例如,当谈到培育更好的小麦品种时,我们常常寻求引入可以提高产量的理想基因;与减少其他一些重要的植物功能相比,它们可以带来更少的通缉基因。
这被称为连锁阻力,这是很难打破的东西:特别是在重组率相对较低的作物中。精英小麦品种的目标是将理想的基因稳定地堆叠在一起。
打破这些相关区域的一种方法是重组,即通过交叉事件交换成对染色体片段的遗传重组过程。在断开连锁中具有类似作用的另一个过程是“基因转换”,其基本上看到在双链DNA断裂修复期间一种基因(等位基因)被转化为另一种。
到目前为止,关于控制全基因组基因转换或小麦中高水平基因转化的基因知之甚少。这项最新研究发表在基因组生物学,由EI的Anthony Hall Group领导,为克服缺乏重组作为育种工作的限制提供了积极的一步。
从基于基因分型的方法中收集的数据使得该团队能够识别出一种基因ReqQ,该基因经过实验验证,参与基因转换和交叉频率 - 这是迄今为止在植物中首次发现的基因。这个基因,一个解旋酶(在DNA复制过程中必不可少的双链螺旋分离,允许每个链被复制)以及通过这个过程鉴定的其他基因,因此可能被用来打破未来小麦育种工作中的连锁阻力。
该团队研究了许多杂交的小麦品种,将基因型与父母的基因型进行了比较。通过这种方式,他们能够找到许多表示基因重组的交叉事件。
此外,由于我们对EI等研究所工作驱动的小麦基因组的理解有所进展,该团队还能够识别以前被忽略为错误的基因转换事件。一个重要发现是基因转化在小麦中比在其他分析的植物数据中更普遍并且尺寸更大。
负责该项目的Anthony Hall教授说:“这项工作预示着小麦研究的新前沿。在过去的几年里,在小麦中建立数据丰富的资源已经取得了巨大的进步。这项研究使用数据驱动的生物学从一个新的表型,基因组位置,基因和基因验证都在小麦中,仅使用现有数据 - 仅用了三个月。基因和表型将对小麦育种者产生巨大影响;加速育种管道。