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《马驯化过程中古老基因的变异》

  • 来源专题：转基因生物新品种培育专项服务
  • 编译者： Zhao
  • 发布时间：2017-05-27

  • 马驯化的早期和晚期的基因组变化基本上仍是未知的。我们研究了从青铜和铁器时代到距今4100年和2300年之间的14个早期家养马的基因组。我们发现早期的驯化选择模式支持神经嵴假说，该假说为共同的家养特性提供了一个统一的发展起源。在过去的2300年中，马失去了遗传多样性和现在已经灭绝的远古DNA谱系特征。他们积累有害突变要晚于驯化假说的预期，可能是因为种马繁殖数量有限。我们还发现，铁器时代的斯基泰草原牧民所采用的育种策略中没有涉及到同系繁殖，毛色变化和前肢强壮等方面的选择。

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  • 《大豆驯化和改良过程中的DNA甲基化足迹》
    • 来源专题：转基因生物新品种培育
    • 编译者：zhangyi8606
    • 发布时间：2018-11-13
    • 背景 除了遗传变异外，表观遗传变异在确定各种生物过程中起着重要的作用。天然遗传变异对作物驯化和改良的重要性已被广泛研究。然而，表观遗传变异对作物驯化在种群水平上的贡献很少被探索。 结果 为了解表观遗传学对作物驯化的影响，我们通过对45个大豆品种（包括野生大豆、地方品种和栽培品种）全基因组亚硫酸氢盐测序，对大豆驯化和改良过程中DNA甲基化的变化进行了研究。通过甲基化分析，我们确定了5412个差异甲基化区（DMRS）。这些DMRs表现出不同于基因选择区域的特征。特别是，它们具有显著较高的遗传多样性。关联分析表明，只有22.54%的DMRs可以通过局部遗传变异来解释。有趣的是，DMRs中的基因与任何富集于碳水化合物代谢途径的遗传变异无关。 结论 本研究为不同品种间DNA甲基化提供了有价值的图谱，并剖析了大豆驯化过程中DNA甲基化变异与遗传变异的关系，从而拓展了大豆驯化与改良的认识。
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  • 《利用基因编辑技术（CRISPR）加速植物驯化》
    • 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
    • 哥本哈根大学（University of Copenhagen）迈克尔·帕尔格伦（Michael Palmgren）团队的研究人员认为，理论上，人们会利用那些经过几千年驯化、突变形成的作物性状，如减少苦味和促进收获的特质，来诱导未经培植的作物。在现存的30多万种作物中，仅水稻、小麦、玉米三种作物就占据了人类食物消费量的绝大部分，原因之一是这些作物在农业史上经历突变后变得最容易收获。基因编辑技术（CRISPR）出现后，人们就无需等待大自然来帮助驯化植物。 在3月2日发表于《植物科学趋势》（Trends in Plant Science） 的一篇评论中，迈克尔·帕尔格伦团队阐述了利用基因编辑技术使野生豆类、藜麦及苋菜这类性状稳定、营养丰富的作物品种变得更加适于耕种。 迈克尔·帕尔格伦团队通过研究证实了，通过基因编辑方式能够加速某些作物的驯化。为了不破坏自然而又受益于自然界已有的创造，使用不太精确的基因编辑方式，已经成功地加速某些作物的驯化过程。例如，利用化学诱变来诱导垂枝稻草——澳大利亚国产大米野生亲本的随机突变，可提高其成熟后保持籽粒的能力。野生杂草水芹，在其脂肪酸合成过程中，通过RNA干扰技术沉默某基因的表达，从而提高种子油质量。从化肥中流走的多余氮是农田中一种常见污染物，而野生豆类通过与细菌共生可以将大气中的氮转化为自己的肥料，因此，利用基因编辑技术驯化更多此类植物，可以帮助解决因农药过量使用而引起的农业环境污染问题。 加速驯化与作物基因编辑面对相似的伦理、经济、法律问题，但是基因编辑技术是删除现有的基因，而非从另一个生物体获取。研究人员希望随着需求的日益增长，公众能够接受在食品供应中广泛应用基因编辑技术，最终推动农业发展。 （编译 李楠，编审 张学福）
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