トウモロコシと米の穀物生産性を高める WD40 タンパク質の収束選択

科学分野:

• 遺伝学 と 植物 育種
• 進化生物学
• 農業科学

背景:

• 農作物のコンバージェントセレクションを理解することは 繁殖プログラムの強化に不可欠です
• トウモロコシの定量的な特性の場所KRN2と,その米のオートログOsKRN2は,研究の主なターゲットです.

研究 の 目的:

• 農作物の収束選択の範囲を調査する.
• トウモロコシと米の収束選択下で遺伝子と分子経路を特定する.
• 収束的に選択された遺伝子の作物改良の可能性を評価する.

主な方法:

• 比較型ゲノミクスと全ゲノムスキャンにより,コンバージェント・セレクションで正規遺伝子を特定する.
• 遺伝子ノックアウト実験を含むトウモロコシと米のKRN2とOsKRN2の機能分析
• 収束的に選択された遺伝子に富んだ分子経路の分析.

主要な成果:

• KRN2とOsKRN2のオーソログは,トウモロコシと米の収束選択の証拠を示した.
• これらの遺伝子はWD40タンパク質をコードし,DUF1644と相互作用して粒子の数を調節する.
• KRN2/OsKRN2の遺伝子ノックアウトは,トレードオフなしで穀物の収穫量を約10%/8%増加させた.
• 2つの共通の経路で濃縮された,コンバージェント・セレクションによる490のオートロゲン・ペアが特定されました.

結論:

• 収束選択は作物の重要な農業特性を形成した.
• KRN2とOsKRN2は,穀物の収穫を増やすことができるコンバージェント・セレクション下の遺伝子の一番の例です.
• KRN2を含む収束的に選択された遺伝子は,将来の作物育種と改良の為の価値あるターゲットを表しています.