玉米是生物學(xué)研究中的重要模式植物。2009年，美國冷泉港實(shí)驗(yàn)室研究人員和愛荷華州立大學(xué)等機(jī)構(gòu)研究人員合作，完成了對(duì)玉米自交系B73的基因組序列的測定，轟動(dòng)一時(shí)。但當(dāng)時(shí)使用的測序技術(shù)并不完備，無法解決玉米基因組中大量的重復(fù)序列，錯(cuò)過了基因間的大量區(qū)域，也無法準(zhǔn)確捕捉到諸多細(xì)節(jié)。
此次，冷泉港實(shí)驗(yàn)室研究人員和加州門洛帕克太平洋生物科學(xué)公司等機(jī)構(gòu)合作，使用單分子實(shí)時(shí)測序和高分辨率光學(xué)制圖技術(shù)，通過解讀長測序，構(gòu)建了新的、更詳細(xì)的B73基因組圖譜。新技術(shù)讓研究人員能對(duì)玉米基因間區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的觀察，從而了解這些基因是如何受調(diào)控的。而新的基因組圖譜也顯示出前所未有的細(xì)節(jié)，讓研究人員對(duì)玉米基因表達(dá)的變異性有了更深刻的認(rèn)識(shí)。
通過比較新的B73系基因組圖譜與在不同氣侯條件下生長的W22系和Ki11系基因組圖譜，研究人員發(fā)現(xiàn)，后兩個(gè)品系的基因組與B73的基因組差異巨大，平均只有35%的部分匹配一致。這種差異不僅表現(xiàn)在基因序列變化方面，還表現(xiàn)在基因表達(dá)的時(shí)間、位點(diǎn)以及表達(dá)水平方面。這表明，玉米基因組具有良好的表型可塑性，也意味著其環(huán)境適應(yīng)能力極強(qiáng)。
研究人員指出，卓越的表型可塑性意味著玉米可以使用更多的組合來適應(yīng)環(huán)境變化，這是育種者的福音。在全球人口不斷增加、氣候變化問題不斷加劇的背景下，玉米作為主要糧食作物，仍有巨大的潛力可挖。
