范文健康探索娱乐情感热点
投稿投诉
热点动态
科技财经
情感日志
励志美文
娱乐时尚
游戏搞笑
探索旅游
历史星座
健康养生
美丽育儿
范文作文
教案论文
国学影视

玉米和父辈如何适应环境进化

  玉米和大刍草的不同形态。
  玉米和祖先野生大刍草的7个亚种构成了禾本科下的一个属——玉蜀黍属。尽管亲缘关系很近,但玉蜀黍属内的植物却长得大相径庭,生长环境也多种多样。这些特性使其可作为研究适应性进化的理想模式物种。
  近日,华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室、湖北洪山实验室严建兵团队与美国加州大学戴维斯分校Jeffrey Ross-Ibarra团队等合作,在《自然-遗传学》在线发表论文,构建了玉蜀黍属的遗传变异图谱,揭示其适应性进化的调控机制。
  德国慕尼黑亥姆霍兹中心教授Klaus F.X. Mayer认为:"研究不同地区大刍草的遗传多样性、玉蜀黍属的进化历史等有着十分重要的意义,并且研究在驯化过程中丢失的等位基因将为遗传育种开辟新的道路。"
  玉米和它的七位父辈
  玉米起源于墨西哥西南部,其野生同属物种统称为大刍草,有7个亚种。论文共同通讯作者严建兵告诉《中国科学报》,玉米不仅是世界上种植范围最广的作物,也是基础研究的模式物种之一。
  野生大刍草虽然仅分布在墨西哥和中美洲地区,其亚种却能适应多种环境:有的适应炎热、潮湿的中美洲环境;有的适应寒冷、干旱的墨西哥中部高原环境。
  "它们同是玉蜀黍属,亲缘关系很近,进化历史又比较短,大约距今几万年到十几万年之间。"严建兵说,玉米的这些特性使其成为研究适应性进化的理想模式物种,有利于通过近缘种或起源种的趋同选择角度,捕捉到它们在基因组上的变化。
  今年8月,严建兵课题组完成了玉蜀黍属的超级泛基因组图谱。他的团队在过去10年建立了一个玉米及其野生材料的多样性关联群体,并利用这个群体得到了一系列研究成果。
  "这项研究想在玉蜀黍属泛基因组及其大量遗传变异的基础上,追寻属内各个亚种的共同点,也就是在野生种的自然选择和栽培种的人工选择条件下,找到它们之间有什么异曲同工之处。"严建兵说。
  野生资源收集是这项研究的最难之处。论文共同第一作者陈露说,由于大刍草不在中国起源,其野生样本非常难获得,只珍藏在全世界少数几个实验室和基因库中。全球新冠肺炎疫情下,仅靠一个团队的力量收集这些样本几乎不可能。所幸他们的国外合作伙伴用尽全力找到了足够的样本。
  "这是这项实验研究最难的地方。"严建兵说。最终,他们的研究结论来自玉蜀黍属7个野生亚种共计237份材料和507份现代玉米自交系材料的大数据分析。
  自然VS人工:趋同进化的故事
  研究发现,玉蜀黍属的不同亚种在距今约12万年开始分化,并在距今约6.8万年快速分化成现在的7个亚种,其中一个亚种进一步被人类驯化成现代玉米。
  陈露介绍,不同玉蜀黍属物种间存在大量基因渗入。基因渗入在遗传学(特别是植物遗传学)中指两个基因库(如两个物种或亚种)间的基因流动,通常经过种间杂交产生。
  基因渗入是一个长期过程。严建兵解释,任何物种都有一个直接的祖先,如果野生近缘种的基因直接进入现代种,并对现代种的基因组产生贡献,就属于基因渗入。
  "大量基因渗入表明,基因交流在作物适应环境过程中可能发挥重要作用。"严建兵说,但现在还没有足够证据搞清楚这些特有遗传变异的功能,这也是他们未来的研究方向之一。
  对玉蜀黍属不同亚种的适应性研究发现,其在基因组水平上存在趋同进化的特征。
  "趋同进化现象在自然界中广泛存在,发生了趋同进化的性状常常具有重要的适应性或经济价值。"严建兵举例说,在适应性进化过程中,高原大刍草和高纬度(温带)玉米趋同选择的基因组位点和差异表达基因明显富集。
  陈露进一步解释说,高原大刍草和温带玉米在适应过程中都选择了控制开花的基因。只经历了自然选择的大刍草要在积温较少的高原存活,只有早开花,才能在温度降低之前完成从营养生长到生殖生长的转变,进而结出果实,活到下一年。这个过程完全是对环境的适应。
