鉴定了与拥挤胁迫相关的甜玉米基因

在高密度或拥挤的种群中种植的植物通常比繁殖更多地投入生长和维持。例如，开花可能会延迟，因为植物分配资源以增长，并逃避光的竞争。在一些品种的甜玉米中观察到这种对拥挤胁迫的敏感性，但是其他品种表现出更高的耐受性，即使在拥挤的条件下也能产生高产量。伊利诺伊大学和美国农业部农业研究局最近的一项研究试图揭示甜玉米拥挤耐受的遗传机制。

“我们试图找到能够区分甜玉米杂交种的基因，这些基因可以在拥挤的压力下产生更高的产量，而在相同的生长条件下，产量较低的杂交种可以产生更高的产量，”I作物科学研究员Eunsoo Choe解释说。

Choe和她的团队测量了在拥挤压力下高产和低产杂交种的可观察或表型特征; 这些包括已知与拥挤压力相关的特征，例如植物高度，叶面积和成熟时间。还测量了其他性状，例如产量，籽粒质量，籽粒含水量和填充百分比。最后，该团队从植物中提取遗传物质，以探索基因表达模式和测量性状之间的相关性。

“我们在拥挤的压力下发现了与产量相关的基因簇，”Choe说。

虽然基因表达模式表明每种杂种都利用独特的机制来耐受拥挤应激，但研究人员确实证实了六种杂交种的产量反应的共同遗传基础。低产杂交种具有与各种胁迫响应相关的基因活性，而高产杂交种利用与碳水化合物积累更直接相关的基因活动。

Choe说，参与细胞生长的基因在低产杂交种中很普遍; 这些基因可能是挤压胁迫下延迟开花的原因。相反，与高碳水化合物代谢相关的基因在高产杂种中普遍存在; 这些基因可能与拥挤压力下的产量有关。

“我们发现的基因簇在其生物学功能方面非常广泛，”Choe指出。“我们的结果将不得不进一步测试育种者的农艺改良。但是将基因库缩小到最有可能影响产量的因素是重要的一步。”

PLoS ONE发表了一篇文章“鉴定参与甜玉米产量的拥挤胁迫耐受共表达网络” 。美国农业部ARS和伊利诺伊大学的生态学家Martin Williams以及伊利诺伊大学的生物信息学专家Jenny Drnevich也为该论文做出了贡献。