《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。
  • 《基因革命有助于提高农作物生产力》

    • 来源专题:农业科技前沿与政策咨询快报
    • 编译者:吴蕾
    • 发布时间:2017-11-28
    • 作物的基因序列就像房子的蓝图。如果不将这些蓝图变成真正的房子,就不能发挥其真实用途。因此,基因研究也需要落地到实际生产过程中。从2014年开始,美国和加拿大就开展了一个关于基因革命的合作项目。通过在70多个不同环境中对上百种玉米进行检测,项目揭示基因组如何与环境相互作用并最终影响产量和抗逆性等性状。此项目获得了美国农业部国家粮食与农业研究所(U.S. Department of Agriculture’s National Institute of Food and Agriculture)125万美元的拨款,以支持扩大实验田面积。同时,威斯康辛州玉米推广委员会(Wisconsin Corn Promotion Board)和其他州的谷物种植协会也在支持此项目。 该项目采用“从基因到农田(Genomes2Fields)”方案,目的是将同一作物的多种优质基因进行组合,使得在不同种植环境下都能生产出优良的农作物。项目负责人威斯康辛大学麦迪逊分校(University of Wisconsin- Madison,UW-Madison)农学教授娜塔莉亚·德·利昂(Natalia de Leon)认为,采用这种方案能够发现导致一些庄稼比其他庄稼更能适应恶劣环境的原因。例如,通过比较温差较大的两个产地(高温的德克萨斯州和夏季漫长且寒冷的威斯康辛州)产出的玉米穗尺寸,研究者可以发现何种基因帮助玉米适应环境温度。 为此,德利昂教授和其他29名研究人员在不同环境的试验田种植了多种玉米,并且为每个试验田都配备了气象站,确保能够持续收集气象数据。研究人员不仅测量玉米穗的尺寸和玉米产量,也会测量玉米秆高度、开花时间和其他一些相关性状。同时,研究人员使用高通量筛选方式测量玉米,使用无人机测量试验田面积,扫描上一年实验的玉米穗轴,然后使用机器视觉方法测量并快速收集数据。 2014年,“从基因到农田”方案进行了首次跨州实验。实验目的是走出实验室,让玉米基因信息帮助提高玉米生产力。2017年,“从基因到农田”方案首次从异地试验田收集土壤和叶子数据,并分析与玉米相关的微生物群。研究人员希望可以揭示微生物群在玉米生长过程中起到的作用。 所有实验数据将在采集的第二年对外开放,感兴趣的人可以使用这些数据扩展知识以及开发工具,帮助生产更优质的玉米变体。德利昂表示,这个平台可供人们随意使用,用于研发、检测新技术,改善农作物品种,并更好地将基因信息用到农田。 (编译 吴蕾)