玉米是世界三大粮食作物之一，与水稻、小麦共同占有世界粮食消费量的三分之二。玉米的多样性对农业来说十分重要，它的基因表达方式使其拥有独特属性，即便同属一个品种的玉米也是如此。这主要是由植株的内在特性和环境条件差异所致，如土壤湿度、获取养分和光照强度等。
《自然通讯》（Nature Communications）2016年6月24日刊载了美国农业部和纽约冷泉港实验室（CSHL）Doreen Ware团队的最新研究成果：利用分子长读长测序技术揭示玉米转录组的多样性。该成果受美国国家科学基金会（NSF）项目“改进植物基因注释项目”（1127112）、NSF项目“发现谷物基因”（1032105）、美国农业部农业研究所（ARS）项目“科研信息系统”（CRIS）（1907-21000-030-00D）、NSF项目“稀有等位基因研究”（1238014）等多个项目资助。
2009年，Doreen Ware团队首次完成了玉米品种B73约3万个基因序列的拼接。研究发现RNA以不同形式剪接，而在玉米3万余个基因中，许多基因可以转录这类RNA信息，从而生成不同结构和功能的蛋白质。这说明玉米的选择性RNA剪接非常普遍，每个玉米个体都具备选择性发展的可能性。这一发现也为后续的研究奠定了基础。
利用分子长读长测序技术揭示玉米转录组多样性的研究中，Doreen Ware研究团队对玉米自交系B73的6个组织（根、花粉、胚、胚乳、幼穗和幼雄穗）进行了转录组测序，测序结果发现了“令人称奇的多样性”。团队首席Doreen Ware博士称：“新的研究方法揭示了玉米的多样性，这种多样性甚至超出了我们的想象”。该研究的关键是采用了更为精准的、与PacBio测序公司合作研究的长读长测序技术，测序结果并没有发现很多之前未知的基因，而是激活了基因表达时所产生的更多转录本。研究共读取和分析了6个玉米组织中的111，151条转录本，其中，约57%的信息之前从未被发现过，也未被测定过。
从实践上讲，此研究的创新性在于它意味着未知新功能揭示的开始。科研人员通过观察未知，了解其实质及功能，开始逐渐意识到玉米育种的新途径，例如，越来越多的地区年平均气温持续攀升，由此我们可以考虑培育适应气候变化的新品种。
（编译 李楠）
