态型“Ler”中。
研究人员在对拟南芥14种生态型和160个“Ler”和“Cvi”生态型杂交形成的杂交重合体,进行了非特异性代谢产物分析后,共分离出2500种代谢化合物。其中,只有13.4%的代谢物存在所有14种生态型中,而706种代谢物是各生态型特有的,有853种代谢物只在杂交重合体中发生。
研究证实,在单一植物不同生态型中存在着显著的代谢差异,而杂交过程可以导致代谢物组成和数量上的变化。这一发现,对传统育种的代谢工程的改造和生物技术的发展有着重大意义。
用这种方法,研究人员全面掌握了代谢调控的主要基因位点,通过这些位点的筛选、变异,可大大提高育种效率。对全面、整体研究代谢途径提供了可能,并有助于发现新的代谢物和代谢途径。
傅静远博士说,此前,一直是对代谢途径作“窗口式”的研究,如今,用遗传学、生物信息学的方法,却打开了“一扇门”。由此,寻找出水稻、小麦、玉米等粮食作物及各种蔬菜、花卉的同位基因,从而提高了育种效率以及加快了农业生物技术的进程。
《自然遗传学》评审称:“这项研究有着重大意义,是对代谢组学的重大推进。其研究结果表现的代谢调控是特异性、构成性、发展性和生理性的。”
该研究还对具有特异性的“未来农业”产生重要影响。比如,以后生产的水稻不再是单纯意义上的,人们可以选择最适合自己“代谢特质”的不同营养组成的大米。
名词解释
代谢组学这门学科,是继基因组学和蛋白质组学之后的又一分支;也是后基因时代的热门学科。它是通过对生物体内代谢物的分布、组成和时空动态变化进行分析测定,把握生物代谢的调控规律,为优化生物代谢功能提供支持。
科学家们观察到自然界中代谢物的差异是普遍存在的,到底有多少是由遗传决定,仍知之甚少。目前,代谢组学研究还停留在对各个代谢途径分离研究的阶段,往往集中于某一特定代谢物。而“点”的研究往往无法达到对“面”的理解。中外学者的研究,首次实现了由以往对代谢途径作“窗口式”研究,到今天用遗传学、生物信息学方法,打开“一扇门”的转变。
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