  玉米从热带驯化而来,并不断扩散到温带地区,成为今天种植范围最广泛的作物之一。玉米在从低纬度向高纬度适应的过程中,也要适应光温的变化。它也一定要在温度降低之前完成生殖过程,否则无法适应高纬度环境。
  "这个结果对理解自然选择和人工选择在物种适应性进化过程中的作用提供了参考事例。"严建兵说。
  研究团队进一步筛选了一批调控玉米开花期的关键基因,并利用分子生物学手段,证明了一个在高原大刍草和温带玉米中均受到选择的基因ZmPRR7,和一个仅在温带玉米中受到选择的基因ZmCOL9,均在调控玉米开花过程中发挥了重要作用。
  为应对气候变化寻找新的基因资源库
  "气候变化影响作物生产,这进一步加剧了粮食供应不足与人口增长之间的不平衡。"严建兵说,人类生存迫切需要新的作物品种,既要提高产量,又要改善对不同环境的适应能力。
  玉米虽然在全球范围内广泛种植,但在驯化和繁殖过程中,由于遗传瓶颈(某些事件会大大减少种群规模)和人工选择的发生,仍会失去丰富的遗传多样性。玉米的祖先野生大刍草能适应不同的环境,从炎热、潮湿、亚热带地区到寒冷、干燥、高海拔地区。它们表现出现代玉米所没有的生物和非生物适应性(如极端环境和抗病性),并提供了丰富的遗传多样性,可用于未来育种。然而,人们对大刍草作为玉米有用的多样性来源的潜力仍知之甚少。
  "为了应对未来气候变化,一定要回到大自然,从大刍草的野生资源中寻找基因资源,扩大玉米现有的基因库,满足未来适应气候变化的玉米新品种的培育。"严建兵说,"应对气候变化是我们面临的最大挑战,如果只盯住现有的玉米基因资源,是不可能完成任务的。"
  《自然-遗传》编辑Wei Li认为,这项研究精心设计了大刍草种质资源的采样,构建了高密度玉蜀黍属遗传变异图谱,不但提供了整个属的遗传多样性资源,还扩大了人们对玉蜀黍属趋同适应和适应性进化位点在玉米改良中潜在应用的认知。
  严建兵认为,玉蜀黍属的群体遗传学提供了玉米中大量缺失的适应性等位基因,这些基因有潜力通过重新引入遗传多样性加速未来育种。(记者 李晨)
  相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41588-022-01184-y

幼儿园区角材料需要这样调整!对照评估指南,你做对了吗?开学头几天,如果你教室的区角还没有准备好,那么,当你想让孩子们自由探索的时候,情况往往是这样的而拥有一个区域鲜明,材料丰富的教室,情况则可能大不一样从区角设置到材料投放,每一次岁月10月8日羊了个羊通关攻略,图案相同,就消不到系列今天的局是黄鼠狼给鸡拜年局。看着容易,都是坑。大家可以试一下,第一把三分钟快乐时光,五分钟道具光光路走了一半重新挑战。第一阶段两列盲盒不能动(一张也不行)。消除方法如图绕着圈圈消除德媒中国汽车制造以电力和原材料碾压德国,欧美日韩正付出代价时间回溯到2011年美国底特律车展。在此次展会的试驾场上,当时名不见经传的中国厂商比亚迪展示了自己的混动车型BYDF3DM。轿车的设计乏味,但试驾依然精彩。总而言之,这辆车当时不是拜登最不想看到的一幕,还是发生了全球石油,遭遇2020年以来最大幅度减产!当地时间10月5日,奥地利维也纳,两年来首次举行面对面会议的欧佩克成员国决定干件大事从11月起,原油总产量日均下调200万桶。减产决定一出全球变暖至少使日本周围海洋极端变暖的可能性增加了一倍2022年7月和8月在日本和10个监测区域附近观测到的海面温度。该图已根据论文接受后获得的最新观测数据进行了更新。识别出极端海洋变暖事件的区域编号以区域平均值和相对于1991202蔚来进军欧洲四国只租不售,月租价高于市场行情蔚来(09866。HK)正式进入BBA(奔驰宝马奥迪)老家。10月8日凌晨,蔚来在NIOBerlin2022上宣布,同时进入德国荷兰丹麦瑞典四个欧洲国家(以下简称欧洲四国)。据悉,JavaSpringBoot添加多个配置文件Java知识点整理正在进行中,关注我,持续给您带来简单,实用的Java编程技巧。