《研究与失明有关的基因有助于边境牧羊犬的繁殖者》

  • 来源专题:动植物疫病
  • 编译者: 刘小燕
  • 发布时间:2019-05-29
  • 目前科学家们已经发现边境牧羊犬遗传密码的变化与突然失明有关。该研究结果产生了一种新的基因检测方法,用于治疗严重的病症—称为生殖腺发育或生殖腺—来帮助繁殖者避免生产受到失明影响的幼崽。严重的角膜炎是一种遗传性疾病,会让犬的眼睛不能正常发育,并且它还可能引起一种叫做青光眼的疾病,导致突然失明。罗斯林研究所的研究人员从犬唾液样本中收集了DNA,并将那些有健康眼睛的犬与那些有严重性腺炎症状的犬进行了比较。他们发现了一种名为OLFML3的基因突变,该突变参与了眼球发育的早期阶段。所有失明的狗都有两个突变基因拷贝。现在有几家公司已经开发出新的基因检测方法,可以发现犬DNA中的突变,来帮助繁殖者避免生产有失明风险的幼犬。

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  • 《玉米研究发现了有助于作物适应环境变化的基因》

    • 来源专题:转基因生物新品种培育
    • 编译者:Zhao
    • 发布时间:2017-02-24
    • 几千年来,农民种植玉米品种,使作物最适合当地环境。2月6日在“自然遗传学”上发表的一项新研究分析了来自美洲35个国家的农民培育和培育的近4500个玉米品种 - 称为地方品种,确定了千余种可促进作物适应环境的基因。“这项研究提供了一个强大的基因目录,这些基因是促使玉米适应世界上不同的纬度和海拔所必需的”,美国农业部农业研究服务局和康奈尔基因多样性研究所兼职教授植物遗传育种专家爱德华·巴克勒说。“它需要一千个基因来调配植物生长的特定纬度和海拔。这就是我们研究中所提及的。“Buckler说。研究人员还确定了与开花时间相关的基因 - 从种植到开花,这是开发速度的度量。开花时间体现了植物整合环境信息以确定何时育种而不是长出更多叶子的基本机制。“开花时间是与其他所有性状最相关的特征,”Buckler说。该研究发现,一半以上与海拔相关的单核苷酸多态性(最基本的遗传变异)也与开花时间有关,可以发现这些性状具有高度的关联性。当前的技术,包括称为F-One关联映射(FOAM)的新的快速实验设计技术,允许研究人员使用不同玉米品种的集合来确定哪些基因对于适应环境是重要的。 “随着下个世纪的全球气候变化,我们可以直接利用这些信息来确定什么基因是重要的”,大大加快了玉米的育种工作,Buckler说。 “我们利用农民在过去一万年的智慧来培育未来世纪的玉米品种。国际玉米和小麦改良中心(CIMMYT)的分子遗传学家Sarah Hearne和一位玉米种子发现领域的首席科学家,也是本文的重要作者。 J. Alberto Romero Navarro,植物育种和遗传学博士生是本文的第一作者。国际玉米和小麦改良中心(CIMMYT)的Hearne和同事构思了该项目,主导了该项目的实施,并指挥了现场试验,而Romero,Buckler和康奈尔大学的同事们则领导了基因数据的分析。 该研究得到墨西哥农业、畜牧、农村发展、渔业和食品部的传统农业可持续发展的现代化计划的支持。来自美国农业部农业研究局,康奈尔大学和国家科学基金会的额外支持促进了数据分析的完成。
  • 《牵牛花除草剂抗性的提高有助于保存自身优质基因》

    • 来源专题:农业科技前沿与政策咨询快报
    • 编译者:李楠
    • 发布时间:2017-11-28
    • 在美国,用于4亿英亩农田中的40%的农药都是除草剂,而在全世界范围内,超过200种植物种群已经对除草剂产生了抗性。草甘膦是除草剂中的一种活性成分,自从20世纪90年代末美国广泛种植抗草甘膦作物后,农田中的牵牛花一直都暴露在草甘膦环境中。密歇根大学(University of Michigan)植物生态遗传学家贾纳·布考姆(Regina Baucom)研究团队先前研究已证实,这种生长在北美地区色彩斑斓的开花类杂草已经对草甘膦产生了不同程度的抗性。 牵牛花是一种混合授粉植物,这意味着单株花能通过自花授粉及异花传粉两种方式进行繁殖。近日,贾纳·布考姆团队又再次研究证实,农业杂草牵牛花的授粉系统与除草剂抗性程度存在相关性,即抗性越高,自花授粉的几率越大,这种进化帮助牵牛花保存了优异的基因,使其在同其他植物的竞争中脱颖而出。该研究成果于2016年11月30日在《生态快报》(Ecology Letters)在线出版。 为了探究农药的使用对牵牛花的授粉系统及其生长进化产生的影响,研究团队收集了32种生长在美国中西部及东南部的玉米、大豆农田的牵牛花样本,采用实验室研究和温室研究两种方法进行实验验证。最终研究发现,对除草剂具有抗性的牵牛花种更多依赖于自花授粉,而与易染病植物相比,自花授粉率的增加可使其免受外来易致病基因的侵入,从而保持抗除草剂的长效性。这一结果证实抗草甘膦作物(Roundup Ready crops)的广泛种植可能对野草等野生植物带来未知潜在影响,即野生作物经过基因变异而对除草剂产生抗性。 另外,该研究项目还揭示,在最具除草剂抗性的牵牛花种群中,花粉囊和柱头之间的距离是最短的,该特征会提高物种的自花授粉率。自花授粉依赖度的增加以及花粉囊与柱头间距离的不断缩小,均会导致抗病基因更加持久,因为自花授粉会阻止其他植物的易感基因侵入。20世纪60年代末和70年代初期由生物学家詹尼斯·安东诺威克(Janis Antonovics)进行的一项传统研究证明:适应了重金属污染的土壤的草被植物比未适应的植物自花授粉的比例更高。安东诺威克和他的同事进行的理论研究则表明,适应了重金属污染的土壤的草被植物具有更高的自花授粉比率,这会逐渐减少未适应植物的易感基因的侵入,这一发现被他们称之为“基因流动阻止假说”。布考姆和她的同事的研究发现支持了这一假说,并且在前人研究的基础上又做了进一步的延伸,因为他们找到了使得自花授粉概率提高的物理机制:缩短花粉囊和柱头之间的距离。 (编译 李楠)