在發現一個突變基因後，該突變基因“打開”了另一個有時會在玉米中見到的紅色色素的基因，研究人員解決了近六個世紀的謎團，這一發現可能對將來的植物育種產生影響。
經過20多年工作的高潮，這項工作始於1997年，賓州州立大學玉米遺傳學教授Surinder Chopra從玉米突變株獲得種子。當時，喬普拉（Chopra）是愛荷華州立大學（Iowa State University）的博士後學者，當他於2000年加入賓夕法尼亞州立大學（Penn State）教職員工時，他就帶來了這項研究。
這個謎團涉及一個自發的基因突變，這種突變導致紅色顏料出現在玉米植物的各種組織中，例如玉米粒，穗軸，t子，絲甚至莖，持續了幾代，然後消失在隨後的後代中。對於初學者來說，這似乎不太重要，但是由於長期以來人們一直將玉米遺傳學作為模型系統進行研究，因此該問題對植物生物學具有重要意義。
“在玉米中，涉及色素生物合成的基因已在遺傳研究中使用了一個多世紀。玉米中的色素沉著是一個相對簡單的特徵， 大老爺娛樂城喬普拉說：“這種突變的玉米植株是由明尼蘇達大學的查爾斯·伯納姆博士（Charles Burnham）於1960年發現的，並將種子送給了他的一位學生德里克·斯泰爾斯（Derek Styles）。 我們在1997年收到了Styles的種子，並受委託繼續進行研究。”
喬普拉（Chapra）帶領努力2019娛樂城推薦將來自突變玉米的基因（稱為Ufo1-Orange1的不穩定因子）擴增到各種近交玉米系中進行研究。自從他來到賓夕法尼亞州立大學以來，喬普拉農業科學學院的研究小組在賓夕法尼亞州立農學農場和校園溫室中種植了玉米和雜交後代的玉米。在過去的三年中，研究人員最近在 植物細胞。 ，已經生長了4000多種回交植物，以繪製Ufo1病因在基因組中的位置。
研究人員利用這些雜種植物的組織，並使用RNA測序技術和基因克隆工具，以及直到最近才為植物遺傳學家使用的下一代測序，遺傳作圖和數據分析功能，研究人員才揭示了罪魁禍首。再次，再次出現了紅大樂透獎金分配色色素的玉米之謎。他們發現Ufo1僅存在於玉米，高粱，大米和穀子中。
但是，Ufo1突變基因實際上並未導致紅色色素出現在玉米中，這是由名為果皮色1或p1的基因引起的。研究人員發現，Ufo1基因實際上受轉大樂透中2個號碼多少錢座子（“跳躍基因”）的控制，該轉座子靠近Ufo1基因。轉座子是從基因組中的一個位置移動到另一位置的DNA序列，可以影響附近必需基因的表達。
開啟此轉座子後，Ufo1基因也會開啟，這會觸發p1基因發出信號，通知植物產生紅色色素。但是當轉座子關閉時，Ufo1基因沉默，而p1控制的色素途徑也沉默。根據喬普拉的說法，這就是Ufo1基因長時間無法被識別並且謎團持續存在的主要原因。
“我們能夠將其縮小到Ufo1突變體versu中異常表達的數千個基因中的單個基因。娛樂城廣告他說：“這是一種野生型植物。這是一個漸進的發現，但它是基礎科學的飛躍，因為它可能對植物育種者有價值。”
Ufo1如何與p1基因相互作用尚不完全清楚。該發現的未來意義很可能與紅色顏料的關聯性要小於Ufo1突變基因在玉米植物中控制的意義。喬普拉認為，它可能是一個“主要調節劑”，當它過度表達時，即使沒有脅迫，也能向植物發出信號，表明植物處於脅迫狀態。有趣的是，喬普拉指出，在Ufo1植物中，葉片中的糖分過多積累，而玉米植物製成的天然殺蟲劑Maysin的含量在蠶絲中急劇增加。
“了解控制正常或非突變Ufo1基因調控的因素，將使我們更接近現實的育種過程，在該過程中，我們可以修補基因表達以獲得更高的蛋黃素含量或增加的糖含量，這對作物很重要防止有害生物和生物燃料的產生。”喬普拉說。
“而且，由於它對細胞機制的運作具有顯著影響，我們現在可以進一步了解在計劃壓力下通常電競下注發生的基本分子途徑線上娛樂城評價他說，“由於氣候變化，了解極端的熱，冷和水導致的植物壓力很重要。”
本文已從Penn State University提供的材料中重新發布。注意：材料的長度和內容可能已被編輯。有關更多信息，請聯繫引用的來源。
參考：卡梅倫·威特邁爾（Kameron Wittmeyer），金翠（Cui Cui），德巴瑪利亞·查特吉（Debamalya Chatterjee），李祖芬，譚啟賢，薛偉亞，焦銀萍，焦寶豪，Iffa Gaffoor，多琳·韋爾（Dofaen Ware），布萊克·邁耶斯（Blake C. 2019.玉米突變的顯性和弱滲透性表型Orange1的不穩定因素是由連鎖轉座子的DNA甲基化變化引起的。植物細胞。 DOI： 94大發網https://doi.org/10.1105/tpc.18.00546。
