失活基因可促進作物遺傳多樣性

來自CIRAD和INRA的研究人員最近表明，使基因RECQ4失活將導(dǎo)致水稻、豌豆和西紅柿等作物的重組增加三倍。該基因通過在作物有性繁殖期間的重組(雜交)來抑制遺傳物質(zhì)的交換。這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在2018年11月16日的《自然植物》雜志上，可以加速植物育種，開發(fā)更適合特定環(huán)境條件(抗病、適應(yīng)氣候變化)的品種。

重組是所有有性繁殖生物共有的自然機制：植物、真菌或動物。染色體混合決定了物種的遺傳多樣性。過去一萬年進行的植物育種，包括兩種選擇互補價值的植物，都是圍繞這一機制展開的。例如，為了獲得美味且抗蟲或抗病的番茄新品種，育種者通過連續(xù)重組雜交并培育具有與味道和抗性相關(guān)的基因的植物。然而，這是一個漫長的過程，因為在再生過程中很少發(fā)生重組。平均來說，每個雜交染色體之間只有一到三個遺傳物質(zhì)交叉點。因此，不可能在一代內(nèi)組合出6個有價值的基因，這是作物改良的主要障礙。那么是什么限制了重組的次數(shù)呢？

為了找到答案，INRA的研究人員鑒定并研究了控制擬南芥重組的基因。他們發(fā)現(xiàn)RECQ4基因在防止交叉方面特別有效。在某種程度上，滅活它會使重組頻率增加一倍，達(dá)到四倍！莊稼會怎么樣？這是參與INRA和CIRAD聯(lián)合研究的研究人員通過研究三種具有農(nóng)業(yè)價值的物種：豌豆、番茄和水稻而確定的。他們成功了。通過“關(guān)閉”RECQ4，他們將交叉數(shù)平均增加了三倍，這導(dǎo)致了更多的染色體改組，從而增加了每一代的多樣性。這將給CIRAD和INRA未來的植物育種活動帶來好消息。

來自CIRAD的戴爾芬米耶萊特被法國農(nóng)業(yè)科學(xué)院授予銀牌。

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