回来

发现CALS

看看我们目前的工作和研究是如何为当今一些最大的挑战带来新思路和新解决方案的。

|
莎拉·汤普森
  • 康奈尔大学的艾瑞泰克
  • 植物综合科学学院
  • 园艺节
  • 农业
  • 水果
  • 植物
  • 园艺
  • 遗传学
  • 基因组学
分享
植物育种家总是努力开发新的品种,以满足种植者、生产者和消费者。

为了做到这一点,育种者利用遗传标记将野生物种的理想性状带入他们的栽培表亲中。在不同物种间转移这些标记是非常困难的,但纽约日内瓦康奈尔农业科技公司(Cornell AgriTech)的一个由葡萄育种家、遗传学家和生物信息专家组成的团队提出了一种强大的新方法。

他们的研究详细记录在“利用rhAmpSeq对葡萄共线核心基因组进行单倍型,提高了多样性属的标记可移植性发表在1月21日的《自然通讯》(Nature Communications)杂志上。

该团队开发遗传标记的新技术使标记在不同葡萄品种间的转移率从2%提高到了92%。有了它,世界各地的育种者可以筛选他们的收藏,并立即发现哪些藤蔓具有他们想要的性状——不管它们是什么品种,它们来自哪里,或者它们的亲本是什么物种。

“这种新的标记开发策略远远超出了葡萄的范畴,”合著者说布鲁斯Reisch他是美国农业与生命科学学院园艺学教授,也是康奈尔大学葡萄藤育种和遗传学项目的负责人。“它适用于不同葡萄育种项目、植物物种和其他不同生物体的育种和基因研究。”

育种者通过识别指向与性状相关基因的DNA标记,选择携带这些基因的植物,并进行跨物种育种,将本地物种所需的性状带入栽培物种。然而,对于葡萄藤和其他植物来说,进化已经彻底重组了基因deck,以至于用某些葡萄藤物种开发的标记对野生物种或它们的杂种不起作用。

然而,育种家必须拥有可靠的标记,以创造风味更好、天气或抗病能力更好的新葡萄品种,特别是在气候变化增加了疾病压力并改变了许多栽培品种的生长范围的情况下。

为了创建遗传标记,研究团队使用新的自动DNA测序技术创建了葡萄藤的“核心基因组”,匹配了10个物种基因组共享的重要区域。利用强大的新rhAmpSeq基因定位技术,他们针对这些区域开发了强大的DNA标记。

在该团队开发的2000个标记中,92%的标记与跨越Vitus(葡萄藤)属多样性的4个葡萄家族相匹配,包括2000万年前分化出来的近缘物种。

研究人员已经将这些新标记应用于超过22000株葡萄上,包括那些在美国农业部农业研究服务的国家葡萄收藏中。这些标记还可靠地定位了麝香葡萄,这是美国东南部的一个亚种,也是抗病基因的主要来源。

其他原产于北美和亚洲的葡萄品种也更好地适应不同的气候和土壤条件,除了抗病。

“这个工具比我们意识到的要强大得多,”合著者Lance Cadle-Davidson说,他是康奈尔大学整合植物科学学院的兼职教授,也是美国农业部在日内瓦的葡萄遗传研究单位的研究植物病理学家。“它打开了很多新的机会来建立以前不存在的联系。现在我们说的是同一种语言。”

这项将葡萄藤基因组翻译成一种共同语言的突破,是育种者的核心任务VitisGen2,一个多机构研究项目的第二次迭代由此产生了新的标记发展战略。

“这是一项改变游戏规则的工作——而这仅仅是个开始,”唐纳·布朗说,他是国家葡萄研究联盟的主席,该联盟是一个行业主导的非盈利组织,代表葡萄酒、果汁、葡萄干和鲜食葡萄的研究利益。“从这里开始,我们可以大大加快基因探索,这将帮助我们提高水果和生产质量,并最终应对病虫害、气候变化等威胁。”

共同主要作者是康奈尔生物技术研究所博士后邹程和赖希实验室博士后阿维纳什·卡恩。

这项工作得到了美国农业部和国家科学基金会的资助。

莎拉·汤普森是康奈尔农业科技公司的自由撰稿人。

这篇文章也刊登在《康奈尔纪事报》上。

继续探索

克里斯·巴雷特在一次网络研讨会上用笔记本电脑发言

新闻

地球日论坛:巴雷特描绘了上世纪中叶的食品系统
巴雷特是康奈尔大学查尔斯戴森应用经济学学院(Charles H. Dyson School of Applied Economics)的应用经济学和管理学教授,他说:“我们的目光显然超出了2030年的可持续发展目标。”bob电竞在哪里打开
  • 阿特金森中心
  • 全球发展部
  • 戴森应用经济管理学院bob电竞在哪里打开
田野里的绿色小麦

新闻

全球食品系统专家加入康奈尔推动合作
Herrero将是全球发展部可持续粮食系统和全球变化的教授,他被任命为生命科学领域的南希和彼得·梅宁家庭研究员,任期5年。并没有…
  • 阿特金森中心
  • 全球发展部
  • 农业