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1.
2021, Nature Genetics. DOI: 10.1038/s41588-020-00769-9
2024-02-29 21:01:00
#paper A quantitative genomics map of rice provides genetic insights and guides breeding, Nature genetics,01 February 2021, doi.org/10.1038/s41588-020-00769-9. 这篇文章先收集水稻中各种性状前人已经定位的QTL,对QTL区间内的关键功能变异位点锚定到水稻基因组精确的位置上,获取了一个包含348个变异位点和562个等位基因的分子图谱(QTN)。然后对另外收集的404份种质材料,构建包含前面鉴定的等位基因的数据库,方便后人进行遗传改良过程亲本的选择。作者有对基因变异的遗传效应进行评估,来鉴定变异位点的效应方向和量化变化的强弱关系。利用水稻QTN图谱和遗传图,论文作者系统分析了水稻基因组中存在的遗传累赘,并针对杂交-回交-自交、群体样本量、导入位点数等各类情形进行了大数据仿真模拟,获得了育种设计路线的优化参数。这篇文章对我与现在处理大量的小麦GWAS得到的显著的SNP位点,如何进行量化管理,形成对育种家有用的数据很有启发。
2.
2024, Current Biology. DOI: 10.1016/j.cub.2023.12.050
2024-01-31 14:34:00
#paper Cell-cycle-linked growth reprogramming encodes developmental time into leaf morphogenesis, Current Biology, 19 January 2024, https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.12.050. 这篇文章开发出了针对植物活体组织生长的延时摄影体系,对拟南芥的幼小的叶片和成年叶片的发育进程从原基分化起始到形态分化进行全过程的追踪。该技术能够直观的展示植物年龄增长如何改变细胞的生长和增值,以及植物叶片内同等细胞层的组织形成潜力。后续为了验证这个体系的可靠性,选择了一个在拟南芥中前人鉴定发现的控制叶片的基因SPL9的突变体进行验证。本文的这个体系只能用于漏在外边的植物活体组织,但是像小麦穗和玉米穗这样前期被包裹的材料,进行活体组织生长的延时摄影应该还不能应用。
3.
2023, Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-023-43077-6
2023-12-30 19:00:00
#paper Transcriptome-wide association analyses reveal the impact of regulatory variants on rice panicle architecture and causal gene regulatory networks, Nature Communications, 18 November 2023, https://doi.org/10.1038/s41467-023-43077-6 。利用转录组和全基因组关联分析鉴定控制水稻穗型结构的基因。研究人员利用275份水稻1-2mm幼穗转录组数据,鉴定出表达水平与性状相关的基因,后续又对鉴定到的显著的基因和受小效应位点影响,对等位基因差异选择影响基因的表达和穗部性状,后续利用顺式表达成分和和反式表达成分来构建了水稻穗发育的基因表达调控网络。
4.
2022, Nature Plants. DOI: 10.1038/s41477-022-01190-2
2023-11-30 10:03:00
#paper Genomic insights into historical improvement of heterotic groups during modern hybrid maize breeding, Nature plants,18 July 2022,doi.org/10.1038/s41477-022-01190-2. 玉米杂交种表现出优越的杂种,是通过跨越属于遗传不同异种群的两个亲本近交系产生的。在这里,本文研究者装了 1,604 个历史上利用属于各种母本异质性组 (FHG) 和父本异质性组 (MHG) 的玉米系,并进行了表型和基因组测序分析。发现 FHG 和 MHG 对不同的农艺性状集经历了收敛和发散的变化。使用全基因组选择扫描和关联分析,确定了大量候选基因,这些基因有助于提高 FHG 和 MHG 的农艺性状。此外,研究人员还观察到FHGs和MHGs在育种时代的遗传分化增加,发现分化基因杂合子水平增加与杂交种杂合子杂合性呈正相关。后续验证了两个选定基因和分化基因的功能,确定其对株高和籽粒大小具有重要的影响。
5.
