密歇根州东兰辛-密BOB体育歇根州立大学(MSU)的研究人员是一个多大学团队的一部bob体育登录分,该团队获得了270万美元的奖金美国能源部(DOE)资助一项关于高粱的新研究,该研究融合了从基因组学到作物建模的不同科学。
其目的是识别和更好地理解在不同环境下提高生长和产量的基因。高粱是美国第三大谷物作物,由于其作为生物燃料的潜力,人们对它的兴趣正在上升。
内布拉斯加大学林肯分校正在领导这个项目该组织还包括爱荷华州立大学、普渡大学和伊利诺伊大学香槟分校。
在密歇根州立大学,两位联合首席研究员的实验室获得了68.5万美元的拨款:艾迪·汤普森他是哈佛大学的助理教授密歇根州立大学植物、土壤和微生物科学系;密歇根州立大学地理、环境和空间科学系助理教授、遥感和地理信息系统研究与外联服务主任艾琳·邦廷(Erin Bunting)。bob体育登录
和许多其他谷类作物一样,高粱的大部分基因组仍然是一个谜。为了确定高粱的最佳环境条件,科学家必须首先更好地了解影响植物健康并最终影响产量的基因。
除了基因组学工作,将在内布拉斯加州和密歇根州收集使用遥感等技术的实地数据,用于作物模型。将这些截然不同的科学结合在一起,是为了了解大量因素如何影响植物的健康和性能。
汤普森说:“预测产量或其他季末性状非常困难,因为它们是许多不同的小性状、天气事件及其在整个季节中的相互作用的高潮。”“例如,植物的叶面积,它如何有效地利用水分,或者它在不同生长阶段接受多少阳光都会影响产量。”
bob体育登录然后,研究人员将使用机器学习技术,通过这种技术,他们将向计算机输入大量关于已知高粱基因组的数据以及他们收集的数据。计算机检测模式,并能够确定哪些数据是最相关的。
对于这个项目,科学家们希望机器学习将有助于发现最有可能定义高粱特征的基因,从而为研究人员省去随机选择可能无关紧要的基因的工作。bob体育登录
一旦这些有前景的基因被识别出来,科学家们将使用CRISPR基因编辑技术来验证它们的功能。
汤普森说:“这是一个令人兴奋的时刻,在植物科学和成为跨学科项目的一部分。”“因为技术太新了,这种方法直到最近才成为可能。”
这笔拨款是美国能源部一个更大项目的一部分,该项目已承诺提供6400万美元,资助25个由大学主导的关于植物和微生物基因组学的生物能源和副产品项目。