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通过涡轮增压基因库加速植物繁殖

2019-01-12 12:07:08 • 来源：

由爱荷华州立大学农学家领导的一项新研究可以帮助科学家筛选存储在全球基因库设施中的大量植物种子，以确定那些对试图生产更好品种的植物育种者有用的种子。这项工作代表了一种概念验证实验，可以帮助植物科学家将小麦与谷壳分开，选择最佳种质来培育具有更高产量或抗逆性的品种，农学院副教授俞建明说。玉米育种的先驱杰出主席。

通过涡轮增压基因库加速植物繁殖

Yu说，这项新研究发表在同行评审的学术期刊“ 自然植物”上，专注于用于生物能源的高粱，但可能对一系列作物产生影响。“我们认为可以利用这些预测指导我们的育种和选择决策，”博士后农学研究助理和该论文的第一作者俞晓青说。“我们希望它能够利用各种遗传材料促进更好，更精确的育种。”

研究人员测试了一套复杂的遗传工具，以预测如果培育出数百种高粱种子将具有哪些特性。然后，该团队为一些高粱种质开发了标本，这个词用于描述从不同地点收集的植物材料，以评估其基于基因组的预测的准确性。团队的收益率预测在70%的时间内都是准确的。

从理论上讲，植物育种者可以从世界各地获取种质资源或植物遗传材料的虚拟海洋。世界上有1,750个基因库，包含740万个植物种质，但只有一小部分基因库具有植物育种者为生产需要而生产新品种所具有的特定品质。

但是，建明宇说，在数百万人中找到最好的种质，对植物科学家来说是一个后勤噩梦。

该出版物显示，可以在一定程度上根据其遗传特征预测这些种质所具有的特征。Yu说，该文件向“超级充电发动机”迈出了一步，这是一种宝贵的资源，使高粱饲养者能够比现在更容易和更快地获得有价值的种质。

“我们都同意有效开采​​存储在基因库中的自然遗产的紧迫性和挑战，”他说。“但我们需要测试不同的策略，我们需要弄清楚方法。”

研究人员从美国农业部数据库中选择了一组962个高粱种质，并进行测序以获得全基因组指纹数据。他们对选定的训练样本进行现场测试，并使用各种预测工具来评估各种特征。然后研究人员培养了200份这些种质，以检查他们的预测如何与现实相匹配。

产量预测的准确度为76%，其他特性(如株高)的预测范围为67%至83%。

“通过利用基因组学和数据分析，我们当然可以做得更好，”Jianming Yu说。

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