東京大學等研究小組在世界上首次成功分離出世界五大穀物之一高粱的汁液決定基因。預計它將有助於提高各種醣類和能源作物的育種效率。研究小組包括國立農業食品研究機構、名古屋大學、國立遺傳學研究所、國立基礎生物學研究所、Earthnote Co., Ltd.、信州大學等。

 高粱是一種原產於熱帶非洲的一年生草本植物,被認為是世界五種主要穀類作物之一。它作為糖和能源作物也具有很大的潛力。已知影響從汁液中生產糖和乙醇的效率的特徵之一是由莖的水分含量決定的“乾燥度”。大約100年前,人們就預測乾燥是由單個基因控制的性狀,但其真正本質尚不清楚。

 在試圖鑑定基因並闡明其功能的過程中,研究小組發現了一個決定高粱高粱的基因,並將其定位在染色體上。此外,在莖的主要組織之一“莖薄壁組織”中,它起著儲存水分和養分的作用,大規模的程序性細胞死亡(由基因控制的主動細胞死亡)導致水分含量減少),發現該基因在莖的發育中起著重要作用

 醣類和能源作物中莖稈含水量的增加導致壓榨莖汁產量和生產效率的提高。另一方面,據說降低莖乾水分含量有利於提高由其製成的飼料和燃料用木顆粒的生產率。這項研究的結果預計將為糖和乙醇生產作物的高效育種以及新資源作物的開發鋪平道路,以調控汁液決定基因的功能為目標。

論文信息:[美國國家科學院院刊]高粱莖髓實質中程序性細胞死亡的轉錄開關

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