據(jù)中國農(nóng)科院最新消息,該院作物科學(xué)研究所數(shù)量遺傳創(chuàng)新研究組與墨西哥國際玉米小麥改良中心合作,利用高通量測序技術(shù)與全球氣象環(huán)境因子系統(tǒng)解析近千份玉米基因組,揭示了玉米進(jìn)化和傳播中的自然選擇與適應(yīng)的生物學(xué)過程。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《分子生態(tài)學(xué)(Molecular Ecology)》。
據(jù)介紹,玉米在漫長而艱難的傳播過程中,經(jīng)歷不同溫度、熱輻射、降雨量等氣候環(huán)境的篩選,得以幸存的品種生存繁衍下來。研究表明,全球變暖將導(dǎo)致玉米大幅減產(chǎn),2050年全球產(chǎn)量可能縮減25%,對玉米保持遺傳多樣性形成巨大壓力。
研究人員利用特征值全基因組關(guān)聯(lián)分析,對來自20個國家的1143份大芻草、熱帶玉米地方品種、熱帶玉米自交系和溫帶玉米自交系等進(jìn)行了系統(tǒng)分析,發(fā)現(xiàn)了13個受選擇的基因組區(qū)間,其中10個區(qū)間為首次發(fā)現(xiàn);結(jié)合7個氣象環(huán)境因子,環(huán)境全基因組關(guān)聯(lián)分析結(jié)果表明,其中2個區(qū)間與環(huán)境變化相關(guān)。研究還提出了玉米的多基因適應(yīng)模型,豐富了環(huán)境變化對玉米適應(yīng)性影響的理解,利用該模型能更好地鑒定適應(yīng)性位點(diǎn)和預(yù)測表型變異。這對于解析作物適應(yīng)性的遺傳基礎(chǔ),發(fā)現(xiàn)可應(yīng)對未來氣候變化的玉米品種和對應(yīng)的基因組密碼,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。