小的遗传差异将植物变成更好的团队

2019年1月21日03:36:29 发表评论
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目前全球范围内生物多样性的丧失是人类目前面临的最紧迫挑战之一。生物多样性对人类至关重要,尤其是因为它支持生态系统服务,例如提供清洁…

目前全球范围内生物多样性的丧失是人类目前面临的最紧迫挑战之一。生物多样性对人类至关重要,尤其是因为它支持生态系统服务,例如提供清洁水和生物质和食物的生产。许多实验表明,在这方面,不同生物群落的功能比单一栽培更好。“在混合社区,工厂进行一种分工,提高效率,改善整个社区的运作,”苏黎世大学进化生物学和环境研究系的Pascal Niklaus解释道。

然而,现代农业实践主要依赖于遗传上均一的植物品种,因为它们使种植和加工作物更容易。因此,各种社区的好处尚未开发,也因为尚未充分了解其潜在机制。“尽管进行了深入的研究,但我们目前还不知道哪些房产可以使这些混合团队中的工厂成为优秀的参与者,”该研究的主要作者SamuelWüst说。

植物在混合团队中生长得更好

两位研究人员通过结合现代遗传和生态方法解决了这个问题。作为一个测试系统,他们专注于常见的墙壁拟南芥(Arabidopsis thaliana),这是一种在基因上有很好记录的小型十字花科植物。他们使用这些植物品种的系统杂交,这些植物以不同的组合在盆中生长。几周后,研究人员称量了生成的生物量,这使他们能够比较植物的生长。正如预期的那样,具有不同杂交混合物的盆确实平均生产率更高。

小的遗传差异提高了产量

然后,研究人员使用统计分析将混合群落的产量增益与杂交的遗传组成相关联。他们以这种方式获得的遗传图使他们能够识别基因组中使植物组合成为良好混合团队的部分。他们发现即使是植物之间最小的遗传差异也足以增加它们的总产量。

“我们非常惊讶于复杂且知之甚少的特性,例如形成性能良好的混合物的适用性有如此简单的遗传原因,”SamuelWüst说。他认为他们的方法可能有助于培育出良好团队合作的植物,从而产生更多的作物。“我们的见解开辟了全新的农业途径,”Wüst补充道。

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