中美科學家揭示玉米雜交機制
日期：2010-11-29 17:23:55
由中國農業大學玉米中心、華大基因研究院、美國愛荷華大學、明尼蘇達大學等單位合作的研究成果“基因丟失與獲得的多態變化揭示玉米中的雜交優勢的機制”近日在國際著名雜志《自然—遺傳學》上發表。該研究報道了中國重要玉米骨干親本的全基因組的單核苷酸多態性、插入/缺失多態性以及基因獲得和缺失變異圖譜，為玉米的遺傳學研究和分子育種提供了寶貴資源。
該研究對6個中國重要玉米雜交組合骨干親本進行全基因組重測序，發現了100多萬個單核苷酸多態性位點（SNPs）和3萬多個插入缺失多態性位點（IDPs），建立了高密度分子標記基因圖譜；同時研究還發現了101個低序列多態性區段，在這些區段中含有大量在選擇過程中與玉米性狀改良有關的候選基因。此外，通過將玉米自交系Mo17及其他自交系的基因序列與玉米自交系B73的基因序列比對，研究人員對玉米自交系中基因丟失與獲得的多態性進行了研究，發現在不同的自交系中存在不用數量的基因丟失與獲得性變異；利用SAOPdenovo軟件對在其他自交系中存在而在B73中缺失的序列進行組裝，研究人員發現了很多目前公布的B73參考基因組序列中丟失的基因。這些發現不僅為高產雜交玉米育種骨干親本的培育提高了重要的多態性標記，同時也補充了玉米基因數據集，為進一步挖掘玉米基因組和遺傳資源提供了大量數據。
玉米具有非常顯著的雜交優勢，利用該優勢是提高產量的主要手段之一。研究人員選擇了中國歷史上和目前廣泛流行的高產雜交組合骨干親本，并根據多態性追蹤了這些骨干親本育成過程中基因組的變化方式。該研究還發現這些骨干親本組合基因組的組合可彌補另一方功能元件的缺失，此種基因丟失與獲得的多態變化和其他無義突變的互補作用可能與雜種優勢有關。
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