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基因组学研究

马铃薯基因组学研究计划的目的是确定控制特征的基因,例如抗病性和质量特征,这是作物遗传改善的重要目标。然后可以在育种计划中利用此信息,以开发更好的马铃薯品种。

我们努力了解马铃薯重要特征的遗传控制的主要局限性是马铃薯基因组的序列在很大程度上是未知的。这使得耗时且难以识别诸如抗病性和质量特征之类的基因。然而,最近,蒂加斯(Teagasc)的马铃薯基因组学研究小组参加了一个国际项目,以对马铃薯基因组进行序列,其结果是发表在享有声望的《大自然》

观看Dan和Denis谈论马铃薯基因组测序的片段


来自14个国家的16个研究小组聚集在一起,组成了马铃薯基因组测序联盟。图为2011年访问橡树公园研究中心的一些成员

目前,我们的主要重点是对马铃薯的基因组序列的开发来鉴定赋予马铃薯重要疾病的抗性的基因,例如马铃薯囊肿线虫(PCN或Eel虫)和晚疫病。迄今为止,我们最大的成功之一是鉴定了一个基因组的区域,该区域包含一个赋予有问题的鳗鱼物种的基因Globodera PallidaPA2/3。

鳗鱼是马铃薯生产中的一个严重问题,能够严重降低产量,并且对害虫的控制变得更具挑战性,因为在最近的欧盟立法中,用于控制它的主要农业化学物质已被禁止。因此,通过从十字架中选择后代的选择,重点是在育种计划中的抗性品种发展,其中一个或两个父母由于某些关键基因的特定变体而表达抗性。

我们目前利用基因组学研究中生成的信息类型的主要方式是通过称为标记辅助选择(MAS)的过程。这涉及开发类似于人类法医和遗传医学中使用的遗传指纹测试,这使我们能够确定单个马铃薯基因型是否包含任何特定基因的有益变体。

这些信息可用于选择父母在繁殖计划中穿越,并在几年前确定潜在的抗病品种。最近,已经开发了针对抗鳗鱼,晚疫病和马铃薯病毒Y的抗性基因的指纹测试。这些测试已用于有效地开发含有这些基因组合的马铃薯基因型,这些基因来自涉及含有个体耐药基因的父母的十字架。

随着基本科学和技术的进步,我们的目标是使用类似的方法来提高我们可以为受基因网络控制的更复杂特征而繁殖的效率,例如在不利的环境条件下质量和产量稳定性。繁殖新的马铃薯种类需要十多年,因此,基于基因组的研究将变得越来越重要,在提高我们可以应对诸如气候变化,减少投入和不断发展消费者偏好等挑战的效率方面变得越来越重要。

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