2023, Molecular Plant. DOI: 10.1016/j.molp.2023.10.015
2023-10-30 21:15:00
#paper Genome resources for the elite bread wheat cultivar Aikang 58 and mining of elite homeologous haplotypes for accelerating wheat improvement,Molecular Plant, 23 October 2023, doi.org/10.1016/j.molp.2023.10.015. AK58是在2005年国家审定的具有矮杆抗倒伏,稳产多抗,适应性广品质优的一个小麦品种,该品种在全国推广范围较大,在2013年获得“国家科技进步一等奖”。该品种作为人工培育的经典的现代品种跟小麦参考基因组地方种中国春相比较的话,能够揭示小麦近百年来小麦品种改良造成的基因组变异。作者构建了AK58基因、转座子、转录组、表观组、代谢组和突变体等综合的数据库。 利用比较基因组学对AK58和中国春进行比较分析,发现AK58特意表达的基因主要在光系统Ⅰ、损伤反应及氧化磷酸化途径中显著富集,而中国春的特异表达基因在植物与病原物互作途径中得到富集。在六倍体小麦中由于亚基因组二倍化与分化,使得每个多倍体位点中三个亚基因组的直系同源基因,通常显示出既有互补性又有特异性的功能。在F2遗传群体中,两个亲本的等位亚基因组直系同源基因间会发生多达27种(33)的组合,其中2种为亲本类型,而另外25种为新组合类型,每一种组合类型都有可能是一种功能独特的多倍体位点单倍型(homoeologous locus haplotype, HH),从而大大提高了六倍体小麦的遗传多样性。为便于研究,研究人员利用SNP芯片分析了AK58与CS衍生的F2群体,以特异的SNP标记重要多倍体位点的每一个亚基因组拷贝,从而可方便地区分由等位亚基因组直系同源基因组合而产生的多种HHs,并以其为基因型信息与农艺性状进行关联分析。这种基于多倍体位点单倍型差异的关联分析有别于常规的依赖单基因差异的关联分析,因而被称为HGWAS。用该方法对20个重要农艺性状进行检测,共发现393个显著的HGWAS位点,针对重要的HGWAS位点,研究人员进行了不同HHs之间遗传效应的比较。在AK58与CS中均发现了多种优异的HHs,源于AK58的HHs反映了现代育种的选择效应,存在于CS的HHs可能在现代育种选择中被遗弃,但可能仍然有利用价值。
6.
2023, Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-023-41669-w
2023-09-28 21:40:00
#paper A de novo evolved gene contributes to rice grain shape difference between indica and japonica, Nature Communications, 22 September 2023. doi.org/10.1038/s41467-023-41669-w. 该论文首先对粳稻和梗稻亚群组成的群体对籽粒长度和籽粒重量分别进行全基因组关联分析,关联分析的结果表型在9号染色体上都具有GSE9这个位点。其中在这个基因附近具有15个基因,对粳稻和梗稻亚群分别进行转录组鉴定其基因表达量后,最终缺点给一个ORF家族的基因,认为该基因是GSE9。后续实验验证发现该基因在粳稻中花11和日本晴背景下,敲除GSE9导致粒长显著增加、粒宽减小、长宽比增大;而过表达该基因导致粒长和粒宽均显著增加,表明水稻GSE9基因参与水稻粒型的调控。GSE9在稻属物种O. sativa、O. rufipogon、O. barthii、O. glumaepatula和O. longistaminata中存在高度同源的DNA序列,且仅在大部分粳稻品种和少数普通野生稻(O. rufipogon)中具有编码序列特征,而在其它稻属物种中的起始密码子位点为GTG,并非真核生物的起始密码子ATG,表明该基因可能通过de novo起源方式最早起源于普通野生稻的原非编码区,并传递到绝大部分粳稻品种中。对GSE9基因区段的序列分析,发现绝大部分粳稻品种具有起始密码子ATG,而绝大部分籼稻品种则不具备起始密码子(起始密码子位点为GTG,gse9),且序列变异表现出明显的籼粳亚种间分化特征。进一步结合系统进化树和单倍型网络分析,发现gse9型籼稻和GSE9型粳稻独立起源于Or-I和Or-III型普通野生稻。关于de novo origination在小麦重的研究还没有人有一个完整的基因list出来,也查看该专业祖师爷龙漫远的文章,拟南芥重从头起源的基因讲解的也很精彩。
7.
