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我校科学家全基因组水平解析玉米籽粒调控网络

时间:2020-01-09

2013年12月17日,《自然通讯》杂志在网上发表了我们学校的严建兵教授及其合作者的一篇研究论文,“分析玉米粒复杂调控网络的核糖核酸测序”。在这项研究中,28,679个基因被表达为表型,迄今为止玉米中最大的表达QTL分析是在全基因组水平上进行的。建立了EQL互动监管网络。这些结果为理解玉米籽粒发育和帮助玉米遗传改良,特别是品质改良提供了有用的信息。

这是阎建兵教授2010年底回国后发起并组织的合作项目的又一项成果。使用相同数据对玉米粒油遗传结构的分析发表在《自然遗传学》期刊上(李等人,《自然遗传学》,2013年,援助=)。合作研究还包括中国农业科学院作物科学研究所、华大基因和中国农业大学。我们学校的严建兵教授、中国农业科学院的王国英研究员和华大基因的王军研究员是本研究的合作交流作者,我们学校的张祖新教授是合作交流作者。

据了解,玉米基因组非常复杂,其重复序列高达85%。我们大学的科学家参与了这项研究,使用了一种相对巧妙的设计。通过对368个玉米品种授粉后15天的核酸序列分析,基因组复杂度大大降低。不仅表达了28,769个基因,约占玉米注释基因的60%,而且从这些基因中获得了360万个单核苷酸多态性标记。该研究负责人介绍说,通过全基因组关联研究,利用基因表达作为表型,鉴定了16,408个eQTL。然后,通过开发的两步分析方法,95.1%的eQTL限于10Kb区域,其中67.7%仅包含一个候选基因。科学家认为,这不仅表明基因表达可以作为遗传分析的表型,而且充分反映了玉米相关分析的高准确性,其中大部分可以直接定位于基因。与其他农艺性状相比,基因表达的遗传结构相对简单,大多数只受一个或两个基因座的控制。因此,数据的整合为玉米籽粒的进一步发育、基因克隆、表达调控网络重建等提供了极好的资源。以玉米籽粒类胡萝卜素为例(Yan等人,2010年,自然遗传学,Yan Jianbing教授等人先前克隆了几个控制这一性状的关键基因),通过联合分析,作者不仅验证了先前基因克隆的结果,还发现了55个其他可能与类胡萝卜素合成有关的基因,并重建了其可能的代谢调控网络。这为谷物基因挖掘和网络重建提供了新的思路。

全文链接: 3832/ABS/ncoms 3832.html

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