在过去的多样化和持续的气候变化下的作物:不仅仅是为开花的核基因的选择

科学领域:

• 植物生物学 植物生物学
• 进化遗传学的进化遗传学
• 农业科学 农业科学

背景情况:

• 主要作物经历了显著的多样化和繁殖,影响了它们对环境的敏感性,特别是对昼夜时钟的光传导.
• 这种适应促进了北半球较短的生长季节中的作物生长.
• 历史研究利用突变物和定量特征位点 (QTL) 映射来识别控制时钟和开花调节的基因.

研究的目的:

• 审查热可塑性在生理时钟输出选择中的作用,在作物多样化和繁殖过程中.
• 探索野生等位基因在气候变化下增强作物弹性和生产力的潜力.
• 强调需要综合的物理-devo方法来重新化野生等位基因变成现代品种.

主要方法:

• 审查现有的关于作物进化,昼夜钟机制和遗传学研究的文献.
• 对最近关于热可塑性和时钟基因选择压力的研究结果的分析.
• 讨论细胞核相互作用和质细胞基因组的作用.

主要成果:

• 循环时钟输出可塑性,而不仅仅是核心基因,在作物进化过程中一直处于选择之中.
• 野生等位基因可以加速节律性,增强作物弹性.
• 野生等位基因可能会提高应激耐受性,并保持源-沉平衡,以提高生产力.

结论:

• 整合生理和发育 (physio-devo) 方法对于理解时钟输出可塑性至关重要.
• 重新化野生基因等位基因可以增加现代品种对抗热量和干旱等非生物压力的强度.
• 建议在现象学框架内利用细胞核相互作用的映射种群.