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我國(guó)科學(xué)家克隆“國(guó)寶級(jí)”小麥雄性不育基因2017-05-08 13:27
記者獲悉,山東農(nóng)業(yè)大學(xué)教授付道林領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)成功克隆了太谷核不育基因,并對(duì)其機(jī)理進(jìn)行了探討,為將來(lái)實(shí)現(xiàn)小麥等作物的雜交制種創(chuàng)造了條件。4月28日,相關(guān)科研成果發(fā)表在國(guó)際期刊《自然-通訊》(Nature Communications)上。 普通小麥屬于自花授粉作物,由于遺傳基礎(chǔ)狹窄,致使高產(chǎn)雜交育種研究的難度非常大。尋找雄性不育遺傳資源是攻克這個(gè)難關(guān)的首要問(wèn)題。1972年,山西省太谷縣農(nóng)業(yè)技術(shù)員高忠麗在田間發(fā)現(xiàn)了一株天然雄性不育小麥,并被視為國(guó)寶級(jí)種質(zhì)資源,后被命名為“太谷核不育小麥”,并將其不育基因命名為T(mén)a1(國(guó)際基因代碼Ms2)。上世紀(jì)90年代末,中國(guó)農(nóng)科院研究員劉秉華創(chuàng)制出“矮敗小麥”,即矮稈和不育緊密連鎖的太谷核不育小麥。 然而小麥基因組龐大、基因復(fù)雜,Ms2基因克隆難度非常大。小麥圖位克隆成敗的關(guān)鍵取決于能否建立目標(biāo)基因所在區(qū)域的物理圖譜。為此,付道林團(tuán)隊(duì)投資構(gòu)建了“矮敗魯麥15”的基因組人工染色體文庫(kù),該文庫(kù)包括大約70.6萬(wàn)個(gè)單克隆,覆蓋普通小麥基因組5倍左右,是目前我國(guó)現(xiàn)存質(zhì)量較好的普通小麥基因組人工染色體文庫(kù)。他們還利用Ms2區(qū)域的特異標(biāo)記,篩選并獲得了8個(gè)陽(yáng)性克隆,成功建立了Ms2區(qū)域的物理圖譜,分離到太谷核不育Ms2基因,并通過(guò)反向遺傳學(xué)驗(yàn)證了該基因的功能。 付道林團(tuán)隊(duì)研究人員還發(fā)現(xiàn),該基因只在減數(shù)分裂時(shí)期的敗育花藥組織表達(dá),其特異的時(shí)空表達(dá)模式受到一個(gè)反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子(Taigu)的調(diào)控。進(jìn)化分析顯示,Ms2基因?qū)儆谛←溩逄赜械倪M(jìn)化產(chǎn)物,只在粗山羊草(Aegilops tauschii)和普通小麥等部分小麥族物種出現(xiàn)。遺傳轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)表明,Ms2不僅可以導(dǎo)致小麥雄性不育,也可以在大麥和短柄草(Brachypoidum)中引起雄性不育的表型。由此說(shuō)明,Ms2不僅可以在小麥育種或生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用,也很有可能在其他作物育種中具有重要意義。 據(jù)悉,山東農(nóng)業(yè)大學(xué)已經(jīng)針對(duì)該基因及其啟動(dòng)子的應(yīng)用申請(qǐng)了國(guó)際和國(guó)內(nèi)**。如果您的試驗(yàn)中需要非動(dòng)物源性微生物培養(yǎng)基原料,歡迎聯(lián)系威正翔禹生物,**的價(jià)格,**的服務(wù)! 文章來(lái)源:生物秀 |