2023, The Plant Cell. DOI: 10.1093/plcell/koad229
2023-08-31 20:32:00
#paper Whole-genome sequencing of diverse wheat accessions uncovers the genetic changes during modern breeding in China and the United States,The Plant Cell, 30 August 2023. https://doi.org/10.1093/plcell/koad229. 该论文对中国和美国目前的小麦育成品种以及地方品种进行表型鉴定和重测序分析,发现现代育成品种的表型和遗传多样性与地方品种相比发生了很大的变化。其中中美育种品种跟地方品种相比具有产量高,株高低,花期短等特征。在产量提高方面,中国和美国的育种偏好不同,中国育种家侧重增加籽粒大小,穗粒数和千粒重等因素来提高小麦的产量,而美国主要是依靠增加小麦的分蘖数目提高单位面积穗数,从而提高小麦的产量。这些表型数据结果表明了中美两国对小麦表型的重塑方面存在差异。依据重测序结果,对21个农艺性状进行GWAS分析,共鉴定到207个控制农艺性状的位点,并绘制了这些位点的指纹图谱。发现大部分位点的优异等位变异频率在中美品种均增加,但是增加幅度有所差异,说明这些控制性状的位点在现代育种过程中的不同地区进行了趋同选择。此外作者还进行选择信号分析,其中15%区域受到选择。比较有趣的是,中美育种家可能是通过选择同一基因,或者同一基因不同单倍型或同一基因在不同亚基因组上的同源基因来实现对同一性状的重塑。这篇文章对中国小麦育种进程分析提供了一些思路。
8.
2023, Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-023-40189-x
2023-07-31 20:26:00
#paper Two complementary genes in a presence-absence variation contribute to _indica_-_japonica_ reproductive isolation in rice,Nature Communications,28 July 2023. doi.org/10.1038/s41467-0. 亚洲的栽培稻包括粳稻和梗稻两个亚种,两个亚种之间在形态、生理以及基因水平上存在显著差异,不同种之间的遗传差异会产生强大的杂种优势,而两个亚种之间的生殖隔离也会导致育性下降,结实率降低。该文章通过对两个亚种品种的PAV找到了一个粳稻杂种不育基因座Se,该基因座包含了两个相邻且具有互补效应的基因ORF3和ORF4. ORF3是编码一个具有毒性作用的孢子体花粉的杀手,而ORF4则以配子体方式保护花粉。而粳稻和籼稻杂交F1种。粳型单倍型的花粉由于缺乏ORF4的保护,会受到籼型ORF3的毒性作用导致花粉败育。另外作者又想追溯下Se位点的进化关系,利用14个稻属847分水稻进行基因座的PAV验证,分析。表明Se基因座的出现与AA基因组稻属物种的进化相关。单倍型分析结果表明,Se基因座共包含37种单倍型。根据ORF3_和ORF4的功能和来源,这37种单倍型又可以被进一步得分为5个大类。其中有功能的ORF3以中等频率(74/236)在籼稻中保持,而大多数(132/148)粳稻都缺失了ORF3和ORF4,表明Se基因座的PAV促进了亚洲栽培稻籼粳亚种之间生殖隔离的形成,同时也支持了籼稻和粳稻是由不同的普通野生稻独立驯化而来的理论。同时这个基因座也是cell A natural gene drive system confers reproductive isolation in rice这篇文章定到的位点。CELL更详细的讲了这个基因的分子机理,主要是OPR3可以跟细胞中线粒体的核心功能蛋白互作,干扰线粒体产生能量后导致花粉败育。而ORF4和ORF3互作,使得ORF3不能与核心蛋白互作,解除破坏作用。且ORF3和ORF4形成的复合体可以通过自噬体细胞器进行讲解,彻底消除ORF3的作用。CELL也分析了该基因座的起源和进化,在祖先中不存在,主要是在亚洲的栽培稻祖先-普通野生稻中分化出ORF3和ORF4的功能。经过驯化后,被籼稻继承。
9.
2023, Genome Biology. DOI: 10.1186/s13059-023-02984-z
2023-06-30 16:14:00
#paper Characterization of novel loci controlling seed oil content in Brassica napus by marker metabolite-based multi-omics analysis,Genome biology, 19 June 2023, doi.org/10.1186/s13059-023-02984-z 文章利用广泛靶向代谢物分析共检测到2173种代谢物,对代谢物和油菜含油量进行相关性分析,最终鉴定到131个跟含油量高度相关的代谢物,并将代谢物作为含油量的代谢标志物。对131个含有代谢物进行全基因组关联分析,鉴定到446个mQTL位点,结合群体转录组关联分析,共鉴定到与含油量标志物显著关联的7316个基因,后面作者们有找到催化黄酮生物合成第一步反应的一个基因,对该基因进行后续验证。现在作物上数据整合的落脚点还得是找基因进行验证
10.
