离子组学是一门研究机体内元素组成、分布与累积以及这些元素随机体生理状况、生物与非生物刺激、发育阶段、环境和遗传等因素的变化及其机制的新兴学科,其研究对象包括所有的金属、类金属和非金属。离子元素广泛地参与各项重要的生命活动,行使着重要的生理功能。
期刊:The Plant Cell 影响因子:8.631 发表时间:2018年10月 发表单位:华中农业大学、国家植物基因研究中心
水稻是人体必需微量营养素和有毒微量元素的重要膳食来源。水稻中矿物成分 ( 离子 ) 变异的遗传基础在很大程度上仍是未知的。
使用全基因组关联研究 (GWAS),该研究团队利用 529 份水稻材料,在湖北、湖南等地进行多年多点的田间试验测定了秸秆和籽粒中 17 种矿质元素的含量,并结合水稻全基因组单碱基序列多态性信息进行了关联分析,解析了水稻离子组自然变异的遗传基础。
其中 32个位点在不同试验地点被重复检测到,40个位点在同一试验点的不同田间试验中被重复检测到。预测了42个位点的候选基因,并对其中3个位点的候选基因进行了功能验证,包括 OsHKT1;5、OsMOT1;1和Ghd7等,该研究为稻米营养品质的遗传改良提供了可用的遗传位点及一定的理论基础。
通过对水稻离子变异遗传结构的全面研究,有助于揭示植物体内矿质营养和微量元素组成的调控机制。
Yang M , Lu K , Zhao F J , et al. Genetic basis of rice ionomic variation revealed by Genome-wide association studies[J]. The Plant Cell, 2018, 30
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