Джиэнксин Ма (JEN-ГОЛЕНЬ’ Ма), адъюнкт-профессор агрономии и коллеги – исследователи нашел, что мутация в гене GmHs1-1 заставляет жесткие пальто семени дикой сои становиться водопроницаемыми. Фермеры выбрали ту черту приблизительно 5 000 лет назад в ключевом шаге к одомашниванию сои от их трудно отобранного относительного Глицина soja.Ген мог быть изменен, чтобы произвести улучшенные варианты для роста регионов, в которых проходимость семени может быть препятствием, сказал Ма.
GmHs1-1 также связан с содержанием кальция сои, предложив генетическую цель усиления пищи продуктов питания сои.Понимая механизм, который определяет, проходимость семени могла также предоставить исследователям лучший доступ к в основном неиспользованному генетическому разнообразию дикой сои, чтобы обогатить развивавшие варианты, отсутствие которых генетического богатства обуздало улучшения урожаев.’Это – первый ген, связанный с твердым seededness, который будет определен в любых видах растений’, сказал Ма. ‘Это открытие могло помочь нам быстро точно определить гены, которые управляют этой чертой на многих других заводах. Мы также взволнованы возможным применением для изменения концентрации кальция в пальто семени.
Это могло быть поддающимся трансформации, поскольку мы определяем подобные гены, которые управляют уровнями кальция в других бобах’.Твердый seededness позволяет долгосрочное выживание многих диких видов растений, защищая семена в серьезных условиях и неприветливой окружающей среде, позволяя им остаться бездействующим, пока условия не правильные для прорастания. Заключенный в воду – и воздухонепроницаемое пальто, семена могут остаться жизнеспособными в течение длительных периодов времени, в некоторых случаях, больше чем 100 лет.
Но грубая кожа, которая предоставляет диким семенам их упругость, является проблемой в сельскохозяйственном производстве. Это препятствует тому, чтобы семена проросли быстро и в однородном, предсказуемом образце.
Дикие семена сои берут от нескольких недель до месяцев, чтобы прорасти, тогда как культурные семена сои могут начать абсорбирующую воду через 15 минут.Несколько тысячелетий назад, фермеры в Азии признали значение проходимости семени и искусственно выбрали черту, чтобы произвести предшественников современных культурных видов сои, сказал Ма.Но наследственные факторы, подкрепляющие проходимость пальто семени, остались тайной, пока мама и его команда не использовали основанный на карте подход клонирования, чтобы заточить в на GmHs1-1 как ген, ответственный за твердый seededness.
Команда нашла, что мутация в единственной паре нуклеотидов в гене вызывает проходимость пальто семени – то есть, изменение в одной паре приблизительно из 1 миллиарда пар оснований, которые составляют геном сои.’Мы наконец понимаем генетическое изменение, которое позволило приручение сои’, сказал он. ‘Когда мы делаем этот вид открытия, мы всегда очень взволнованы’.Ма сказал, что изменение гена могло произвести более зимостойкие семена для южных США и тропиков, регионов, в которых мягкие пальто культурной сои уменьшают свою жизнеспособность вскоре после урожая.Открытие могло также помочь исследователям улучшить качество кулинарии сои и других бобов, таких как обыкновенная овощная фасоль, чьи переменные уровни твердого seededness делают последовательное качество трудным достигнуть.
Следующая цель команды состоит в том, чтобы определить гены, которые взаимодействуют с GmHs1-1 и понимают, как они сотрудничают, чтобы управлять кальцием и возможно другим содержанием минеральных веществ.Работа была опубликована по своей природе Генетика.