哪有情可长
(2025-07-07 20:10):
#paper Bypassing Negative Epistasis on Yield in Tomato Imposed by a Domestication Gene, Cell, 1 June 2017,https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.04.032. 花序结构是决定作物产量的关键因素,但在番茄中,花序结构(如分枝程度)的改良受到限制,尤其是在大果型品种中,过度的分枝会导致花败育和低产。作者发现驯化基因(ej2w)和现代育种基因(j2)的相互作用会导致番茄产生过度的分枝和不育,因为这种负上位效应阻碍了番茄育种的进展。本论文通过对4193分野生和栽培的番茄进行种质筛选,发现了一个s2的突变体,其花序分枝且花梗无关节(jointless pedicel)。通过测序和遗传定位,鉴定出s2是由两个MADS-box转录因子基因(J2和EJ2)的突变引起的。首先使用CRISPR/Cas9技术创建了J2和EJ2的突变体(如j2CR和ej2CR),验证了它们的功能。后续通过酵母双杂交实验和转录组分析,揭示了J2和EJ2在花序分生组织成熟中的冗余作用。对其进行驯化和育种历史分析发现发现ej2w等位基因在番茄驯化过程中被选择(可能与果实增大相关),而j2等位基因在现代育种中被用于无关节性状,但两者结合会导致负上位效应。通过组合自然突变和基因编辑产生的等位基因(如弱等位基因ej2w和强等位基因ej2CR),创建了一系列花序复杂度的连续变异,并培育出弱分枝的高产杂交种。这是一个很好的利用基因编辑和自然等位基因的剂量效应,实现了花序结构的精准调控,并且将基础研究发现直接能够应用于育种,完整的展示了从基因到田间应用的完整的研究方案。
Cell,
2017-6.
DOI: 10.1016/j.cell.2017.04.032
Bypassing Negative Epistasis on Yield in Tomato Imposed by a Domestication Gene
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Abstract:
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