研究表明基因的秘密美国人最喜欢的零食

在最简单的形式中,爆米花很简单。大多数超市品种提供两个内核的选择颜色,黄色或白色,和两个内核形状,指出或珍珠。出现时,片通常扩大成两种形状:蘑菇或蝴蝶。但有更多的爆米花。一项新的研究从伊利诺伊大学香槟分校揭示了一个丰富的未开发的多样性潜伏在爆米花的遗传代码。

分析320年公开的爆米花,作物科学研究人员发现整个基因组变异超过308000个地点。这种多样性可能会或可能不会带来更多的爆米花消费者不同,但一些差异可能对改善农艺作物的性能很重要。

“这可能是有益的如果爆米花公司想引进多元化种质材料,这是超级重要的抗病性和除草剂耐性。必须做更多的工作来识别感兴趣的特征,但是这种数据集提供了可能性,”研究的合著者说托尼瑞士思德利公司、副教授和爆米花的增殖作物科学部门的一部分,大学的农业,消费者和环境科学在伊利诺斯州。

瑞士思德利公司的团队记录了遗传差异的过程称为基因分型结果进行排序,这缩小的焦点基因测序的努力最的信息压缩的部分基因组。之间的差异,或多态性,玉米行发生在单核苷酸水平,DNA的构建块。

爆米花的人群

确定了成千上万的差异,团队可以组玉米行模式的单核苷酸多态性(snp),允许研究人员推断亲缘。根据分析,北美爆米花分为两组:黄色珍珠组成的一个主要类型,与白色尖和拉丁美洲落入第二组类型。

“分组爆米花基于遗传相似性让我们看看多样性出现在每组和更好地预测之间的交叉线的性能。此外,如果找到一个基因来提高性能,了解其组成员将帮助育种者将它纳入计划,我希望爆米花公司将利用来提高他们的产品在消费者端和种植者的一面,”说马德森沙利文,博士生在作物科学和研究的第一作者。

结果显示高水平的近亲繁殖在黄色珍珠爆米花。这意味着较低的遗传多样性和更大的群体之间的关系。尽管这已导致更好的特征,材料从其他组可能包含版本的基因可能是有用的,但没有出现在黄色珍珠爆米花。

分析也提供了一个起点,揭示爆米花悠久的历史运动在北美和世界。图德博土说,首先人们消费玉米可能吃它了,不加奶油的棒子。他的努力跟踪爆米花的早期起源在后续研究。

揭秘爆米花的除草剂耐性

爆米花的遗传密码拼写出来,研究人员急于解决长期存在的神秘与除草剂应用标签。Nicosulfuron一直在杀死杂草玉米地自1990年代初以来,但那只是标记yellow-kerneled混合动力车;农民们特别警告white-kerneled爆米花上使用它。

“这是我的红旗,因为内核的颜色应该与除草剂的敏感性,”合著者马蒂威廉姆斯说,USDA-ARS生态学家伊利诺斯州和附属作物科学教授。“内核颜色由基因控制一个完全不同的基因组的一部分。”

威廉姆斯与瑞士思德利公司的团队合作,测试294爆米花基因型人群,黄色珍珠组和白色尖和拉丁美洲组;顺便说一句,没有任何组织专门的黄色或白色,尽管他们的名字。研究人员应用nicosulfuron测试组以及敏感和宽容的爆米花和甜玉米杂交种的控制。

而nicosulfuron伤害更多white-kerneled爆米花,效果与内核颜色本身没有任何关系。相反,nicosulfuron敏感性与基因遗传和人口结构。指出和拉丁美洲类型比黄色珍珠更敏感。在影响玉米、nicosulfuron由一个基因被称为nsf1解毒。研究人员立即寻找同样的基因在爆米花,假设它是活跃在宽容的基因型。

“我们预期nsf1爆米花,而是我们发现一套完全不同的基因似乎与nicosulfuron宽容,”瑞士思德利公司说。”,开辟了另一种除草剂耐性机制的可能性爆米花,我们计划跟进。”

下一个步骤

Williams建议爆米花育种者使用这个研究改善公差nicosulfuron,也许其他除草剂,在现有的和新的品种。然后除草剂标签最终会被更新来反映公差在整个作物,不管内核的颜色。

基因组研究的结果可以改善农艺性状是爆米花?瑞士思德利公司说需要更多的工作来筛选数据集的性状,但最终精英爆米花爆米花公司可以开发和销售。

研究中,“北美爆米花种质的遗传多样性和种群结构的影响nicosulfuron回应,“是发表在作物科学。马德森沙利文,马蒂•威廉姆斯和托尼瑞士思德利公司是作者。从伊利诺斯州大学的研究获得了资金,和沙利文支持伊利诺斯州玉米种植者协会的奖学金。

参考:沙利文M,威廉姆斯MM,瑞士思德利公司AJ。北美爆米花种质的遗传多样性和种群结构的影响nicosulfuron响应。作物科学。2023年6月13日在线发表:csc2.21039。doi:10.1002 / csc2.21039

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