加快时钟:加速水果繁殖通过基因技术
BOB体育密歇根州立大学植物遗传学家艾米Iezzoni正在加速水果繁殖通过帮助育种家利用水果遗传知识的财富已经出现,特别是在过去的十年。
在购买水果时——不管是在一个超市,街角杂货店或农贸市场,消费者寻找特定的特性,如丰富的色彩和形状。生产品种,显示这些特点的健康的水果是一个缓慢的过程,然而,经常跨越数十年之久。培育一种新的苹果和樱桃品种,例如,可能需要15 - 25年。
BOB体育密歇根州立大学(密歇根州立大学)植物遗传学家艾米Iezzoni正在努力加快时钟通过帮助育种家利用水果遗传知识的财富已经出现,特别是在过去的十年。她的工作加速了全国各种水果育种计划,让即使是最顽固的品质得到改善。
2009年,通过720万美元的赠款从美国农业部(bob体育合法吗美国农业部)国家粮食和农业特色作物研究所的计划(SCRI) Iezzoni开bob体育合法吗始RosBREED项目帮助育种者将最新的遗传知识和工具bob体育登录蔷薇科,一个家庭的开花植物,包括苹果、桃子、甜,酸樱桃,覆盆子,李子,梨和草莓。今天,这个项目,由Iezzoni和华盛顿州立大学植物遗传学家Cameron和平,一直通过SCRI退还1000万美元。35岁的一个科学家小组,包括研究员密歇根州立大学AgBiobob体育登录Research科学家詹姆斯汉考克和威廉巴蒂尔,从14所大学和美国农业部机构,以及与国际合作者,继续eff ts帮助水果育种者产生最好的和最具竞争力的产品。
“当我们开始我们的项目,桃子和二倍体草莓的基因组序列是变得可用,但没有遗传知识被用于育种,”说密歇根州立大学园艺学系教授。“我们有一个巨大的鸿沟之间什么是已知的基因和什么是用于应用程序。”
团队学习,他们可以经常运用知识的遗传因素在一个水果别人没有调整,因为水果拥有共同的祖先。例如,遗传因子控制红色颜料的表达式是相同的,苹果,樱桃和桃子。
“我们作为研究人bob体育登录员,决定一起工作作为一个作物群体因为果实都属于同一家庭,“Iezzoni说。“我们都有相同的需求,我们可以利用这一点。”
Iezzoni方向下,RosBREED团队开发了基因组扫描允许研究人员马克在每个作物最重要的基因。bob体育登录通过统计分析,他们就能够识别这些主要的变异基因,揭示等位基因-基因在生物体的不同可能的表达式,收益率最理想的特性,生产前的任何水果。
之前通过RosBREED基因技术的应用成为可能,水果饲养者往往局限于观察表型——一种水果的物理特性——使他们繁殖的决定。虽然这工作,整个过程十分耗时,效率低下,因为育种者必须等待植物结出果实,以确定其有效性。由于技术由RosBREED开创科学家,然而,育种者能够知道什么样的水果植物会产生之前,甚至花。
“例如,当你在超市看到甜樱桃,有些是黑色的,有些是黄色的,“Iezzoni解释道。“如果你想释放只有黑色的,你会跨越两个黑甜樱桃植物。然而,在收获的第四个樱桃可以变成了黄色,和生产者会浪费5年生产25%额外的樱桃。与我们的基因测试,我们为种植者消除这种风险。”
Iezzoni的工作释放受欢迎的密脆苹果品种起到了至关重要的作用。尽管它有吸引人的味道,最初水果进来了两个红色和绿色。因为当时的市场不是有利于另一个青苹果,RosBREED科学家能够帮助生产商品种多样更畅销的红皮肤。
“我们不知道如何工作之前,即使我们做了,我们不能够确定哪些工厂会承担不良表型之前果的,“Iezzoni说。
工作允许生产商创造新的品种比以前更快和更少的昂贵,但工作没有完成。在接下来的阶段,研究人员计划解决面临的更大问题bob体育登录蔷薇科。
RosBREED团队将目标明显水果疾病如火疫病,苹果黑星病、白粉病、樱桃叶斑病、细菌,褐腐病,蜜环菌和蓝色的模具,导致生产者失去成千上万的树木和植物,以及大量的水果。通过应用遗传工具和知识开发在过去的五年里,球队将能够减少庄稼的脆弱性和保持生产者的生计和国家的食物系统更加安全。
“几乎没有苹果,桃子和樱桃品种耐重大疾病因为繁殖这些特征一直非常缓慢,“Iezzoni说。“很多时候,我们从杂交获得抗病性植物的野生亲缘。但这些熊小水果,要花很长的时间让他们回一个理想的大小。现在我们有一个更好的理解,我们应该能够大大加快抗病育种”。