Исследователи Оксфордского университета захватили ‘генетический снимок’ кукурузы, поскольку она существовала 10 миллионов лет назад, когда завод сделал двойной из своего генома – ‘целое событие’ дублирования генома. Они тогда проследили, как кукуруза развилась, чтобы использовать эти ‘скопированные’ гены, чтобы справиться с давлениями приручения, которое началось приблизительно 12 000 лет назад.
Они обнаружили, что эти скопированные гены были жизненно важны для оптимизации фотосинтеза в листьях кукурузы и что ранние фермеры, выбирающие для них, ‘питали’ преобразование кукурузы в высокопродуктивный урожай.Отчет об исследовании опубликован на этой неделе в журнале Genome Research.
‘Хотя целые события дублирования генома широко распространены на заводах, находящих доказательства точно, как использование заводов, этот новый ‘комплект инструментов’ скопированных генов очень трудный’, сказал доктор Стив Келли из Отдела Оксфордского университета Растениеводства, ведущий автор отчета. ‘С зерновыми культурами как пшеница для нас еще не возможно распутать ‘прежде и после’ связанных генетических изменений, но с кукурузой мы можем чертить, как эти генные копии были сначала приобретены, затем помещены в работу, и наконец ‘сведенные на нет’, чтобы создать современную кукурузу, выращенную сегодня’.Для такого генетического расследования особенно полезно, что близкие родственники кукурузы не дублировали свои геномы 10 миллионов лет назад: те, которые сохранили единственную копию, стали заводом, который мы теперь знаем как сорго.
Это позволило исследователям сравнить генетические данные от этих ‘дублированных’ и ‘недублированных’ потомков древней кукурузы, что-то, что еще не возможно с другими дублированными зерновыми культурами как пшеница.На диких заводах должны преодолеть проблемы, поставленные болезнетворными микроорганизмами и хищниками, чтобы выжить. Однако, как только приручение людьми начало растения, выращенные, поскольку зерновые культуры должны были справиться с новым набором искусственных давлений выбора, таких как поставка высокой доходности и большей терпимости напряжения.’Целые события дублирования генома – ключ в разрешении заводов развить новые способности’, сказала доктор Келли. ‘Понимание полной траектории дублирования и как скопированные гены могут преобразовать завод, важно для текущих усилий увеличить фотосинтетическую эффективность зерновых культур, таких как Рисовый Проект C4 [c4rice.irri.org/].
Наше исследование – большие доказательства, что оптимизация фотосинтеза действительно важна для создания высокопродуктивных зерновых культур и шоу, как человеческий выбор ‘ваял’ копии генов, чтобы создать один из основных источников пищи в мире’.