为提高玉米蛋白含量 中国科研人员从野生玉米中克隆变异基因
玉米是世界上最高产的农作物之一。随着人们生活质量的提高,对肉蛋奶的需求不断增加,玉米的消费量也日益增加。但其实更多的玉米被用作饲料,玉米也有“饲料之王”之称。
玉米的“祖先”叫做大刍草,种子外面包裹着坚硬的壳,无法直接食用,后被人类改造成了如今的玉米。
中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员巫永睿介绍,普通玉米籽粒蛋白含量较低,因此饲料中需要补充大豆蛋白,然而我们的大豆严重依赖进口,因此提高玉米蛋白含量有助畜禽养殖业和饲料加工业的健康发展。
研究团队于2012年开始进行玉米高蛋白供体材料的寻找、蛋白含量测定、遗传分析以及群体构建。实验发现普通玉米自交系蛋白含量约为10%,而玉米“祖先”野生玉米在没有施加氮肥条件下种子蛋白含量都高达30%,其含量是现代普通栽培玉米的3倍,这表明野生玉米含有控制高蛋白含量的关键基因。这些基因是什么,它们在野生和现代玉米中到底发生了什么改变?它们能否被挖掘来用于提高现代玉米的蛋白含量?
为了充分利用野生玉米的基因资源,挖掘控制其高蛋白的优良变异基因,研究团队破解了高度复杂的野生玉米基因组、连续创制了超过10代的遗传材料、提取了超过4万个样本的DNA进行基因型鉴定,最终从野生玉米中克隆到首个控制玉米高蛋白含量的主效基因THP9。
研究团队在数年间奔波于上海、海南、山东、哈尔滨的田间地头与实验室,终于在野生玉米中寻得“潜力基因”。
巫永睿表示,团队接下来计划从野生玉米中克隆更多的高蛋白基因,并展开产业化应用。
据悉,中国科学院分子植物科学卓越创新中心黄永财博士后、王海海副研究员、朱一栋博士生为该论文的共同第一作者,巫永睿研究员和上海师范大学王文琴教授为该论文的共同通讯作者。(完)
免责声明:本文为转载,非本网原创内容,不代表本网观点。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。