林业和林产品研究所 解读日本雪松雄性不育的遗传学可以帮助减轻花粉症
信用:日本林业和林产品研究所 日本柳杉，或称日本雪松，被誉为日本的国树
在当地被称为“sugi”，它涵盖了4个以上
500万公顷土地，占日本人工林的近一半
然而，它也因引起花粉热而臭名昭著，以26
2008年，日本有5%的人口报告对雪松花粉过敏
在过去的几年里，由这种针叶树引起的花粉过敏已经成为日本居民普遍的社会问题，许多人不得不在花粉季节避免外出
由于不育树木不能产生和释放功能性花粉，人们认为培育雄性不育雪松对于减少释放到环境中的花粉至关重要
然而，它们的出现频率非常低，一片森林中每8700棵树中只有两株雄性不育的树！这些树木的稀有性，再加上针叶树庞大而重复的基因组，使得破译它们繁殖所涉及的基因(以及缺乏基因)成为一项挑战
最近，一组研究人员，包括Dr
长谷川佑一博士
魏福金和博士
日本林业和森林产品研究所的三野上野和博士
新潟大学的森口吉成发现了丙型肝炎病毒中“雄性不育”基因的候选基因
并研究了选择性培育雄性不育树作为减少花粉量的方法的应用
他们的发现已经发表在《科学报告》杂志上
讨论他们的发现，博士
长谷川说，“我们已经在杉树中发现了一个候选基因和两个导致雄性不育的有害突变
这些突变体可以在苗期用聚合酶链反应很容易地检测出来，而不需要观察树的表型(外观或表现)，从而加速了雄性不育甘蔗的育种
" 雄性不育基因(MS1)突变体的近亲祖先单倍型广泛分布于日本列岛
信用:日本林业和林产品研究所 该团队首先使用RNA测序分析，检测了带有strobili ms1等位基因的树木的遗传突变，strobili是一种携带花粉的锥形结构
隐性等位基因(一个基因的两个遗传拷贝之一)ms1与日本雪松的雄性不育有关，因为它导致小孢子——繁殖所需的雄性配子——的缺陷形成
他们发现了一个男性不育的候选基因，名为CJt020762
他们还发现了这个基因中的两个缺失突变，这两个突变在雄性不育树中一直存在
利用这两种突变作为标记，研究小组开发了一种简单的基于聚合酶链反应的筛选策略来检测这些突变并快速繁殖雄性不育幼苗
进一步，博士
长谷川和他的团队在日本的18个天然森林中建立了一个包含树木的单倍型网络
描述特定基因的遗传改变的模式和变异如何影响祖先
长谷川说，“对突变体的系统地理学分析表明，它们有一个共同的祖先，其单体型分布在日本各地，这表明在不同的环境条件下，具有突变单体型的新育种材料将在不同的地区被发现
" 他们的发现为针叶树雄性不育的分子机制提供了有用的见解，并强调了遗传标记在花粉生产中的重要性
在这些标记的帮助下，雄性不育树木的选择性繁殖可以逐渐但最终取代人工林中肥沃的针叶树
这有可能大大减少分散的花粉量和与之相关的过敏
总之，博士
长谷川评论说，“我们的研究首次确定了针叶树雄性不育背后的功能基因，建立了杉的生殖遗传学模型
通过基因筛选，在人工林中增加雄性不育杉苗的繁殖将变得更加容易，逐渐用雄性不育树取代可育树
可能在未来的50年里，由于雄性不育雪松数量的增加和空气中花粉的最终减少，许多花粉过敏的人将在春天出门
" 对于日本和世界各地的人们来说，这项研究确实是朝着无忧无虑——没有花粉——呼吸的方向迈进了一步！
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