玉米分子育种研究院成功构建世界首个近饱和EMS突变体库
12月7日国际高水平学术期刊《Molecular Plant》（2016-2017年影响因子8.827）在线发表名为“Gene-indexed mutations in maize (Zea mays)”的研究论文。在该论文中，由我玉米分子育种研究院路小铎团队、中国农业科学院生物技术研究所张春义团队和北京农林科学院玉米研究中心赵久然团队共同完成首个玉米EMS突变体库的开发和测序。
玉米不仅是人们的口粮和“饲料之王”，也是重要的工业原料，可加工成的工业产品多达3000种。同时，玉米也是遗传学研究中重要的模式物种。该研究首先利用化学诱变（EMS）的方法构建了基于B73背景的突变体库，然后结合全外显子组捕捉测序对突变位点进行挖掘，为国内外从事玉米功能基因组学研究的科研人员研究重要农艺性状的基因提供材料平台，将会大大加速玉米功能基因组学研究的步伐。
该研究共完成了1086个M1突变株的测序，并鉴定出195,268个启动子及终止子的获得或丢失、错误拼接、各种非同义的蛋白质突变等由CG变为TA的点突变，这些突变类型都是能潜在的导致蛋白发生变化的突变。平均每个突变株有180个突变位点，分布在32,069个基因上，覆盖了82%的玉米基因组中可预测的蛋白质编码基因，平均每个基因就含有6.1个这种能导致基因编码的蛋白发生改变的突变位点。有多达27214个突变位点，分布在14101个基因的起始密码子、终止密码子的突变或错误拼接位置，这些类型的突变一定能导致基因编码蛋白的功能的丧失。
利用该突变体库，研究人员开发了结合正向遗传学和反向遗传学，快速的、低成本的鉴定基因功能的新方法，并通过鉴定在赤霉素的生物合成途径中编码内根-贝壳杉烯合成酶这种关键酶的基因作为实例，证明了该方法的可靠性，从而验证了该突变体库的实用性。研究团队构建了突变体库的网站，提供了查询功能（网址为：www.elabcaas.cn/memd/），并与MaizeGDB合作，向全世界发放突变体以助力玉米功能基因组学的研究。该研究还为下一步深入挖掘玉米基因组中的优异基因并对其进行功能解析提供了快捷的方法和思路，为玉米的遗传改良提供了宝贵资源和更多的可能。
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