中國科學家在玉公尺種植領域取得了重大發現
介紹的。 近年來,缺鐵性貧血已成為世界範圍內的嚴重問題,而玉公尺作為發展中國家的主要糧食作物之一,鐵含量低,對解決隱性飢餓問題提出了挑戰。 然而,中國農業科學院農業科學研究所的科學家發現,玉公尺籽粒中的鐵轉運機制和調控基因可以通過特定基因的過表達來增加玉公尺籽粒中的鐵含量。 這一重要發現為培育高產、含鐵量高的玉公尺新品種提供了理論和技術支撐。
發現關鍵基因ZMNAC78和分子轉換機制。
通過分析來自273個自交不親和玉公尺品系的基因型資料和來自6種極端材料的轉錄組資料,科學家們確定了乙個關鍵基因ZMNAC78,該基因在授粉後16-24天在玉公尺胚乳中高度表達。 進一步的實驗表明,ZMNAC78基因直接啟用三種金屬離子轉運蛋白,這些轉運蛋白負責調節鐵的攝入。 研究人員認為,ZMNAC78基因與這些金屬轉運蛋白一起形成了乙個分子開關,通過控制鐵進入途徑顯著增加玉公尺籽粒中的鐵含量。
分子標記在富鐵玉公尺新品種選育中的應用.
有了這一新發現,科學家們開發了一種分子標記技術,為探索基因在育種中的應用奠定了基礎。 科學家將玉公尺分為含鐵量高的單倍型1和含鐵量低的單倍型2,並以zmnac78基因的中心啟動子為分子標記,在不同區域進行檢測。 結果表明,單倍體1型玉公尺材料平均鐵含量提高了2582%-33.91%,明顯高於國家雜交玉公尺品種的鐵含量。 特別是與對照品種鄭單958相比,單倍型1玉公尺材料在鐵含量和產量方面表現更好,進一步驗證了ZMNAC78基因的重要性和可行性。
視角。 這一發現不僅為解決鐵等微量元素缺乏問題提供了新的科學依據,也為分析小麥等其他穀類作物的養分輸入機制提供了新的思路。 未來,將有可能培育出高產、富含鐵的玉公尺新品種,這將以具有成本效益的方式改善人們的鐵狀況,特別是在以玉公尺為主食的發展中國家。
總結。 中國科學家發現了調控玉公尺籽粒中鐵轉運分子轉換的基因ZMNAC78及其與金屬轉運蛋白的分子轉換機制。 利用這一發現,科學家們成功培育了富含鐵的玉公尺新品種,以解決"隱藏的飢餓"這些問題提供了新的思路和理論支援。 該研究成果的應用有望改善世界各國人民的鐵營養狀況,對提高糧食作物的營養價值和產量具有重要意義。