)表在《科學報告》上的研究中，他們揭示了編碼 NB-LRR 蛋白的基因是高粱中 OPS 的原因。此外，他們發(fā)現(xiàn)高粱中有機磷誘導損傷的機制與植物在病原感染過程中遭受損傷的機制相似。
在解釋這項研究背后的動機時，Wataru Sakamoto 教授(他已經(jīng)研究控制“葉子綠色”的基因超過 10 年并領導這項研究)評論說：“高粱有很多好處。從研究的角度來看，它也很有趣，因為它對干旱和惡劣環(huán)境的耐受性高，基因組小，并且與水稻的遺傳相似。” 他進一步描述了促使這項調(diào)查的原因，“如果一個基因?qū)е轮参镏械牟涣继卣鳎コ驕缁钤摶蚩赡苡兄谙撁嫣卣?。在我們的研究中，我們發(fā)現(xiàn)一種名為 Takakibi 的高粱品種在經(jīng)過農(nóng)藥處理后表現(xiàn)出葉片褐變。因此，我們著手了解這種植物對農(nóng)藥敏感的遺傳原因。”
為此，研究人員首先將有機磷敏感的 Takakibi(或 NOG)品種與有機磷抗性高粱品種 BTx623 雜交(即交配)。有趣的是，他們發(fā)現(xiàn)所有后代都表現(xiàn)出 OPS。這意味著 OPS 是一種“顯性”性狀，這意味著即使植物有一個 OPS 相關基因的拷貝，它們也會對有機磷敏感。
接下來，為了了解哪些基因?qū)嶋H上導致了高粱中的 OPS，他們使用了一種稱為“數(shù)量性狀基因座映射”的技術，并檢查了 NOG 品種中與 OPS 相關的遺傳位置。他們發(fā)現(xiàn)，在之前的研究中與 OPS 相關的 5 號染色體上的一個區(qū)域與 NOG 中的 OPS 相關。擴展他們的發(fā)現(xiàn)，他們確定了該區(qū)域存在的三個基因。此外，他們發(fā)現(xiàn)這些基因可能編碼一種稱為 NB-LRR 的蛋白質(zhì)，該蛋白質(zhì)存在于植物細胞的外膜上并識別外部因素，包括病原體。最后，他們得出結(jié)論，NLR-C基因(在 NOG 中起作用但在 BTx623 中不起作用)以顯性方式負責 OPS。
標簽：
免責聲明：本文由用戶上傳，與本網(wǎng)站立場無關。財經(jīng)信息僅供讀者參考，并不構成投資建議。投資者據(jù)此操作，風險自擔。 如有侵權請聯(lián)系刪除！