Investigadores del Enterprise Rent-A-Car Institute for Renewable Fuels en el Donald Danforth Plant Science Center han descubierto un gen que influye en el rendimiento de granos en pastos relacionados con cultivos alimentarios. Se identificaron cuatro mutaciones que podrían afectar los cultivos candidatos para producir renovables ycombustibles sostenibles.
En un artículo publicado el 18 de abril de 2017, en Plantas naturales, un equipo dirigido por Thomas Brutnell, Ph.D. Director del Instituto Empresarial de Combustibles Renovables en el Centro Danforth e investigadores del Instituto Conjunto del Genoma del Departamento de Energía de EE. UU. DOE JGI, una instalación para usuarios de la Oficina de Ciencias del DOE, realizóPantallas genéticas para identificar genes que pueden desempeñar un papel en el desarrollo de las flores en la panícula de la cola de zorra verde. La cola de zorra verde es un pariente silvestre del mijo cola de zorra de cultivo común. Estos Setaria las especies están relacionadas con varios pastos bioenergéticos candidatos, incluidos el pasto varilla y el Miscanthus, y sirven como sistemas modelo de pastos para estudiar pastos que fijan fotosintéticamente el carbono del CO 2 a través de un conservante de agua C 4 vía.Los genomas del mijo cola de zorra verde y el mijo cola de zorra se han secuenciado y anotado a través del Programa de Ciencias Comunitarias del DOE JGI.
"Hemos identificado cuatro mutantes recesivos que conducen a racimos florales reducidos y desiguales", dijo Pu Huang, Ph.D., autor principal del artículo. "Al identificar finalmente el gen en la cola de zorra verde, identificamos un nuevo determinante enel control del rendimiento de grano que podría ser crucial para mejorar cultivos alimentarios como el maíz ".
El pasto Setaria se ha propuesto como modelo para cultivos alimentarios y bioenergéticos por su corta estatura y ciclo de vida rápido, en comparación con la mayoría de los pastos bioenergéticos. Después de construir un recurso de población mutante para el pasto, el laboratorio de Brutnell examinó 2700 familias M2,secuenciaron un grupo de mutantes para identificar la mutación causante y confirmaron que un gen homólogo en el maíz desempeñaba un papel similar.
"La identificación de este nuevo jugador en la arquitectura de las panículas puede permitir el diseño de plantas con estructuras de panículas mejoradas o reducidas", afirmó Brutnell. "Por ejemplo, el mejoramiento de maíz ha seleccionado panículas masculinas reducidas, también conocidas como borlas, para reducir el sombreado encampo sin dejar de producir suficiente polen. Sin embargo, los rendimientos de grano en el sorgo están directamente relacionados con la arquitectura de la panícula. Al mostrar que este gen influye en la arquitectura de la panícula en Setaria y maíz, hemos ampliado la caja de herramientas para los mejoradores ".
En el Danforth Center, las plantas son la clave de los descubrimientos y productos que enriquecerán y restaurarán tanto el medio ambiente como la vida de las personas en todo el mundo. La investigación de laboratorio de Brutnell incluye la búsqueda de la próxima generación de biocombustibles: fuentes alternativas de energía queson asequibles, sostenibles y ecológicamente racionales. La investigación desarrolla nuevas herramientas computacionales y sistemas de modelos para identificar genes que mejorarán el rendimiento de los cultivos mediante la fotosíntesis mejorada.
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Materiales proporcionado por Centro de Ciencias Vegetales Donald Danforth . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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