SpringBoot添加多个配置文件SpringBoot项目创建后,默认有一个配置文件applica凡客,复活在抖音直播间总有一些品牌像你的老同学一样,一提起来哦以前是有这么一个人,可Ta最近在哪干了啥却一无所知。等你有一天忽然见Ta时,不禁感叹一句哇这么多年了Ta怎么变成这样了凡客就给人这种感觉。这京东副总裁蔡磊倒下前,我想救活50万人病房里,一位病人躺在病床上,另一位戴着眼镜的中年男士坐在床尾的凳子上,两人正在聊天。虚弱的病人只能用眼控仪打字蔡总,我是不抱任何希望了。而中年男士还是极其诚恳地劝导对方坚持住,要对育种之路的关键突破首个甘蓝单倍体诱导系创制成功近日,中国农业科学院蔬菜花卉研究所甘蓝青花菜课题组对DMP基因进行敲除,成功获得了甘蓝首个单倍体诱导系。相关研究成果相关研究结果以Invivomaternalhaploidindu乒坛美少女,15岁就怀孕了?世乒赛女团,长崎美柚宛如一朵水莲花成都世乒赛女团决赛,孙颖莎以30战胜日乒美少女长崎美柚,三局比分孙颖莎117,117,118长崎美柚。比赛的结果,自然是中国国乒女队势不可挡,国乒女队以30击败日乒,获得世乒赛女团
比亚迪的强势崛起,比亚迪能否在未来十年超越丰田?比亚迪近期的崛起大家都是有目共睹,如果再过十年比亚迪能否超越丰田。这并不是两个车企的事情,是两个产业的事情。这其实并不是两个车企的事情,准确的来说是两个产业的事情。比亚迪超越丰田根个人买卖非住房(车位商铺等)税率表个人卖非住房(车位商铺等)税率表个人转让非住房(车位商铺等),需缴纳增值税及附加税费个人所得税土地增值税印花税,税额计税金额税率。适用的税率详见下表附注1。个人所得税可以扣除的合理突然宣布资金链断裂!暂停交付中国基金报记者忆山因资金链断裂,轻松到家宣布暂停交付!今年以来,知名互联网家政服务公司轻松到家的日子不太轻松。5月下旬更是深陷跑路集资诈骗传闻,公司在多次辟谣全面提价后,经营困难的2022年,央企的级别排名?2022年的财富中国500强的榜单发布,考量了全球范围内最大的中国上市企业在过去一年的业绩和成就。2021年疫情影响缓解后全球经济加速恢复,500强榜单公司中,2020年受疫情影响今天王澄澄的通报来了,她的瓜会比郭美美更大吗今天的文章,后面应算是爽文。不过,前面我得翻译翻译一个经济学术语。这本不是一个新词,叫摩擦性失业。成为热词横空出世,源于7月15日国家统计局新闻人付凌晖的答记者问。针对当前1624美国芯片行业因CHIPS法案对英特尔有特别利益而考虑反对芯片产业补贴计划据路透社7月18日报道,知情人士对路透表示,数家美国半导体公司正在考虑是否反对一项芯片产业补贴计划,一些业内人士担心,法案的最终措辞可能会对英特尔等制造商提供过多的支持,而对AMD想要赚钱就不要做老好人,心狠手辣赚钱才快导语你们有没有发现那些有钱人都是心狠手辣的。他们永远都是把自己的利益和感受放在第一位的。至于员工消费者永远都是不顾的。所以常言道资本剥削员工。你们有没有发现那些穷人都是老好人。他们奔赴山海,我们从不失约7月已过一多半,雨后的阳光更加的热烈直白,空气潮湿且焖热!夏季总是这样,让你体会不一样的感觉,时而微风不燥,时而爆晒蜕皮,我们总是能享受早上晚间的凉爽,而厌恶中午的火辣阳光!我们在夜读丨我们生而平凡文字丨鸢尾花主播丨若涵音频合成丨魂断蓝桥平凡,是早晨六七点钟的太阳,是傍晚落山的夕阳,是清晨到黄昏这一段时空中,最平淡的日常。每个早晨七点半就自然醒,风铃响起又是一天云很轻,晒好的天玑90002K屏256GB,降价1830元,OPPO旗舰机更亲民了以前旗舰机都只用高通骁龙芯片,但是受骁龙8系列发热的影响,联发科迅速支棱起来了,不仅在性能方面有着不错的表现,而且功耗相比骁龙8也更低,所以国产旗舰机们也开始愿意在一些高端旗舰机上王星昊,2连胜韩第8,11!助中国队中韩10人对抗赛扳平比分王星昊,2连胜韩大将金明训,助中国队扳平比分!昨天,中韩10V10对抗赛第2场较量继续进行,中国队派出王星昊出场作战,韩国队则是等级分排名第8的金明训出战,虽然两位大将等级分排名差