2023, aBIOTECH. DOI: 10.1007/s42994-023-00095-8
2023-05-31 21:59:00
#paper doi.org/10.1007/s42994-023-00095-8 Chromatin accessibility landscapes revealed the subgenome-divergent regulation networks during wheat grain development,最近在学习ATAC-seq数据分析,想利用别人已经发表的数据对自己的文章能够更深入。该作者对小麦籽粒5,9,15,20天的小麦籽粒发育阶段的构建了全基因组染色质开放图谱以及基因表达图谱,并对小麦籽粒发育中关键转录因子的调控网络进行了解析,揭示了小麦籽粒发育中亚基因组的分化调控,同时发掘了共调控淀粉与蛋白合成的转录因子。
11.
2023, Nature. DOI: 10.1038/s41586-023-06023-6
2023-04-30 21:56:00
#paper reducing brassinosteroid signalling enhances grain yield in semi-dwarf wheat doi: doi.org/10.1038/s41586-023-06023-6. 通过多年的大规模田间表型调查和遗传学研究,鉴定到一个能够提升小麦群体产量的关键位点,其中该位点跟已知的Rht基因处于相同的区段,通过构建小麦该区段内三个基因的突变体,发现该基因跟绿色革命基因相比,能够保持半矮杆株型,且茎秆强度、植株耐密性、收获指数、千粒重和产量均有显著的提升。该基因可以是近现代小麦品种后期育种增产的目标基因,对于小麦产量提升具有重要的作用。同时该研究历时10年,通过正向遗传鉴定基因后,对于小麦中的明星基因如何处理也是一个很好的典范,同时也给我分析小麦数据提供了思路,GWAS结果中一些定位到明星基因的位点还可以看下SVN等情况。
12.
2023, Science. DOI: 10.1126/science.ade8416
2023-03-24 21:51:00
#paper A Gg protein regulates alkaline sensitivity in crops,science,24 march,2023,doi.org/10.1126/science.ade8416. 为了增加粮食产量,利用盐碱地,培养抗盐碱的作物,实现废田利用是现在作物育种的一大趋势。谢旗团队利用高粱这个抗碱性材料来挖掘基因。首先是通过GWAS鉴定到一个跟水稻中同源的基因(GS3)并命名为AT1(Alkaline tolerance 1),对部分高粱品种测序发现该基因能够分成两个单倍型,发现这个基因能够编码非典型G蛋白γ亚基,通过实验证明该基因能够调节环境胁迫下产生的过氧化氢外流,降低碱性敏感性。并且对该基因在小麦,玉米,水稻等作物中都进行大田试验验证,的确能够抗盐碱。
13.
2022, Cell Metabolism. DOI: 10.1016/j.cmet.2021.12.016
2023-02-28 20:25:00
#paper Atlas of exercise metabolism reveals timedependent signatures of metabolic homeostasis,Cell Metabolism,15 January 2022, doi.org/10.1016/j.cmet.2021.12.016. 组织对运动的敏感性和反应会因为运动时间和生物钟的调整而不同,目前什么时间运动能够引发理想代谢结果还没有完全确定。作者为了解决组织如何独立和协调的对定时运动做出反应,利用7种小鼠组织和血清在一天不同的时间点进行急性运动后鉴定起代谢物的反应。通过对不同组织之间代谢物的动力学比较分析,揭示了一天中特定时间运动的局部和全身代谢物的无差异。通过构建运动代谢图谱,发现了跟跟时间依赖性运动代谢产物2-HB的产生和分布的清晰和生理背景,说明了运动对代谢的健康有促进作用。另外该作者在2018年,cell上也发表了一篇生物钟相关的文章:Atlas of Circadian Metabolism Reveals System-wide Coordination and Communication between Clocks。作者同时对8个小鼠组织进行了24小时代谢组学分析。在系统能量平衡和慢性营养应激(高脂饮食[HFD])的背景下,展示了昼夜节律代谢的时空图谱。
14.
