发布者：天脉导航  发布日期：2012年04月16日

 

【天脉导航全球咨询】对于基因技术，人们已经不再陌生，如玉米的基因有很多。那么如何在众多基因中，准确找到控制玉米粒大小的基因？记者昨从扬州大学了解到，扬大农学院教授徐辰武经过23年的研究，可以用一种比较独特的方法，就从浩繁的基因中找出影响作物品质的基因。

　　近日，这项题为《作物复杂性状遗传分析与基因/QTL定位新方法研究》的科研成果，获得2011年度教育部自然科学二等奖。

　　找到影响作物的“关键基因”

　　为何要做基因定位？

　　“很多人都知道，作物的品质、产量、抗逆性等均受多基因控制，如水稻的品质、玉米的身高这些因素都是由基因影响。那么，如果把这些影响作物优秀品质的基因拿出来克隆，那作物的品质是不是就能大大提高呢？”徐辰武教授告诉记者，他所做的研究就是从浩繁的基因中，找出那些影响作物品质的基因，为接下来基因的克隆做准备。

　　徐辰武解释，早在上个世纪四五十年代，人们就知道作物的很多性状都是由多个基因来控制的。“但是，人们只知道水稻的产量、品质都是由基因控制的，对于是什么样的基因控制水稻的产量和品质、它们分布在细胞内染色体的哪一个位置，无从知晓。”

　　直到上世纪80年代中后期，关于基因定位的研究才开始受重视，此时为了这项研究，还开始出现了一门新的学科——统计基因组学。

　　“我从1989年硕士毕业留校工作后，就开始着手这方面遗传研究工作，已有23年时间。”徐辰武介绍，现在，他已建立了一系列对作物高产、优质、高抗等性状进行基因定位的新方法，而这些方法的应用，已经能够准确定位这些影响农作物性状的基因，“好比GPS定位，通过这种定位方法能够在细胞中准确定位控制作物优质品质的基因。”

　　把DNA扫描到电脑再搜索

　　如何进行基因定位？

　　那么，这些影响农作物性状的基因究竟怎么去定位呢？徐辰武告诉记者，他们曾经对玉米做过实验，首先是对玉米的DNA进行标记，构建遗传连锁图谱，然后在整个基因组上搜索哪里有控制复杂性状的遗传基因，一个一个找出来后，再估计它们对影响作物的生长究竟起着怎样的作用。

　　“把所有标记过的DNA图像扫描到我的电脑里，然后根据它们在实验中的反应，我就可以准确找到它们的位置。”那么，怎么去搜索？通过什么样的工具？徐辰武解释说，搜索的过程是通过相应的计算机软件和分析程序。“这套程序和软件都是我们自己编制的，包括这些基因对作物的生长有着怎样的影响都是通过计算机进行分析。”

　　徐辰武告诉记者，他以玉米为研究对象，进行了实验，实验结果已经在玉米染色体上定位出了株高、生育期等11个性状的多个基因。“下一步的工作，就是克隆、研究这些基因的功能，一旦成功，控制水稻、玉米等多种农作物的优良基因将被克隆，任何农产品的高产量将不是神话。”

　　克隆优质基因，提高作物产量

　　基因定位有何作用？

　　很多人都知道，杂种优势是生物界普遍现象，利用杂种优势能提高农作物产量，那么，为什么会有杂种优势呢？杂种优势究竟是由哪些基因来控制的呢？对此，徐辰武通过做实验的方式进行了研究。

　　课题组以玉米为研究对象，进行实验。

　　实验结果确实在玉米染色体上定位出了株高、生育期等11个性

　　状的多个基因，并且发现很多基因都与细胞质内遗传物质存在互作效应。“通过定位的方法，我们发现很多控制株高、生育期等性状的基因，不仅分布在细胞核中，在细胞中也有相关的控制玉米性状的基因。”

　　那么，准确定位这些基因，又怎么提高玉米产量呢？徐辰武介绍，能找到这些基因，下面就是克隆、研究这些基因，“如对长得快、产量高等基因进行克隆，并研究这些基因的功能，这样作物的产量提高、产品改良将不再是难事。”

　　徐辰武表示，不仅仅是玉米，只要能够定位到影响作物品质的基因，作物的高产、优质、高抗都可以进行克隆，作物产量得到提高，将不再是神话。