一项新的比较研究调查了在玉米中发现的相同模式是否也存在于高粱中，高粱是一种既供牲畜食用也供人类食用的无麸质谷物。研究人员惊讶地发现，事实恰恰相反:高粱地方品种(早期驯化作物)的有害突变实际上比它们的野生近亲减少了。
这项研究中,“高粱和玉米有害负荷的比较进化遗传发表在1月15日的《自然植物》(Nature Plants)杂志上。资深作者是迈克尔·戈尔2009年获得博士学位，自由海德贝利教授和分子育种和遗传学教授整合植物科学学院植物育种与遗传学部在农业和生命科学学院(CALS)。
这项研究可能为未来高粱和玉米的育种工作提供参考。
戈尔说:“我们假设玉米和高粱会有互补的有害突变模式，因为到目前为止在作物上所做的所有工作都显示，与作物起源的野生亲缘种相比，驯化的作物的有害负担增加了。”“但高粱没有遵循这种模式，这很令人惊讶。”
这些“有害突变”可能对生物体的适应度产生负面影响，其原因是每一代都会发生的随机遗传错误，以及可能与作物驯化和改良过程中选择的有益基因变异有关的古老突变。
在这项研究中，研究人员进行了种群遗传学模拟，以帮助解释为什么高粱没有遵循在玉米中发现的相同模式。
玉米和高粱的一个主要区别是，玉米(野生和家养)是一个“异种”，这意味着它的雌花(穗)主要是由其他玉米植物授粉;驯化的高粱是一种“自花”，意思是它的圆锥花序(头状花序)的花主要是由每一株植物自己的花粉受精。
事实证明，高粱的野生亲戚有更多开放的种子头，这有利于异交。但在高粱的驯化过程中，保持这些花束的穗变得更加紧凑，这提高了自交率。
戈尔说:“我们假设，穗形的改变影响了高粱的有害突变模式。”“由此产生的自交增加可能有助于驯化后有害突变的清除。”
通过了解有害突变的历史模式，育种家可以利用这些知识更好地清除高粱作物中的有害突变。戈尔说:“我们在高粱上学到的东西也可以应用到玉米上，反之亦然。”
戈尔实验室的博士后研究员罗伯托·洛萨诺(Roberto Lozano)是这篇论文的第一作者。合作者包括Ed的盾牌他是美国农业部-农业研究服务部的研究遗传学家，康奈尔大学的植物育种和遗传学副教授生物技术研究所他先前的研究已经确定了与玉米驯化和育种有关的有害突变模式;以及加州大学戴维斯分校(University of California-Davis)进化与生态学教授杰弗里·罗斯-伊巴拉(Jeffrey Ross-Ibarra)。
这项研究是由美国能源部资助的。
