玉米叶的发育动态转录组

自然的光合作用可以说是最令人印象深刻的壮举,在植物光能量,转换成生命的基石在非常高的效率。确实现代文明成为可能只有植物的种植对食物、住所和衣服。虽然科学家已经能够发现迷人的细节过程植物化学能,储存太阳能开发植物如何构建和规范他们的太阳能反应堆仍然知之甚少。有多少基因相关,哪些是最重要的?不同的细胞类型赋予特定的生化能力如何?产生信号调整多少糖,生成bioproducts ?这些问题的答案已经应用在农业、生物能源和气候变化。

这样的复杂和多方面的问题可以用一种新的方法解决测量使用高通量测序基因表达。这种方法,创造了RNAseq,详细的一份新报告博伊斯汤普森植物研究所的科学家们(发言)和康奈尔大学发表在《自然遗传学》杂志上。

使用性状的研究,重要的玉米(玉米)植物模型,跟踪通过大规模测序的基因转录,表达的完整的基因在玉米叶。研究人员发现,随着叶片的发展,整个套件基因的开启和关闭。

“以往的研究往往集中在理解一个基因或一组基因,支撑一个特定的路径或过程”,汤姆Brutnell指出,英国国际贸易局助理科学家和该研究的资深作者,“不过,这些新工具让我们检查所有基因的表达在叶非常特定的发展阶段。这提供了前所未有的基因电路的叶子。”

”,而这样的结果是令人兴奋的,他们也构成巨大挑战科学家解释数据集工作。在这项研究中,发现了25000个基因表达在每片叶子,和将近一半的这些转录成至少两种不同的形式,称为剪接变体。有意义的大量信息,科学家们发言康奈尔大学,耶鲁大学,爱荷华州和多伦多大学的合作开发系统生物学工具,结合计算和统计方法分析大型数据集”。

”之间的界面发育生物学家、分子生物学家和计算机科学家,使这项工作成为可能,是一个极好的例子,为什么系统生物学能够解开复杂的生物学途径”大卫·斯特恩评论道,总统的发言。

这项工作的一个重要方面是,它提供了洞察不同寻常的监管形式的玉米利用称为C4光合作用,增加水和氮利用效率在干热的环境。

“最富饶的食品、饲料和生物能源作物利用C4光合作用包括玉米、甘蔗和生物能源草芒草”,指出Brutnell“这项研究提供了第一个综合分析任何C4植物的基因表达,从而提供了遗传的基础解剖的过程”。

考虑到经济的重要性C4植物在美国和世界各地,这些发现对农业有很多潜在的应用。优化光合能力不仅可以提高玉米的性能,但也使光合作用的影响深远的转换在物种目前的效率远低于玉米、大米或小麦等。