2023, Nature Genetics. DOI: 10.1038/s41588-022-01283-w
2023-01-31 19:16:00
#paper # De novo genome assembly and analyses of 12 founder inbred lines provide insights into maize heterosis, Nature Genetics,16 January 2023,doi.org/10.1038/s41588-022-01283-w.玉米是三大粮食作物中杂种优势研究最多的物种,只是证明玉米存在杂种优势,但是关于对不同的育种目标对父母本的选择还没有文章说明,所以作者想对现在的骨干亲本组装想鉴定发现前人杂种优势形成的缘由。作者首先通过进化树分析对现在玉米常用的350自交系进行分析,对进化树每个分支上选取目前世界范围内广泛使用的12个骨干自交系,通过三代测序组装高质量基因组,同时结合玉米中之前已经发表的B73和Mo17基因组,构建了温带玉米核心育种种质泛基因组。作者对14个材料之间进行基因组比较分析发现存在广泛的遗传变异,通过对对玉米中现在 常用的自交系350份对花期、穗行数、穗粒数等表型进行鉴定和关键基因的单倍型分析,发现结构变异对杂种有事的形成和表型分化具有重要的贡献。通过对131份自交系雌穗的转录组数据分析,鉴定到306,868个调控基因表达的顺式eQTL,并挖掘到了一批调控玉米雄穗分枝数、穗位高及穗腐病抗性相关的候选基因及其关键结构变异;进一步结合14 个自交系的双列杂交群体 (91个F1)及3个环境的表型数据分析发现,玉米杂种优势与双亲基因组间结构变异的数量呈显著正相关,而与双亲基因组间共线性程度呈显著负相关,说明玉米杂种优势与双亲在全基因组水平的遗传互补性密切相关,为杂种优势的遗传互补模型提供了强有力的支持。同时结合遗传和分子生物学证据,挖掘到了ZmACO2 (编码一个乙烯合成酶)和ARGOS1 (ZAR1, 编码一个乙烯信号传导相关蛋白) 2个关键产量杂种优势位点,证明了其以超显性效应发挥作用。
15.
2020, Molecular Plant. DOI: 10.1016/j.molp.2020.06.005
2022-12-31 16:21:00
#paper MicroTom Metabolic Network: Rewiring Tomato Metabolic Regulatory Network throughout the Growth Cycle,Molecular Plant , August 2020 ,https://doi.org/10.1016/j.molp.2020.06.005. 作者对整个番茄生命周期的根、茎、叶、花、果实进行取样进行转录组和代谢中测序,构建了番茄生长时期的代谢图谱和番茄发育过程的时间天空网络。除了验证前人已经发表过的重要代谢物的调控网络,也鉴定到一个一个转录因子可以调节重要的次级代谢物的合成,黄酮类的代谢物。该文章的模式跟该课题组发水稻的代谢调控网络类似,包括处理方法都是类似(Rice metabolic regulatory network spanning the entire life cycle)。作为植物中进行代谢组和转录组数据联合分析的入门可以精读下。但是内在的代谢物的作用,还是需要一篇篇文献积累。
16.
2022, Nature. DOI: 10.1038/s41586-022-05441-2
2022-11-30 19:24:00
#paper THP9 enhances seed protein content and nitrogen-use efficiency in maize, Nature 2022 October, https://doi.org/10.1038/s41586-022-05441-2. 鉴定未驯化的野生型玉米大刍草的蛋白发现其要比现代玉米籽粒蛋白含量高,由于玉米大刍草的基因型复杂,其参考基因组一直没有被组装,作者通过构建已知参考基因组B73和大刍草杂交后代,测定后代基因型去掉已知的参考基因组B73进行组装大刍草的参考基因组,将两套参考基因组进行共线性分析发现存在大量的结构变异,推测蛋白含量的高低可能是由于结构变异引起。作者们继续构建群体,通过BSA鉴定到了控制籽粒蛋白含量的基因THP9,该基因在现代品种中存在48bp的缺失,导致剪切位点发生变化后导致基因翻译提前终止,最终导致现代玉米籽粒蛋白含量降低。作者又利用525份自然群体进行GWAS分析,也鉴定到该基因所处的区间。对525份材料按照基因型可以分成三种单倍型,Hap1跟野生型基因型一致,作者又通过转基因验证该基因的确能够提高蛋白含量,又通过构建NIL群体,继续验证该基因的功能,发现当籽粒蛋白含量高时,根部的氮吸收效率高,该基因也是首次在玉米中鉴定的第一个高蛋白基因。
17.
