美国农业部和农业研究所探索提高高粱和其他作物产量的方法

农业研究所的科学家在高粱中发现了可以使作物产量翻倍的基因。(图片来源:Robert Klein, USDA ARS)
图1。农业研究所的科学家在高粱中发现了可以使作物产量翻倍的基因。(图片来源:Robert Klein, USDA ARS)

美国农业部和农业研究所探索提高高粱和其他作物产量的方法

丹尼斯·奥布莱恩,美国农业部农业研究处

美国农业部农业研究处的科学家(农业研究所)及冷泉港化验所(3)正在进行田间试验和基因研究,有朝一日可能使高粱的产量翻倍。高粱是世界上最重要的食物、动物饲料和生物燃料来源之一。

这些努力是在ARS科学家最近的发现之后做出的战国鑫他在德克萨斯州的卢博克工作多琳器皿他也在农业研究中心工作,是CSHL的一名兼职教授,展示了高粱的一个基本基因变化是如何使其粮食产量翻倍的。

他们在一系列论文中阐述的发现,是基于ARS和CSHL的科学家们多年的研究,最初专注于寻找由辛欣在中国农业科学院首次开发的高产高粱品种的遗传基础农业科学院作物系统研究实验室卢博克市。他们还提出了一个潜在的战略,不仅可以提高高粱的产量,还可以提高玉米、小麦和水稻等其他粮食作物的产量。

高粱耐旱,是全世界农民的一种重要作物,增加产量被认为是解决未来几年因气候变化、海外人口增长和世界许多地区可耕地损失而造成的粮食短缺威胁的关键。

高粱以花簇的形式产生谷物,这种植物有两种类型的花,一种可以产生谷物,另一种不产生谷物。研究人员在一系列发表的报告中表明,突变高粱的一个关键基因会抑制一种被称为茉莉酸的激素的产生,而水平降低的植物会产生更多的可育型花——和更多的谷物。

他们的研究结果表明,这种名为MSD1的基因是控制茉莉酸产生的遗传途径上一系列级联事件的主要调节器,尤其是在花的发育过程中。他们在去年发表的一篇论文中确定了MSD1的作用自然通讯.他们随后的论文国际分子科学杂志研究表明,他们已经确定的MSD2和MSD3基因在遗传途径中也发挥着重要作用,而且这三种基因中的任何一种发生突变都会导致类似的粮食产量增加。他们最近的论文可以找到在这里。

辛和他的同事正在进行田间试验,看看他们发现的基因是否可以被育种者用来提高商业高粱品种的产量。

农业研究服务处是美国农业部的主要科学内部研究机构。每日,ARS关注影响美国的农业问题的解决方案。投资于农业研究的每一美元都会产生20美元的经济影响。

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一片玉米田。