科学家设计了高效的学习玉米特征的方式

玉米中不存在控制所谓复杂性状的“银弹”基因或基因区域。

相反，在本周发表在《科学》杂志上的两篇研究论文中，北卡罗来纳州立大学的作物科学家和同事们表明，在玉米的一些基因区域中，许多微小的变化会影响玉米的复杂性状，比如开花时间或繁殖能力。找出更多关于背后的机制复杂特征像开花时间——以及更多difficult-to-map性状如产量或耐旱,例如,有可能帮助植物育种者建立最好的特质成为明天的玉米植物,吉姆博士说荷兰,北卡罗莱纳州作物科学教授他是美国农业部-农业研究服务处(USDA-ARS)的研究遗传学家，也是《科学》杂志论文的主要作者之一。

荷兰和北科全族国家作物科学教授的荷兰和博士，加入了来自康奈尔大学的研究人员，密苏里大学等机构组装了一系列称为玉米嵌套关联映射人口的遗传玉米品种。他们发现了许多染色体区 - 称为定量性状基因座（QTL） - 影响玉米的开花时间。

识别QTL可以帮助科学家更接近弄清楚某些特征所涉及的实际基因。荷兰比较它在一个大城市寻找一个特定的房子，Qtl提供正确的街道，但不一定是右边的房子。

科学家们发现，平均有29到56个qtl影响花期;这些qtl的效应较小。

发现与拟南芥的研究或芥末杂草，普遍存在的实验室形成鲜明对比
植物世界的老鼠。在该植物中，少量qtl对遗传变异的影响较大。

科学家们还研究了超过1,100个标记基因，表征遗传遗传。换句话说，研究人员想知道来自一个父母的基因是否比来自另一个父母的基因更频繁地遗传。

虽然他们预测来自一个父母的更多基因将被遗传，但研究表明，对于绝大多数基因组，每个父母贡献了大约一半。但是经常观察到这种微妙的偏差，表明许多基因对生殖成功产生了较小的影响。

荷兰表示，嵌套关联映射人口将成为科学家们对既有玉米厂建造一个更好的玉米植物的资源，并展示了基因组的变化如何产生个体植物家庭的差异。反过来，这将有助于科学家对复杂性状进行更准确的预测。

“这些调查结果将来会有很大的帮助，”荷兰说。“我们现在可以采取复杂的特质，鉴定涉及该特征的基因区域，然后使用繁殖中的信息来确保来自不同来源或品种的基因的最佳组合。”

这项研究由美国国家科学基金会和美国农业部资助。

- Kulikowski -

注:下面是论文摘要。

《玉米开花时间的遗传结构》

作者：詹姆斯荷兰和北卡罗来纳州立大学的主要古德曼;等

发表：2009年8月7日，在科学

抽象的：开花时间是一种复杂的特质，可控制植物在卵巢物种Zea（玉米）中对其本地环境的适应性。我们解剖了开花时间的变异，用一套5,000种重组近交系（玉米嵌套关联映射群，NAM）。在八个环境中测定近一百万种植植物，但没有任何单一大效果定量特性基因座（QTL）的证据。相反，我们确定了家庭之间共享的许多小效果QTL的证据;然而，等位基因效应在创始线上不同。我们确定了
等位基因效应取决于地理来源或上位性或环境互作的大效应的个体qtl。因此，一个简单的加性模型准确地预测了玉米的开花时间，而不是自交植物物种水稻和拟南芥的遗传结构。

“玉米巢式关联定位群体的遗传特性”

作者：詹姆斯荷兰和北卡罗来纳州立大学的主要古德曼;等

发表：2009年8月7日，在科学

抽象的：玉米遗传多样性已被用来了解表型变异的分子基础，提高农业效率和可持续性。我们将25个不同的近距离玉米线交叉到B73参考线，捕获了总共136,000个重组事件。在家庭之间观察到重组频率的变异，受局部（CIS）遗传变异的影响。我们确定了许多次要单轨道效果的证据，但是两基因座的连锁不平衡或分离变形，这表明基因具有大量效果和认识性相互作用的基因的有限作用。我们观察到围大学中的过量残余杂合子，这表明由于重组频率降低，这些区域中的自交系中的选择在这些区域中的选择较小。这意味着脑卒中术术区可能与杂种优势不成比例地贡献。