2010, Nature Genetics. DOI: 10.1038/ng.592
2022-10-26 20:33:00
#paper doi:#paper doi:doi:10.1038/ng.592, OsSPL14 promotes panicle branching and higher grainproductivity in rice.作物产量三要素主要是亩穗数、穗粒数和千粒重。提高产量主要是提高三要素之间的协同作用。水稻的第二次“绿色革命”是通过降低株高来增加了水稻的产量。而现在有人认为在水稻中IPA这个基因是新型的"绿色革命"基因。该基因能够能够在水稻的生殖期通过在水稻幼穗内高表达促进水稻穗分枝和籽粒产量。小麦中关于SBP蛋白的研究有很多,通过同源blast,在小麦中也鉴定到了IPA的同源基因。文章在2017年发表在《Plant Physiology》“Functional conservation and divergence among homoeologs of TaSPL20 and TaSPL21, two SBP-box genes governing yield-related traits in hexaploid wheat”,作者发现普通小麦部分同源基因TaSPL20和TaSPL21在小麦长期的驯化和遗传改良过程中产生功能分化,其优异的自然变异在我国小麦育种进程中受到了定向选择并被广泛应用,但是这个文中中验证基因由于当初小麦转基因比较难,文中中验证是在水稻中进行的,证明该基因增加了籽粒大小,从而增加了产量。如果是在小麦中验证会更好。
18.
2002, Nature. DOI: 10.1038/22307
2022-09-18 20:36:00
#paper 'Green revolution' genes encode mutant gibberellin response modulators, Nature 1999 Jul 15;400(6741):256-61. doi: 10.1038/22307. 绿色革命是将在拟南芥中发现的矮杆的基因引用到作物中,降低了水稻、小麦等作物的株高,然后加上水肥等配套设施开始完善,从而使得作物产量增加,也降低了作物成熟后期大风和降雨导致的倒伏减产。进而使得矮杆基因在’绿色革命‘中得以应用。作物中的矮杆突变主要是由于该类基因突变后,导致对GA(赤霉素)不敏感,反应异常导致的。该文主要从拟南芥、水稻、玉米、小麦中的矮杆基因的基因结构,蛋白功能以及突变位点的差异导致的表型的差异变化。分析物种之间矮杆基因的共线性、矮杆基因中发现的SH2 domain结构。且赤霉素信号转导在单子叶和双子叶植物中非常相似,可能涉及SH2 domian与磷酸化酪氨酸残基的相互作用。 该作者首先在1993年在拟南芥中发现了一个GAI的基因,该基因是负调控赤霉素(GA)信号通路的一个基因。获取拟南芥中该基因突变体,后再1997年又发了一篇关于拟南芥GAI基因的文章,后续他又在小麦中进行研究,发现无论是双子叶植物还是单子叶植物,该类基因的功能是同源性较好的基因。
19.
2022, Cell. DOI: 10.1016/j.cell.2022.04.036
2022-08-31 21:57:00
#paper The integrated genomics of crop domestication and breeding , Cell. 2022 Sep 20;9(10):944. doi:10.1016/j.cell.2022.04.036. 这是一篇关于作物驯化和育种中整合基因组学的综述,野生植物驯化成农作物是一个长期且伴随着人类文明发展的一个重要事件。驯化的成功有一大部分原因是人工选择的结果。例如小麦的驯化的现在研究的方向主要为脆轴性、落粒性等。在2006年cell发表了一篇”The Molecular Genetics of Crop Domestication“综述,该片主要重点讲述了驯化的分子遗传机制。随着测序技术的发展,以及测序在作物群体中的应用,使得作物驯化的研究从单个基因的点扩展到整个作物基因组的面,故2022年这篇对于驯化的文章主要是从基因组学、群体遗传学、遗传学图谱和功能基因组学等方面在作物驯化领域应用及取得的进展,期望能够利用复杂的遗传信息的方法来高效的从头设计物种或者对野生种进行重新驯化。
20.
2022, Science. DOI: 10.1126/science.abl7392
2022-07-30 21:34:00
#paper doi: 10.1126/science.abl7392 Gametophyte genome activation occurs at pollen mitosis I in maize. 孢子体经过减数分裂成单倍体的孢子,然后经细胞增殖和分化,形成配子体。配子体世代的主要功能是形成单倍体配子,而精、卵细胞的融合又产生了新的孢子体,从而完成了一个生活周期。母体基因控制着植物受精后大多数早期事件,随后是母体到合子的转变,这个过程中母体产物的降解与合子基因组的激活相协调。本研究对玉米减数分裂开始到花粉脱落的26天内单个玉米花粉前体细胞和籽粒RNA含量进行测序,发现,花粉发育到一半的过程中,花粉粒的单倍体基因组从亲本的二倍体基因组中夺取控制权,随着孢子体到配子体的转变,为下一代的生长发育奠定了基础。
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